Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế biến dầu khí Mô hình hóa–Tối ưu hóa quá trình lọc dầu sử dụng dầu thô Kuwait
15 thg 11, 2023 | 23:08

Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế biến dầu khí Mô hình hóa–Tối ưu hóa quá trình lọc dầu sử dụng dầu thô Kuwait



Cũng như các ngành công nghiệp khác trong môi trường như ngày nay, vấn đề tối ưu hóa quá trình sản xuất là một yêu cầu cấp thiết và là một việc làm thường xuyên để đảm bảo tính hiệu quả của hoạt động nhà máy. Đặc biệt nhà máy lọc dầu với chi phí xây dựng nhà máy là rất cao nên nhà máy cần phải hoạt động một cách tối ưu.

Với tầm quan trọng của vấn đề tối ưu hóa như đã phân tích ở trên, em đã chọn đề tài của đồ án tốt nghiệp: “Mô hình hóa–Tối ưu hóa quá trình lọc dầu sử dụng dầu thô Kuwait ” nhằm mục đích có thể đóng góp một phần công sức vào việc xây dựng phương án hoạt động hiệu quả cho Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.



NỘI DUNG:


LỜI CẢM ƠN viii

LỜI MỞ ĐẦU ix

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT x

DANH SÁCH BẢNG BIỂU xii

DANH SÁCH HÌNH VẼ xiii

CHƯƠNG 1: DẦU THÔ KUWAIT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 1

1.1  Nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu. 1

1.2 Giới thiệu về nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 2

1.3 Sản phẩm thương mại của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 3

1.4 Sơ đồ công nghệ của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.(xem phụ lục) 4

1.5 Các phân xưởng công nghệ. 4

1.5.1 Phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU). 4

1.5.2 Phân xưởng thu hồi LPG (LRU) 5

1.5.3 Phân xưởng xử lý Naphha bằng Hydro (NHT) 5

1.5.4 Phân xưởng Isome hóa (ISOM) 5

1.5.5 Phân xưởng Reforming xúc tác (CCR) 5

1.5.6 Cụm phân xưởng Naphtha và hợp chất thơm (NAC) 5

1.5.7 Phân xưởng xử lý LPG (LTU) 5

1.5.8 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong Kerosene (KHDS) 6

1.5.9 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong Gasoil (GOHDS) 6

1.5.10 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong cặn chưng cất (RHDS) 6

1.5.11 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất (RFCC) 7

1.5.12 Phân xưởng thu hồi Propylene (PRU) 7

1.5.13 Phân xưởng Alkyl hóa gián tiếp 7

1.5.14 Phân xưởng sản xuất khí Hydro (HMU) 8

1.5.15 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU) 8

1.5.16 Chế độ vận hành 8

1.6 Phối trộn sản phẩm 9

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH SẢN NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN 11

2.1 Cơ sở quá trình mô hình hóa sự hoạt động của nhà máy lọc dầu 11

2.2 Mô hình hóa hoạt động phân tách và chuyển hóa 11

2.2.1 Phân xưởng chưng cất 11

2.2.2 Phân xưởng thu hồi LPG 12

2.2.3 Phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro 12

2.2.4 Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục 12

2.2.5 Phân xưởng xử lý LPG 13

2.2.6 Phân xưởng xử lý Kerosene 13

2.2.7 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong cặn chưng cất 14

2.2.8 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất 14

2.2.9 Phân xưởng thu hồi Propylene 15

2.2.10 Phân xưởng Alkyl hóa gián tiếp 15

2.2.11 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh 15

2.2.13 Phân xưởng Isome hóa 16

2.2.14 Cụm phân xưởng Naphtha và Hydrocacbon thơm 16

2.3 Hoạt động phối trộn 17

2.3.1 Phối trộn cho LPG và xăng 17

2.3.2 Phối trộn tạo Diesel và Fuel Oil 17

2.3.3 Phối trộn tạo các sản phẩm hóa dầu 17

2.4 Xây dựng cấu trúc biến và các ràng buộc. 17

2.4.1 Cấu trúc biến 17

2.4.2 Cấu trúc các ràng buộc 22

2.5 Giá thành sản phẩm thương mại. 26

2.6 Chi phí vận hành các phân xưởng. 26

2.7 Các tiêu chuẩn của sản phẩm trung gian và tiêu chuẩn sản phẩm. 27

2.7.1 Tiêu chuẩn của sản phẩm theo tài liệu nhà máy Nghi Sơn. 27

2.7.2 Chỉ tiêu chất lượng dùng trong phần mềm Lingo. 27

CHƯƠNG 3: TỐI ƯU HÓA SƠ ĐỒ NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN BẰNG PHẦN MỀM LINGO 29

3.1 Tổng quan về phần mềm Lingo. 29

3.1.1 Khái niệm về quy hoạch tuyến tính. 29

3.1.2 Quy hoạch tuyến tính trong lọc dầu 30

3.1.3 Giới thiệu về phần mềm Lingo 33

3.1.4 Phối trộn các bán sản phẩm 36

3.2 Xây dựng ma trận bài toán tối ưu trên bảng tính Excel. 37

3.2.1 Cấu trúc ma trận bài toán tối ưu. 37

3.2.2 Xác định các hệ số cho ma trận. 38

3.2.3 Phương pháp khai báo và liên kết dữ liệu với Excel. 38

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TỪ PHẦN MỀM LINGO 39

4.1 Giá trị của hàm mục tiêu. 39

4.2 Phân tích kết quả. 39

4.2.1 Reduced Cost 39

4.1.2 Slack or Surplus 40

4.1.3 Dual Price 40

4.1.4 Lingo/Range 42

KẾT LUẬN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 53





Cũng như các ngành công nghiệp khác trong môi trường như ngày nay, vấn đề tối ưu hóa quá trình sản xuất là một yêu cầu cấp thiết và là một việc làm thường xuyên để đảm bảo tính hiệu quả của hoạt động nhà máy. Đặc biệt nhà máy lọc dầu với chi phí xây dựng nhà máy là rất cao nên nhà máy cần phải hoạt động một cách tối ưu.

Với tầm quan trọng của vấn đề tối ưu hóa như đã phân tích ở trên, em đã chọn đề tài của đồ án tốt nghiệp: “Mô hình hóa–Tối ưu hóa quá trình lọc dầu sử dụng dầu thô Kuwait ” nhằm mục đích có thể đóng góp một phần công sức vào việc xây dựng phương án hoạt động hiệu quả cho Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.



NỘI DUNG:


LỜI CẢM ƠN viii

LỜI MỞ ĐẦU ix

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT x

DANH SÁCH BẢNG BIỂU xii

DANH SÁCH HÌNH VẼ xiii

CHƯƠNG 1: DẦU THÔ KUWAIT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 1

1.1  Nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu. 1

1.2 Giới thiệu về nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 2

1.3 Sản phẩm thương mại của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 3

1.4 Sơ đồ công nghệ của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.(xem phụ lục) 4

1.5 Các phân xưởng công nghệ. 4

1.5.1 Phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU). 4

1.5.2 Phân xưởng thu hồi LPG (LRU) 5

1.5.3 Phân xưởng xử lý Naphha bằng Hydro (NHT) 5

1.5.4 Phân xưởng Isome hóa (ISOM) 5

1.5.5 Phân xưởng Reforming xúc tác (CCR) 5

1.5.6 Cụm phân xưởng Naphtha và hợp chất thơm (NAC) 5

1.5.7 Phân xưởng xử lý LPG (LTU) 5

1.5.8 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong Kerosene (KHDS) 6

1.5.9 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong Gasoil (GOHDS) 6

1.5.10 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong cặn chưng cất (RHDS) 6

1.5.11 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất (RFCC) 7

1.5.12 Phân xưởng thu hồi Propylene (PRU) 7

1.5.13 Phân xưởng Alkyl hóa gián tiếp 7

1.5.14 Phân xưởng sản xuất khí Hydro (HMU) 8

1.5.15 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU) 8

1.5.16 Chế độ vận hành 8

1.6 Phối trộn sản phẩm 9

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH SẢN NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN 11

2.1 Cơ sở quá trình mô hình hóa sự hoạt động của nhà máy lọc dầu 11

2.2 Mô hình hóa hoạt động phân tách và chuyển hóa 11

2.2.1 Phân xưởng chưng cất 11

2.2.2 Phân xưởng thu hồi LPG 12

2.2.3 Phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro 12

2.2.4 Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục 12

2.2.5 Phân xưởng xử lý LPG 13

2.2.6 Phân xưởng xử lý Kerosene 13

2.2.7 Phân xưởng khử lưu huỳnh trong cặn chưng cất 14

2.2.8 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất 14

2.2.9 Phân xưởng thu hồi Propylene 15

2.2.10 Phân xưởng Alkyl hóa gián tiếp 15

2.2.11 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh 15

2.2.13 Phân xưởng Isome hóa 16

2.2.14 Cụm phân xưởng Naphtha và Hydrocacbon thơm 16

2.3 Hoạt động phối trộn 17

2.3.1 Phối trộn cho LPG và xăng 17

2.3.2 Phối trộn tạo Diesel và Fuel Oil 17

2.3.3 Phối trộn tạo các sản phẩm hóa dầu 17

2.4 Xây dựng cấu trúc biến và các ràng buộc. 17

2.4.1 Cấu trúc biến 17

2.4.2 Cấu trúc các ràng buộc 22

2.5 Giá thành sản phẩm thương mại. 26

2.6 Chi phí vận hành các phân xưởng. 26

2.7 Các tiêu chuẩn của sản phẩm trung gian và tiêu chuẩn sản phẩm. 27

2.7.1 Tiêu chuẩn của sản phẩm theo tài liệu nhà máy Nghi Sơn. 27

2.7.2 Chỉ tiêu chất lượng dùng trong phần mềm Lingo. 27

CHƯƠNG 3: TỐI ƯU HÓA SƠ ĐỒ NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN BẰNG PHẦN MỀM LINGO 29

3.1 Tổng quan về phần mềm Lingo. 29

3.1.1 Khái niệm về quy hoạch tuyến tính. 29

3.1.2 Quy hoạch tuyến tính trong lọc dầu 30

3.1.3 Giới thiệu về phần mềm Lingo 33

3.1.4 Phối trộn các bán sản phẩm 36

3.2 Xây dựng ma trận bài toán tối ưu trên bảng tính Excel. 37

3.2.1 Cấu trúc ma trận bài toán tối ưu. 37

3.2.2 Xác định các hệ số cho ma trận. 38

3.2.3 Phương pháp khai báo và liên kết dữ liệu với Excel. 38

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TỪ PHẦN MỀM LINGO 39

4.1 Giá trị của hàm mục tiêu. 39

4.2 Phân tích kết quả. 39

4.2.1 Reduced Cost 39

4.1.2 Slack or Surplus 40

4.1.3 Dual Price 40

4.1.4 Lingo/Range 42

KẾT LUẬN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 53



M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: