thap chung cat

37
Thiết kế hệ điều khiển Tháp chưng cất Chương I : Khái quát công nghệ chưng cất dầu thô 1.1. Ổn định dầu nguyên khai Ổn định dầu nguyên khai thực chất là việc tách bớt phần nhẹ. Dầu nguyên khai còn chứa các khí đồng hành và các khí phi Hydrocacbon. Đại bộ phận chúng được tách do áp suất giảm khi phun ra khỏi giếng khoan. Tuy nhiên vẫn còn một phần nhỏ lẫn vào trong dầu và phải tách chúng ra. 1.2. Tách tạp chất, nước, muối Dầu thô vừa khai thác còn lẫn nhiều tạp chất cơ học, đất đá, nước và cả muối khoáng. Chúng lẫn vào dầu khí và chủ yếu ở dạng nhũ tương nên khó tách ở điều kiện bình thường. Trước khi đưa vào chưng cất, người ta thường tiến hành tách các tạp chất cơ học, nước, muối theo các phương pháp sau: a. Phương pháp cơ học: - Lắng: Dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng của dầu và các tạp chất như đất đá, nước và muối để lắng lâu ngày tạo thành các lớp có thể tách dễ dàng. Để tăng tốc độ lắng người ta dung biện pháp gia nhiệt để giảm bớt độ nhớt, nhiệt độ thường trong khoảng 50- 60 o C để tránh mất mát dầu do bay hơi. Nếu duy trì quá trình ở áp suất cao, ta có thể nâng cao nhiệt độ để tăng tốc độ lắng mà không sợ mất mát. - Ly tâm: Dùng để tách nước và tạp chất đá.Lực ly tâm càng lớn, càng có khả năng phân chia các hạt có tỷ trọng khác nhau của dầu. Lực ly tâm tỉ lệ với bình phương số vòng quay ly tâm của Roto nên số vòng quay càng lớn thì hiệu quả phân tách càng cao. Trong công nghiệp thường dung máy ly tâm có vòng quay 3500-5000 vòng/phút. - Lọc: Để tách nước và tạp chất đá ra khỏi dầu, ta có thể dùng phương pháp lọc khi chúng ta cho them vào dầu một chất dễ thấm

Upload: trung9898

Post on 24-Nov-2015

45 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Thit k h iu khinThp chng ct

Chng I : Khi qut cng ngh chng ct du th

1.1. n nh du nguyn khai n nh du nguyn khai thc cht l vic tch bt phn nh. Du nguyn khai cn cha cc kh ng hnh v cc kh phi Hydrocacbon. i b phn chng c tch do p sut gim khi phun ra khi ging khoan. Tuy nhin vn cn mt phn nh ln vo trong du v phi tch chng ra.1.2. Tch tp cht, nc, mui Du th va khai thc cn ln nhiu tp cht c hc, t , nc v c mui khong. Chng ln vo du kh v ch yu dng nh tng nn kh tch iu kin bnh thng. Trc khi a vo chng ct, ngi ta thng tin hnh tch cc tp cht c hc, nc, mui theo cc phng php sau:a. Phng php c hc: Lng: Da vo s khc nhau v t trng ca du v cc tp cht nh t , nc v mui lng lu ngy to thnh cc lp c th tch d dng. tng tc lng ngi ta dung bin php gia nhit gim bt nht, nhit thng trong khong 50-60oC trnh mt mt du do bay hi. Nu duy tr qu trnh p sut cao, ta c th nng cao nhit tng tc lng m khng s mt mt. Ly tm: Dng tch nc v tp cht .Lc ly tm cng ln, cng c kh nng phn chia cc ht c t trng khc nhau ca du. Lc ly tm t l vi bnh phng s vng quay ly tm ca Roto nn s vng quay cng ln th hiu qu phn tch cng cao. Trong cng nghip thng dung my ly tm c vng quay 3500-5000 vng/pht. Lc: tch nc v tp cht ra khi du, ta c th dng phng php lc khi chng ta cho them vo du mt cht d thm nc,d gi nc v tch chng ra,cc cht ny thuc loi cht tr lc.b. Phng php ha hc:Bn cht ca phng php ny l cho thm mt cht hot ng b mt ph nh tng. Khi cc iu kin thao tc nh nhit , p sut, rung ng c la chn ch thch hp th hiu qu ca phng php cng rt cao. Song kh khn l phi chn c cht hot ng b mt thch hp, khng nh hng n qu trnh ch bin sau ny.c. Phng php dng in trng:Dng in trng ph nh, tch mui khi du l mt phng php hin i, cng sut ln, quy m cng nghip v d t ng ha. V bn thn cc tp cht l cc ht d nhim in tch, do dng in trng xoay chiu mnh s lm cc ht nc v mui nh s tch in v chuyn ng v pha cc bn cc.1.3. Chng ct:a. Nguyn l chng ct:Sau khi tch nc v mui, du th c a vo chng ct. Chng ct chnh l qu trnh thc hin vic phn tch cc cht lng v kh b trn ln thnh cc thnh phn ring bit nh vo cc ng dng ca nhit nng m khng lm phn hy chng.V nguyn l, s chng ct da trn nhit si nht nh ca tng cu t trong hn hp. Sau thc hin thu hi li trng thi ban u ca cht thng qua bnh ngng.b. Nguyn l hot ng ca thp chng ct:Hnh bn l h thng mt thp chng ct thng dng n gin nht gm mt ngun cp v hai sn phm raNguyn l hot ng:

Nguyn liu cn phn tch (FEED) c a vo khay tip liu v c tch t ti ni hi. Reboiler cung cp nhit nng bin nguyn liu ban u thnh hi. Hi i t di ln trn qua cc l ca a, cht lng chy t trn xung theo cc cnh ca a hay theo ng chy chuyn ty thuc vo loi a. Nng cc cu t thay i thoe chiu cao ca thp, nhit si cng thau i theo s thay i ca nng . Trn mi a din ra qu trnh chuyn khi gia pha lng v pha hi. Do , mt phn cu d bay hi chuyn t lng vo pha hi v mt t hn chuyn t pha hi vo pha lng. Cui cng, trn nh thp, ta thu c cu t d bay hi gn nh dng nguyn cht. Phn hi ny c lm lnh v ngng t qua trao i nhit vi cht lm lnh trong Condenser (bnh ngng). Cht lng thu c a vo thng cha m. Sn phm ly ra t thng cha m gi l Distillate. Sn phm ly ra t y thp gi l Bottom.Hot ng ca cc khay:V c bn, hot ng ca khay ging nh mt thp thu nh. N c nhim v hon thnh tng phn nh ca qu trnh phn chia. Cc khay c thit k sao cho s tip xc gia pha lng v hi c c l ln nht. Do , mi khay u c cu to nh sau : c mt cnh cho php cht lng chy trn qua. Trn khay tn ti mt g m bo lun c mt lng cht lng tn ti trn b mt. Hi i t di ln trn qua cc l. B mt xy ra qu trnh tip xc gia hai pha lng-hi gi l b mt hot ng ca khay.c. Mt s phng php chng ct thng dng:Trong sn xut, ty theo bn cht ca nguyn liu v mc ch ca qu trnh m c th p dng cc phng php chng ct sau: Chng ct n gin:Chng ct n gin l qu trnh chng ct c tin hnh bng cch bay hi dn dn, mt ln hay nhiu ln khng c hi lu. Phng php ny p dng tch cc hn hp gm cc cu t c bay hi rt khc nhau, tch s b v lm sch cc cu t khi tp cht.Chng ct bay hi mt ln : Cn gi l bay hi cn bng. Nguyn liu c gia nhit n nhit v p sut nht nh. Pha lng-hi c to thnh v t n trng thi cn bng th cho vo thp. Pha hi qua thit b ngng t sau ly sn phm hi em ngng t ta c cht c nhit si thp nht

Chng ct bay hi nhiu ln: l qu trnh gm nhiu qu trnh bay hi mt ln ni tip nhau nhit tng cao dn ln ( hay p sut thp hn). Sn phm y ca chng ln mt l nguyn liu chng ln 2

Chng ct phc tp:Chng ct c hi lu: L qu trnh chng khi ly mt phn cht lng ngng t t hi tch ra cho quay li ti vo dng hi bay ln. Nh c s tip xc ng u v thm mt ln na pha lng v pha hi m pha hi khi tch ra khi h thng li c lm giu thm cu t nh ( c nhit si thp hn) so vi khi khng c hi lu, nh vy c phn chia cao hn.

Chng ct c tinh luyn: y l phng php ph bin dng tch hon ton hn hp cc cu t d bay hi c tnh cht ha tan mt phn v ha tan hon ton vi nhau. Chng ct c tinh luyn c thc hin trong thp chng luyn. Ngoi nh v y, nu cn ta cn c th thit k hi lu trung gian bng cch ly sn phm lng cnh sn ca thp cho trao i nhit v lm lnh ri quay li ti vo thp. Ta cng c th ly sn phm cnh sn ca thp, trang b thm cc b phn tch trung gian. Mi b phn nh vy thc cht l mt thp ring m nguyn liu u vo ly t thp chnh. Sn phm y ca thp ny c ly ra cn sn phm nh cho quay li thp chnh.Chng luyn p sut thp dng cho cc hn hp d b phn hy nhit cao. Chng luyn p sut cao dng cho cc hn hp khng ha lng p sut thng. 1.4. Chng ct du th p sut kh quynTrong chng ct si dn hi to thnh thot ra khi thit b chng ct ngay lp tc, ngng t trong thit b lm lnh - ngng t v c thu hi di dng distillat. Ngc li, trong si mt ln hi to thnh trong qu trnh nung nng khng thot ra khi thit b ct cho n khi t n nhit no , khi c mt lng pha hi tch ra cht lng. Nhng c hai phng php chng ct ny u khng th phn tch du v sn phm du thnh cc phn on hp v c mt lng thnh phn c nhit si cao ri vo ohn ct (distillat) v mt phn phn on nhit si thp li trong pha lng. Do phi tin hnh ngng t hi lu hoc tinh ct. Vi qu trnh ny, du v sn phm du c nung nng trong bnh cu. Hi to thnh khi chng ct hu nh khng cha thnh phn si cao, c lm lnh trong thit b ngng t hi lu v chuyn sang th lng - phn hi lu. Cht hi lu chy xung di, li gp hi to thnh. Nh trao i nhit thnh phn si thp ca phn hi lu ha hi, cn phn c nhit si cao trong hi s ngng t. Trong qu trnh tip xc ny s phn tch s tt hn. Tinh ct l s tip xc gia dng hi bay ln v dng lng chy xung - phn hi lu. tinh ct tt phi to iu kin tip xc gia pha hi v pha lng. S tip xc ny thc hin c nh vo thit b tip xc phn b trong thp (m, mm..). Mc phn tch ca cc thnh phn ph thuc nhiu vo s bc tip xc v lng hi lu chy xung gp hi.

S nguyn tc chng ct du p sut kh quyn.1- L nung dng ng, 2- thp chng ct, 3- thit b lm lnh, 4- b trao i nhit.I- Du th; II- sn phm trn (xng); III- Kerosel; IV- du diesel; V- cn chng ct kh quyn (mazut); VI- hi lu; VII- cht cp nhit ( hi nc).Hnh trn l s nguyn tc cm chng ct du p sut kh quyn. Du th c bm vo b trao i nhit 4, trong n c gia nhit, sau a vo l nung (1) v du c nung nng n nhit cn thit v c dn vo khoang bay hi (vng cp) ca thp chng ct (2). Trong qu trnh nung nng, mt phn du chuyn sang pha hi. Du th hai pha lng - hi c a vo thp ct, trong do gim p mt phn hi nc c to thnh, pha hi tch ra khi pha lng v bay ln trn dc theo thp, cn pha lng chy xung di. Trong thp chng ct c cc mm chng ct, trn c s tip xc gia pha hi bay t di ln v pha lng chy t trn xung. ct phn lng ca nguyn liu di thp ngi ta a nhit vo mm cui cng. Nh phn nh ca sn phm y chuyn sang pha hi v do to hi lu hi. Hi hi lu ny bay ln t mm cui cng v tip xc vi pha lng chy xung v khin cho pha lng giu cc cht c nhit si cao.1.5. Chng ct du th p sut chn khngSau khi chng ct du di p sut kh quyn nhit 350 370oC, chng ct tip cn cn li cn chn iu kin loi tr kh nng cracking v to iu kin thu c nhiu phn ct nht. Ph thuc vo nguyn liu t cn chng ct kh quyn (mazut) c th thu c distilat du nhn cho cm sn xut du nhn, hoc gasoil chn khng - l nguyn liu cho cracking xc tc. Phng php ph bin nht tch cc phn on ra khi mazut l chng ct trong chn khng. Chn khng h nhit si ca hydrocarbon v cho php ly c distilat c nhit si 500oC nhit 410 420oC. Tt nhin khi gia nhit cn du n 420oC th s din ra cracking mt s hydrocarbon, nhng nu distilat nhn c sau c ch bin th cp th s hin din ca cc hydrocarbon khng no khng c nh hng ng k. iu ch distilat du nhn th phn hy cn phi t nht bng cch tng hi nc, gim chnh lch p sut trong thp chn khng. Nhit si ca hydrocarbon gim mnh nht khi p sut d thp hn 50 mmHg. Do cn ng dng chn khng su nht m phng php cho php. Ngoi ra, tng hiu sut distilat t mazut a vo thp chn khng hi nc qu nhit hoc chng ct cn chn khng (gudron) vi tc nhn bay hi (phn on ligroin- kerosen). Chn khng to thnh nh thit b ngng t kh p hoc my bm chn khng (bm piston, bm rotary, bm phun hoc bm tia) mc ni tip vi nhau.

Chng II : Thit b cng ngh2.1. a chng ct (Tray)Trong cng ngh du kh, chng ct nhng lng khng l (hng triu tn/nm). Ngi ta dng nhng thit b chng ct khng l, hot ng lin tc. Hi nguyn liu s bay ln nh thp v phn lng s chy xung phn di thp. S tip xc gia hai dng ny c thc hin mt cch c bit nh cc a.Ti cc a xy ra qu trnh trao i nhit gia dng hi v dng lng. ng thi ti y cng xy ra qu trnh trao i cht, phn nh trong pha lng bay hi theo pha hi, phn nng trong pha hi ngng t theo dng lng. Nh vy, khi dng hi ln n nh th rt giu cu t nh, cn dng lng i xung y li giu cu t nng hn. C rt nhiu dng a khc nhau c s dng tu vo loi nguyn liu. Nhng mc ch chung nhm m bo s tip xc gia pha lng v pha hi phi ln qu trnh phn tch hiu qu.Hin nay, s dng ch yu cc dng a sau: a nhiu l (Sieve Trays) a chp (BubbleCap Trays) a ng khi (Chimmey Trays) a Van (Valve Trays)

2.2. H thit b ngng t kh p - bm phun.

Trong h ny hi thot ra t nh thp chn khng, ngng t ngay lp tc trong thit b ngng t kh p v sau c ht bng my bm chn khng (thng bm phun hi). p sut d trong thit b ngng t kh p ph thuc vo nhit nc thi, nhng khng thp hn p sut hi nc bo ha nhit no . Nc t thit b ngng t kh p b nhim sn phm du v hp cht lu hunh (thng 5,5% so vi mazut). V vy gim dng nc nhim bn trong nh my nc thi c s dng li. Tuy nhin, khi nhit nc vo thit b ngng t kh p s tng i cht v phi trang b thm ph kin cho h cp nc.Trong s to chn khng bng h thit b ngng t kh p - bm phun. Sn phm du ngng t trong thit b ngng t khng ha long bng nc lnh, nh n d dng tch ra khi condensat, c thu gom vo b lng v ging kh p.2.3. H bm phun - thit b ngng t kh p.

Trong s ny hi t trn thp chn khng a trc tip vo bm phun, cn su ca chn khng khng ph thuc vo nhit ca nc thot ra t thit b ngng t kh p. Nh c th to chn khng su hn (p sut d t 5 10 mmHg). su chn khng ph thuc vo i p ti ca ra ca bm phun, v vy to chn khng su cn mc ni tip vi bm phun.2.4. Cc loi thp chng ct s dng trong cng nghip.- Thp mm xuyn l u im : ch to n gin , v sinh d dng , tr lc thp hn thp chp , t tn kim loi hn thp chp Nhc im : yu cu lp t cao : mm lp phi rt phng , i vi nhng thp c ng knh qu ln (>2.4m) t dng mm xuyn l v khi cht lng phn phi khng u trn mm- Thp chp u im : hiu sut truyn khi cao , n nh , t tiu hao nng lng hn nn c s mm t hn Nhc im : ch to phc tp , tr lc ln- Thp m : u im : ch to n gin , tr lc thp Nhc im : hiu sut thp , km n nh do s phn b cc pha theo tit din thp khng u , s dng thp chm khng cho php ta kim sot qu trnh chng ct theo khng gian thp trong khi thp mm th qu trnh th hin qua tng mm mt cch r rng , thp chm kh ch to c kch thc ln qui m cng nghip.

Chng III : Phn tch v iu khin

Xt m hnh thp chng ct nh sau:

Trong :L condens : Lu lng ngng tD : Lu lng sn phm nhR* = : h s hi lu.B : Lu lng sn phm y.M : Khi lng molX : Nng mol ca dung dchT : Nhit .Cc bin iu khin quan trng nht l nng lng thit b un si Qheating , nng lng thit b ngng t Qcooling , v h s hi lu R (nh hng n p sut lm vic ca thp), tuy nhin ta s thay bng h s hi lu R* . Xt cc u ra ca h thng c th phn bit c 2 loi l bin s c iu khin v bin s khng iu khin - y ta quan tm n bin iu khin. mi khay ca thp, ta o nhit lien tc xc nh c iu kin, trng thi lm vic ca thp.Mt s gi thit n gin ha m hnh ng hc m khng nh hng n kh nng kho st thc t thp chng ct : Cc thuc tnh vt l, cc mi quan h c xc nh thng qua thc nghim. Tng pha hi v pha lng trong cc khay l ng nht, tn ti cng nhit , p sut v c tng tc vi nhau trong hn hp. Khi lng cht hi coi l rt nh so vi khi lng cht lng v c th b qua. Nng lng ca khi cht kh trong mt khay c th b qua. Nhit ca khay thay i theo nhit cn bng tc thi. Nhit cn bng tc thi c gi thit l bin ph thuc v c quyt nh bi nng v p sut ca khay. T l hi v lng trong khay khng b nh hng bi s truyn nhit ra mi trng. B qua ng hc khu Reboiler v Condenser. Thnh phn ca dng nc hi lu (refux consist) t thit b ngng t coi xp x ti im si.T cc gi thit trn ta c cc phng trnh cn bng thnh phn v cn bng khi lng nh sau: 3.1. Phng trnh cn bng thnh phn v khi lng trong khay.Cc phng trnh cn bng c biu din ti n v l Mol/s. Phng trnh cn bng khi lng tng qut : = Li+1 Li + Vi+1 Vi Trong L l lu lng cht lng, V l lu lng cht kh, M l lng cht lng trong khay.Phng trnh cn bng khi lng khi lng khi xt n thnh phn mol ca cu t: = Li+1.xi+1 - Li.xi+ Vi+1yy-1 Viyi Trong : x l phn mol ca cht lng, y l phn mol ca cht hi.Khai trin phng trnh cn bng khi lng ta c: = Li+1(xi+1 -xi ) + Vi+1(y-1 yi) Vi(yi + xi) 3.2. Phng trnh cn bng khi lng v thnh phn i vi khay cp, khay nh, v khay y .Ta c : = Lf+1 +F Lf + Vf+1 Vf = L1 Vo B = Lcondens Ln+1 DTrong cc k hiu f, o , n+1 tng trung cho khay cp, khay y v khay nh.Suy ra: = Lf+1(xf+1 xf ) +FL(xF xf) +FV(yF xf )+ Vf+1(yf-1 xf) Vf(yf + xf) Mo = L1(x1 x0) Vo(yo-xo) Mn+1 = Lcondens (yn xn+1)Khi ta thay lu lng dng hi lu Ln+1 bng t l hi lu th lu lng dng hi lu c th tnh trc tip t lu lng hi ngng t. Khi lng mol ring (mol/l) s c iu chnh theo s sai khc gia lu lng theo mol v lu lng theo th tch. Ln+1 = R*.Lcondens ~R*LcondensTrong m(yn) l khi lng mol ring ca cht lng nng mol yn (mol/m3), R* l h s t l hi lu.3.3 Phng trnh cn bng pha. trng thi cn bng, nhit ca cht lng, thnh phn v p sut c mi lien h vi nhau, tc l c th biu din mt hm lien h ca mt bin bt k vi hai bin cn li. Trong phn miu t thp chng ct, xy dng cc mi quan h trng thi cn bng v phng trnh cn bng nng lng th ta coi thnh phn v p sut l hao bin c lp, nhit s l bin ph thuc.Nng ca cht lng v p sut c coi l cc bin trng thi nhit ng hc c lp ca khay i. Da vo phng trnh Daiton, Raoult v Antoine ta s xc nh c nhit v thnh phn hi. i vi hn hp khng l tng c th s dng phng trnh Raoult thch nghi tnh ton p sut tng phn ca thnh phn th j (Pj) t p sut thnh phn hi ch ph thuc vo nhit ( Pj0). H s t l hi trng thi cn bng yje l t s gia p sut tng phn v p sut tng. Nh cp trc , p sut v nhit ca pha lng v pha hi c gi thit l bng nhau:Pj = xjjPjo, yje = , j = A,BTng t l hi cc thnh phn s bng mt:yAe + yBe = 1Theo phng trnh Antoine ta c p sut hi nguyn cht Pj0 ca thnh phn j c tnh:Pj0 = exp(A - ) j = A,BH s hot ng ca cht lng j c quyt nh t cc phng trnh cn bng theo l thuyt. Thng thng th p dng phng trnh Wilson s cho kt qu tt nht:lnA = - ln(xA + ABxB) + xBDlnB = - ln(xB + BAxA) + xADD = = H s tng tc AB v BA gia hai thnh phn A v B trong hn hp hai cu t c th suy ra t cng thc vi hai bin s l th tch mol t do v nhit tuyt i. Nu nng cht lng x v p sut P c bit, th nng hi ye trng thi cn bng v nhit T c th c tnh theo cng thc :yj = Trong h s l h s bay hi, l hm ca bin p sut thnh phn Pi, khi p sut tng phn h xung thp hn rt nhiu so vi p sut tuyt i, ta c th coi nh h s bng hng s.

Chng IV: iu khin thp chng ct4.1 Cu trc iu khin thp chng ct.4.1.1 Qu trnh chng ct.Thp chng ct s dng phng php phn tch nhiu trong ngnh ha cht. Qu trnh phn tch thng din ra trong cc thp chng ct lin tc vi mt u vo (F), mt sn phm nh (D), v mt sn phm y (B) .

Qu trnh phn tch c thc hin nh s tip xc cc dng ngc nhau gia hi v cht lng trong cc a. Lc dn ng chnh l do s chnh lch vn tc ca cc cu t. Lu lng hi c sinh ra t l hi c cp nhit bng hi hoc nc nng hoc kh thi (H). Nu liu vo c ha hi mt phn th lu lng hi s tng thm phn hi ca liu vo ti ch m n c a vo thp.Lu lng hi t nh thp c ngng t ti gin ngng nh nc hoc khng kh. Cng c th truyn nhit t gin ngng sang cc qu trnh khc tn dng nng lng.Sn phm chng ct c a vo bnh tch, t , mt phn cht lng quay tr li thp v gi l dng hi lu. Phn cn li l sn phm nh (D). Dng hi lu bn trong c th ln hn dng hi lu ngoi nu n c lm mt khng nhiu, do lm ngng mt lng hi.Lu lng cht lng trong thp tng ti cc a cp (khay cp) l do phn cht lng c cp vo. phn y thp, cht lng c ha hi li ti ni hi, phn cn li chnh l sn phm y (B).4.1.2 Mc tiu ca qu trnh.Mc tiu u tin ca qu trnh chng ct l tch mt hoc nhiu thnh phn d bay hi ra khi liu cp.Thng th c mt yu cu cht lng cho sn phm nh hoc y. Nu tinh khit ca sn phm nh hn ch tiu k thut th gi tr ca sn phm thp hn nhiu so vi sn phm t tiu chun. Hay tinh khit cng cao th gi tr sn phm cng cao. tinh khit i khi c th hin trong nng ca thnh phn chnh trong dung mi. Cc thnh phn khc s d hoc kh bay hi hn sn phm chnh. Trong thp chng ct, cc sn phm nh s i ln nh, cc sn phm nng s i xung y. tinh khit c biu din thng qua nng ca thnh phn nng trong sn phm inh v nng ca thnh phn nh trong sn phm y. Chng ta s gi thit rng yu cu v tinh khit ca sn phm nh l rt cht ch, khng cn quan tm n yu cu v tinh khit ca sn phm y, t a ra cc nguyn l hot ng ph hp cho thp chng ct.Cng c mt s thp chng ct yu cu cht ch v cht lng ca c sn phm nh v sn phm y. Trong thc t t khi ci t cu hnh iu khin cht lng cho c hai sn phm nh v y, khi chng ta iu khin ci thin cht lng cho mt sn phm th thng cng ci thin ng k cht lng cho cc sn phm khc.4.1.3 Bin h thng v nhiu bn ngoi.Gi s thp chng ct khng a dng. Nguyn liu i trc tip vo thp t cc b phn trc m khng c b m. Trong trng hp , cc ngun nhiu l:1. Lu lng liu cp2. Hn hp liu cp3. Enthanlpy liu cp ( nhit v t l hi-lng)4. Cc thnh phn khc: p sut hi, nhit nc lm lnh4.1.4 La chn bin iu khin.a) iu kin qu trnhS phn tch trong thp c xc nh bng h hai bc t do: lu lng hi v lu lng lng. Hn na, p sut s nh hng n qu trnh hot ng. Gi s rng p sut c t p sut theo thit k. i vi mt thp chng ct hot ng tt, vic iu chnh hp l t l liu vo vi sn phm nh v y theo cn bng khi lng v thnh phn l rt quan trng.V dLu lng liu gm 40 tn thnh phn nh/ ngy, 60 tn thnh phn nng / ngy v phi tch ra sn phm t nguyn cht 99%. Nu lu lng sn phm nh l 41 tn/ngy th n cha t nht 1 tn thnh phn nng do ch c 40 tn thnh phn nh. iu ny c ngha l tinh khit t 97,6%. Tng t c th p dng cho sn phm y. Vic ci t t l D/B ( hoc D/F, B/F hoc t l gia cc bin nh th) rt quan trng v nn c iu chnh trong cc trng hp khc nhau, chng hn nh thay i thnh phn liu cp.b) Bnh tch cht lng.Mc cht lng trong cc a ca thp chng ct s t iu chnh. Mc ca bnh tch sn phm nh, mc bnh cha cht lng ca bnh ngng v mc y phi c iu khin v gi chng trong vng lm vic.c) Cht lngThp chng ct hot ng tt c th iu chnh t ng cc sn phm c gi tr nht. Bi v cc b iu chnh cht lng m bo tinh khit cho mt sn phm, cc sn phm khc c th thay i trong mt vng nht nh. Nu mun, bin hiu chnh th 5 c th dc dng thc hin qu trnh ti u.Trn thc t, b iu khin nhit thng c s dng nh mt dng n gin ca iu khin cht lng. Theo nh lut pha ca Gibbs, i vi hn hp 2 cu t th nng c xc nh kh p sut v nhit l hng s. R rng iu ny khng cn ng vi hn hp nhiu hn 2 cu t. C th c lng c cht lng ca sn phm da vo o nhit ca mt vi khay v cc i lng c th thun tin o. Phng php ny gi l o lng suy din.Trong phn tip theo, iu khin cht lng sn phm nh s c nghin cu, trong khi iu khin cht lng sn phm y s c thc hin nh iu khin nhit y thp (T), nhit ny ging nh o suy din cht lng sn phm y.i vi mt p ng ng hc tt, v tr o nn t gin ngng v trc ni hi.4.1.5 Lu lng cpTrong v d v thp chng ct ny, chng ta gi thit rng liu cp c a vo bng b phn qu trnh trc. iu ny ngha l ti l c nh.4.1.6 La chn bin hiu chnhNu liu c a vo trong thp m khng c b m th n khng th iu khin lu lng hi trong c hai phn ca thp c lp nhau. iu ny cng ng cho lu lng lng. V vy s bin iu khin y l 2: H hoc C v R ( Hnh di). V pha hi, h s s dng thm mt bc t do ( cho C hoc H tng ng), nu iu khin p sut. Trong dng hi n gin ngng v ni hi bn trong, khng c van no c cho php. Nhng lu lng ny c xc nh bi C v H.V pha pha lng, nng ti cc a l t chnh, v vy khng cn thm bc t do. ch tnh, khng c bin iu chnh c lp no c thm vo c nh v y. ch ng, cn iu khin mc cho bnh tch nh v y, v vy D v B c th c s dng nh cc bin iu khin b sung.

Tng cng c 5 bin hiu chnh ( D, B, H, C, R) v nm bin iu khin LD, LB, P, xD, T.4.1.7 Tc v cng sut iu khin.i vi mi cp bin iu khin v hiu chnh, tc v cng sut iu khin u c nghin cu k. Kt qu thu c s hng dn ta pht trin cc s iu khin c bn.a) iu khin p sut B v D khng nn dng iu khin p sut do thiu cng sut iu khin. R cng khng th dng nu qu lnh khng ln. C v H c cng sut iu khin ln, do , chng nh hng ngay lp tc n dng hi n v i.p ng ng hc ca p sut ti s thay i C v H c th c phn tch nh hnh di y ( Hnh di cho thy cc tng tc trong thp chng ct). p ng ca dng hi nh (Vc) trong gin ngng thng tng i nhanh; hng s thi gian c xc nh bi nng sut ta nhit ng ng (J/K), l t s gia tng h s truyn nhit v din tch tng ng bn trong v ngoi ng ng. B ha hi ( dng hi VH) cng thng c p ng ng hc nhanh. S khc nhau gia dng hi t ni hi v dng hi ti gin ngng l do sau khi ng nht p ng p sut (b qua chnh lch p sut chy trong thp n gin ha vn ). Tc thay i p sut b gii hn bi tng cng sut nhit ca a, y v nh.

Gi tr tnh ca p ng p sut c xc nh nh h t iu chnh trong ni hi v gin ngng: nhit nh v y cao hn nn p sut cao hn tng cng truyn nhit trong gin ngng v gim truyn nhit trong ni hi. Cui cng, cn bng gia VC v VH c lp li.Tuy nhin, s t chnh cng b nh hng bi p ng thnh phn ( cn gi l t iu chnh thnh phn): thay i bc nhy H, thng qua p sut cao hn v nhit nh cao hn, lu lng hi nh s tng ln. iu ny s lm tng cc thnh phn kh bay hi hn trong sn phm nh, kt qu l nhit nh tng nhiu hn v lu lng hi nh cng tng nhiu hn. l kt qu ca phn hi dng, cui cng, p sut dng gi tr thp hn. ( Hnh di)

p ng ca p sut khi H thay i bc nhyR rng do p ng ng hc ny, H khng thch hp cho iu khin p sut. Tuy nhin h t chnh p ng thnh phn y to ra phn hi m, kt qu l p ng p sut khi thay i C khng b xu i.Kt lun, C v H u ph hp cho vic iu khin p sut ( tc iu khin c xc nh bng bng s thi gian nh tr trng hp ca H, h t chnh thnh phn trong gin ngng l qu mnh.b) iu khin mc nhB khng ph hp vi iu khin mc nh do cng sut iu chnh bng khng. D t ph hp khi t s hi lu (R/D) ln. C v R c cng sut iu khin ln. p ng ca mc khi thay i D, R v C thun li cho vic iu khin: thnh phn ng hc quan trng l b tch phn. p ng khi thay i H l khng thun li; lu lng cht ngng t gin ngng ch tng khi p sut tng.V vy, p ng c th xp x bi ng hc p sut kiu cascade ( hng s thi gian ln ) v ng hc mc ( tch phn ). Kt lun, C, R v D c th l bin hiu chnh cho iu khin mc nh tr trng hp D, t s hi lu ln.c) iu khin mc yD khng ph hp cho iu khin mc y do cng sut iu khin bng khng. B t ph hp khi t s ha hi (VH/B) ln. H, C v R thng c cng sut iu khin ln. p ng lu lng lng a u tin (L1) t s thay i R l mt p ng bc nht cascade:

Trong , L = hng s thi gian thy lc hc cho mi a ( bao gm phn x) v N= s a.Cho d L nh (2s) th lng ln a (40) s nh hng ng k n thi gian cht (80s), iu ny cng vi ng hc thy lc ca ni hi v tch phn ca mc y s dn n iu khin mc chm ( thi gian dao ng ln hn 480s)p ng ca mc y khi thay i H khng thun li v ng hc khi nhy ca lu lng lng trong thp do s thay i ca lu lng hi c gi tr khng thch hp. iu ny ng khi tham s ln hn 0.5 ( xem bng). Vi l:

Trong , L= lu lng cht lng, V= lu lng cht kh, ML= lng cht lng trn mt a ( gm c phn thi)Tuy nhin, khng c nhiu thng tin v gi tr ca khi hm ti ca a cho cc thp khc nhau c. Cc d liu c ch ra rng L cn th ln ti a thp ( thm ch >1), gi tr cc ti a cao c xu hng nh hn hoc bng 0 thm ch c th m.Kt lun, B l mt bin hiu chnh thun li, tr khi gi tr ca VH/B ln v H l bin hiu chnh thch hp tr khi >0.5.d) iu khin cht lngp ng ca cc thnh phn chnh c th c xp x bi p ng ca tng i s ca cc thay i lu lng cc b tng i, tun theo hm bc nht vi hng s thi gian ln:

Trong , Li+1= lu lng lng n a, Vi-1 = lu lng hi n a i v i = hng s thi gian ln ( t l vi bnh phng s a )V vy, p ng ca cht lng sn phm y khi thay i dng hi lu khng ph hp cho iu khin t ng vi l do nh trnh by phn mc y. iu ny khng ng cho iu khin cht lng nh hoc cht lng ti mt a gn nh bi v trong trng hp ny s a nh. Tng t, lu lng lng ( vi iu khin p sut theo C hoc H tng ng) t ph hp cho iu khin cht lng y khi tham s * ln hn 0.5.

B v D khng nh hng trc tip n cht lng sn phm. V vy, c th ni rng, R, C v H ph hp cho iu khin cht lng nh. C v H ph hp vi iu khin cht lng y nu *5). Nu iu khin cn bng nng lng s dng trng hp R/D > 5 th c th tng cng sut iu khin bng cachs duy tr t s R/D khng i theo thi gian. Lu lng sn phm D vn s dng ging bin hiu chnh duy tr mc ng hi lu khng i.Lu lng sn phm y ca thp chng ct c iu khin bi s cn bng nng lng c bin ng, khi n c iu khin bi 1 b iu khin mc, thng thng n s nh hng n qu trnh iu khin ng x. Do , khi lu lng sn phm khng c cho php bin ng hoc nu mt lu lng sn phm c lm ln hn nhng ci khc th s iu khin cn bng vt cht c la chn.Trong trng hp iu khin cn bng vt cht , hot ng hiu chnh ca b iu khin cht lng trn dng sn phm khng nh hng ti thp chng ct, ngha l lng sn phm nh. Ch c b iu khin mc iu khin c t s hi lu. Do phi tng hp b iu khin cn thn, lm cho qu trnh ng hc ca vng iu khin mc gim n mc nh nht. Nu trong s iu khin cn bng vt cht c s dng v ng hi lu ln th cng sut iu khin c th tng bng cch gi cho t s R\D khng i cng vi b iu khin t l lu lng. Trong trng hp ny lu lng h lu c iu chnh thay i.i vi hu ht cc thp chng ct mc nh c iu khin bi ng x y. Mt vi trng hp ng x y c s dng iu khin cht lng. Trong trng hp ny mc nh c th c iu khin bng cch iu chnh ti ca l un hi. iu ny xut hin khi > 0.5.4.4 S nh hng ln nhau trong cc trng hp iu khin v tr kp.Khi xem xt cc s c la chn phi dnh s ch n s tc ng ca cc vng lp iu khin. ngha ca s tc ng ny l s nh hng qua li ca cc vng lp iu khin. Mt nh hng khng mong mun ca tc ng ny c th l cc hnh vi ca vng lp iu khin ny b cc hnh vi ng hc ca vng iu khin khc nh hng. Mt v d ca trng hp tc ng khng mong mun l mt trng thi cc tn hiu thay i, phn hi m thnh phn hi dng v thng thng vng lp iu khin tr nn khng n nh.S tc ng c th tn ti c hai trng hp cht lng sn phm c iu khin. S tc ng khng a ra mt vn g nu cht lng sn phm ca ch mt thnh phn c iu khin. Nu c hai vng lp iu khin cht lng c cu hnh ging cc b iu khin phn hi vng lp n th thao tc ca mt vng lp iu khin s nh hng n p ng ca vng iu khin khc v thay th ring l. V d nh, thao tc ca ti ni hi un li iu khin cht lng sn phm y, s nh hng n cht lng sn phm nh. S tc ng gia cc b iu khin vng lp n c th dn ti s gim ng k v hiu sut ca h thng iu khin cho thp chng ct.. Ti thiu ha tc ng l cn thit.4.5 iu khin cn bng nng lng thnh phn kp.M phng c thc hin cng vi vic tch tolune vi 0-xylene trong thp 30 thng. Cht lng sn phm nh c iu khin 98% tinh khit. S tc nghn ng hi lu bng 10 ln v tr cao trung bnh ca thng. V tr cao trung bnh ca y bng 15 ln v tr cao trung bnh ca thng. S hi lu i vi lu lng chng ct bng 1.6. Ging nh m t trc, trong trng hp ny, thit b o cht lng nh c t gia nh ca thp v ng hi lu s c xem xt bi ng hc ph hp ca n.S iu khin cn bng nng lng cung cp s iu khin tuyt ho cho cht lng nh, cho s thay i ca dng cung cp +10% m khng c s thay i ng ch no cho cht lng ca nh (