Mô phỏng – Thiết kế phân xưởng sản xuất Styren năng suất 50 000 tấnnăm

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ- HÓA DẦU
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài : Mô phỏng – Thiết kế phân xưởng sản xuất Styren năng suất 50
000 tấn/năm

GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền
SVTH: Nguyễn Duy Phương
Lớp: Kỹ thuật hóa hóa học 3
Khóa:

K55


2

Nội dung trình bày
Mục tiêu – ý nghĩa đề tài
Lựa chọn công nghệ – mô phỏng công nghệ
Kết quả tính toán – khảo sát các yếu tố ảnh
hưởng
Kết luận


3

Tổng quan

4

ĐẶT VẤN ĐỀ
 Polystyren có mặt trong hầu khắp trong cuộc sống như trong các loại thiết
bị kỹ thuật điện tử số như máy nghe nhạc,đầu đĩa, DVD ….cũng như
trong ngành công nghiệp thực phẩm, hàng tiêu dùng.
 việc sản xuất Polystyren ở nước ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn. Đặc
biệt lớn nhất là sự thiếu hụt về nguồn nguyên liệu sản xuất Polystyren là
các monomer Styren.
 Chính điều này đã đặt ra bài toán cần thiết kế phân xưởng sản xuất Styren
nhằm đáp ứng nhu cầu đó


5

Mục tiêu
 Thiết kế - mô phỏng tĩnh phân xưởng sản xuất Styren năng suất 50 000
tấn/năm bằng phần mềm Hysys.
 Khảo sát các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hiệu suất toàn bộ quá trình.
 Xây dựng bản vẽ PFD cơ bản cho toàn bộ phân xưởng.
 Thiết lập bản vẽ lắp cho thiết bị phản ứng chính.
 Xây dựng bản vẽ xây dựng công nghiệp cho phân xưởng.


6

Các phương pháp sản xuất
Phương pháp Oxy-dehydro hóa
Phương pháp Alkyl hóa 

Đồng sản xuất Propylen oxide và styren
Phương pháp Dehydro hóa


7

Công nghệ sản xuất phổ biến

Dehydro hóa đẳng nhiệt
 Công nghệ BASF

Dehydro hóa đoạn nhiệt
 Công nghệ Total/Badger
 Công nghệ LUMMUS/UOP Classic SM
 Công nghệ Lummus/UOP Smart SM


8

Lựa chọn công nghệ
 Công nghệ dehydro hóa đoạn nhiệt dùng nhiều thiết bị nối tiếp nhau cho
nên độ chuyển hóa cao hơn đạt 60% đồng thời để tránh hiện tượng styren
tạo thành bị cracking.
 thực hiện ở áp suất thấp nên có thể dịch chuyển phản ứng theo hướng
mong muốn
 90% lượng styren trên thế giới được sản xuất bằng phản ứng dehydro hóa
trực tiếp EB
 Khoảng 75% các nhà máy trên thế giới đang dùng công nghệ Dehydro
hóa đoạn nhiệt

9

Ba loại thiết bị phản ứng đoạn nhiệt


10

Mô hình kích thước lò phản ứng


11

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ


12

PFD DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ


13

Các số liệu Kinetic cụm phản ứng


14

Kết quả tính toán

Cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình


15

Kết quả tính toán

Cân bằng nhiệt lượng cho toàn bộ quá trình


16

Nhận xét

 Đánh giá:
+ Kết quả cân bằng vật chất chính xác.
+Kết quả cân bằng năng lượng gần chính xác (sai số chỉ 0,01%)


17

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng

Kết quả case study ảnh hưởng nhiệt độ đến độ chuyển hóa


18

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng

Kết quả case study ảnh hưởng áp suất đến độ chuyển hóa


19

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng

Kết quả case study ảnh hưởng dòng steam đến độ chuyển hóa


20

Bảng so sánh tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo [2]

 

 

 

Độ chuyển hóa
 

 

45 – 60%
 

Hiệu suất
 

Kết quả tính toán

57,39%
 

91 - 92%

92,3%

99,7 – 99,8%

99,8%

 

Độ tinh khiết sản
phẩm


21

KẾT LUẬN

 Đã có một cái nhìn tổng quan về nguyên liệu , sản phẩm và tính thiết thực của đề tài .
Nhận thấy công nghệ Dehydro hóa đoạn nhiệt là phù hợp nhất với điều kiện đất nước
hiện nay
 Hoàn thành mô phỏng sơ bộ công nghệ, nghiên cứu đưa ra các yếu tố then chốt cơ bản

ảnh hưởng đến quá trình sản xuất .Qua đó nhận thấy các thông số công nghệ hoàn toàn
phù hợp với các nghiên cứu , báo cáo trên thực tế .
 Tính toán sơ bộ , thiết kế sizing cho thiết bị phản ứng chính trong phân xưởng , qua đó
xây dựng nên bản vẽ lắp hoàn chỉnh .
 Nghiên cứu địa lý và lên thiết kế xây dựng công nghiệp cho phân xưởng đặt tại Long
Sơn – Vũng Tàu , một trong những vị trí địa lí phát triển ngành hóa dầu trong tương lai.
 Đã bước đầu tính toán được kinh tế , nhận thấy đây là đề tài có tính thiết thực cao và phù
hợp với sự phát triển của ngành dầu khí trong nước trong giai đoạn hiện nay.


XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN


23


24


25