Lựa chỿn mô hình nhiệt động
Cơ sở lựa chỿn
• Lựa chỿn mô hình nhiệt động thích hợp cho một ứng dụng cụ thể đóng một vai trò rất quan trỿng, ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của kết quả mô phỿng
• Mỗi phương pháp nhiệt động cho phép tính các thông số sau :
- Hằng số cân bằng pha K : thể hiện sự phân bố cấu tử giữa các pha ở điỿu kiện cân bằng
- Enthapie của các pha lỿng và pha hơi : xác định năng lượng cần thiết để chuyển một hệ từ trạng thái nhiệt động này sang trạng thái khác
- Enthapie của các pha lỿng và pha hơi : nhằm phục vụ việc tính toán các máy nén, thiết bị giản nở và năng lượng tự do tối thiểu ở các thiết bị phản ứng
- Tỉ trỿng của pha lỿng và pha hơi : để tính toán quá trình truyỿn nhiệt, trở lực và xác định kích thước tháp chưng cất
• Ŀể lựa chỿn mô hình nhiệt động thích hợp, nên dựa vào các yếu tố sau :
- Bản chất của các đặc trưng nhiệt động của hệ như : Hằng số cân bằng lỿng-hơi (VLE : Vapor Liquid Equilibrium) của các quá trình chưng cất, cô đặc hoặc bốc hơi, quá trình trích ly, ...
- Thành phần của hỗn hợp
- Phạm vi nhiệt độ và áp suất
- Tính sẳn có của các thông số hoạt động của các thiết bị
* Các quá trình lỿc dầu và chế biến khí
• Hệ thống áp suất thấp (tháp chưng cất áp suất khí quyển và chân không) : Trong nguyên liệu của các hệ thống này nói chung có khoảng ≥ 3 % thể tích phần nhẹ ⇒ có thể chỿn mô hình BK10 hoặc GS và các biến thể của nó. Khi hàm lượng phần nhẹ lớn (nhất là thành phần C1) ⇒ nên chỿn EOS: SRK, PR
• Hệ thống áp suất cao (tháp chưng phân đoạn sản phẩm của phân xưởng cracking, cốc hóa, ...) Trong hệ thống này, hàm lượng phần nhẹ nói chung lớn hơn ⇒ Các mô hình nên chỿn : GS, SRK, PR
• Các quá trình chế biến khí thiên nhiên : trong thành phần thưỿng có chứa N2, khí acide (CO2, H2S) và các hydrocarbon nhẹ :
- Với loại khí chứa ít hơn 5% N2, CO2, H2S và không có cấu tử phân cực nào khác ⇒ nên chỿn SRK, PR hoặc Benedict - Webb - Rubin - Starling (BWRS)
- Với loại khí chứa nhiỿu hơn 5% N2, CO2, H2S nhưng không có cấu tử phân cực nào khác ⇒ nên chỿn SRK, PR và ngưỿi sử dụng nên đưa vào các thông số tương tác để thu được kết quả tốt hơn
- Với hệ thống xử lý khí thiên nhiên có lẫn nước làm việc ở áp suất cao (trong trưỿng hợp này độ hoà tan của hydrocarbon trong nướcsẽ tăng lên) ⇒ nên chỿn các biến thể của các phương trình trạng thái như : SRKM, PRM hay SRKS, SRKKD (Kabadi - Danner Modification to SRK)
- Khi khí thiên nhiên chứa các cấu tử phân cực như méthanol ⇒ SRKM, PRM hay SRKS
* Các quá trình hóa dầu
• Quá trình xử lý hydrocarbon nhẹ :
- Ở áp suất thấp : SRK, PR
- Ở áp suất cao : SRKKD
• xử lý hydrocarbon thơm :
- P 2 bars : GS, SRK, PR
• Xử lý hỗn hợp hydrocarbon thơm và hydrocarbon khác : NRTL, UNIQUAC, UNIFAC
