بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به ترکیب درصد خوراک واحد بنزین پیرولیز مشکل اساسی در بازیابی استایرن جداسازی آن از ارتوزایلن است. بنابراین تصمیم گرفته شد تا جداسازی در دو مرحله انجام شود. در مرحله اول استایرن و ارتوزایلن از مخلوط خوراک واحد بنزین پیرولیز جدا شده و سپس در مرحله دوم این دو ترکیب از یکدیگر جدا می شوند.
در مرحله اول این جداسازی سه گزینه فرایندی - برج تقطیر با جریان جانبی، توالی مستقیم برج های تقطیر ساده و توالی غیر مستقیم - مورد بررسی قرار گرفته و در نتیجه برج تقطیر با جریان جانبی به عنوان گزینه برتر انتخاب شد.در مرحله دوم با توجه به شرایط ترمودینامیکی، برای جداسازی نهایی استایرن از ارتوزایلن چهار گزینه فرایندی مطالعه شد و با توجه به محاسبات انجام گرفته تقطیر استخراجی بیشترین سود آوری را نشان داد. از آنجا که نوع حلال بر اقتصاد تقطیر استخراجی تاثیر زیادی دارد، انتخاب حلال مناسب نیز از اهمیت فراوانی برخوردار است.
از بین گزینه های موجود، حلال سولفولان به عنوان بهترین گزینه انتخاب شد. از آنجا که نسبت حلال به خوراک بر نحوه جداسازی استایرن از ارتوزایلن و اندازه دستگاهها تاثیر زیادی دارد با استفاده از روش چRچ مقدار نسبت بهینه برابر ۵/۱ بدست آمد. پس از شبیه سازی فرایند، به منظور تکمیل فرایند با استفاده از فناوری Pinch به اصلاح فشارهای عملیاتی واحد و طراحی شبکه مبدلهای حرارتی پرداخته شد و در آخرین گام فرایند نهایی به وسیله نرم افزار YSYSج مورد شبیه سازی قرار گرفت.
مقدمه
استایرن به عنوان یکی از منومرهای صنعتی مهم در تولید وتهیه انواع پلیمرها نقش به سزایی دارد. یکی از محصولات جانبی واحد اولفین خوراک واحد بنزین پیرولیز است که دارای ترکیبات اولفینی، نفتنی وآروماتیک می باشد، از جمله این ترکیبات می توان به استایرن اشاره کرد. بعنوان نمونه، ترکیب درصد، شدت جریان و شرایط عملیاتی خوراک واحد بنزین پیرولیز پتروشیمی تبریز در جدول - ١ - آورده شده است
ایده اصلی در این مقاله بازیابی استایرن از این ترکیب قبل از فرستاده شدن به واحد بنزین پیرولیز است. جداسازی استایرن به راحتی از بنزین پیرولیز ممکن نیست. حضور ارتوزایلن در این مخلوط واختلاف کم نقطه جوش آن با استایرن، جداسازی این دو ترکیب از یکدیگر را دشوار می کند. براساس آموزه های طراحی مفهومی فرایند، می توان گزینه های مختلف فرآیندی برای جداسازی استایرن از بنزین پیرولیز را بررسی و بر اساس قیمت تمام شده، گرینه برتر را معرفی کرد.
جدول - ١ - ترکیب درصد جرمی وشرایط عملیاتی بنزین پیرولیز پتروشیمی تبریز]٤[ ش
خوراک واحد بنزین پیرولیز پتروشیمی تبریز به عنوان نمونه در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل اینکه خوراک از داخل مجتمع تهیه میشود و پس از استخراج استایرن از آن دقیقاﹰ به همان مصرف قبلی می رسد، قیمتی برای آن در نظر گرفته نمیشود. سایر قیمت ها١ در جدول - ٢ - ارایه شده و تعداد روزهای کاری در سال معادل ٣٢٠ روز در نظر گرفته شده است.
جدول - ٢ - قیمت خوراک ومواد اولیه]٥[ ش
طراحی سیستم جداسازی فرآیند
خوراک واحد بنزین پیرولیز ترکیبات مختلفی علاوه بر استایرن وجود دارند، برای جداسازی استایرن، در یک دسته بندی بر اساس نقطه جوش سه برش سبک ،متوسط و سنگین تعریف شده است که در جدول - ٣ - ملاحظه می شود.
جدول - ٣ - برش های سبک، متوسط و سنگین
همانطور که در جدول - ٣ - ملاحظه می شود، ابتدا برش سنگین از برشهای سبک ومتوسط جدا کرد. اختلاف کم نقطه جوش بین استایرن و ارتوزایلن جداسازی این دو ماده از هم مشکل شده است که در مرحله دیگری این جداسازی انجام می شود.
