بخشی از مقاله
چکیده
در واحد بوتان زدایی پالایشگاه اصفهان به منظور جداسازي بوتان و ترکیبات سبکتر از یک برج تقطیر که شامل 40 سینی میباشد استفاده میکنند. گرماي مورد نیاز بخش پایینی برج بوتان زدا در ریبویلر و بوسیله بخار آب فشار بالا تامین و محصول خروجی از پایین برج نیز در یک کولر هوایی خنک میشود که هر دو مورد مذکور سالانه هزینههاي زیادي را به این واحد تحمیل میکنند.
-1 مقدمه
بکار گیري روش هاي خاص به منظور تعیین راه حل موثر و اقتصادي یک مسئله در یک فرایند را بهینه سازي می گویند. بهینه سازي از عمده ترین ابزار تصمیم گیري در صنایع می باشد ، بهینه سازي با انتخاب بهترین جواب یا راه حل از میان جواب هاي محتمل با بکارگیري روش هاي موثر کمی سر و کار دارد . البته رایانه و نرم افزارهاي مرتبط با موضوع ، محاسبات لازم را امکان پذیر و با حداقل هزینه انجام می دهند . [1]
حفظ انرژي در طراحی یک واحد شیمیایی همواره یکی از مهمترین موارد مورد توجه می باشد به علاوه تعین کمترین مقدار انرژي گرمایی و سرمایی مورد نیاز یک پروسه از اصلی ترین محاسبات براي تعین مقدار ذخیره انرژي است بنابراین انتگراسیون حرارتی - یکپارچه کردن انرژي - یکی از عوامل مهم در طراحی هاي اقتصادي می باشد . [2] نام تکنولوژي پینچ براي پژوهشگران و دانشمندان فعال در عرصه بهینه سازي مصرف انرژي شناخته شده و آشناست .
این تکنولوژي براي تحلیل و بررسی شبکه مبدل هاي حرارتی به منظور کاهش مصرف انرژي استفاده می شود . پژوهشگران به منحنی ترکیبی بعنوان ابزاري مهم در بازیافت انرژي پرداختند . تاکید آن ها بر نقطه پینچ بعنوان نقطه کلیدي در بازیافت انرژي بود و به همین علت نام تکنولوژي پینچ را براي آن انتخاب نمودند . تا به امروز تکنولوژي پینچ پیشرفت هاي زیادي نموده است و علاوه بر شبکه مبدل هاي حرارتی براي بهینه سازي برج هاي تقطیر و کوره ها استفاده می شد . [3]
-2 عملکرد برج بوتان زدایی پالایشگاه اصفهان
ابتدا خوراك - ترکیب در جدول شماره - 1 با دماي 39 درجه سانتیگراد وارد مبدل حرارتی قبل از برج شده و در اثر تبادل حرارت با محصول خروجی از پایین برج بوتان زدایی - نفتا - ، تا دماي 115 درجه سانتیگراد پیش گرم شده و از روي سینی 21 ام - شماره گذاري از پایین به بالا - وارد برج می شود . فشار بالا و پایین این برج به ترتیب در 1421 و 1451 کیلو پاسکال کنترل می شود .
بخار خروجی از بالاي این ستون با دماي 71 درجه سانتیگراد وارد چگالنده شده - مبدل حرارتی پوسته – لوله - و در تماس با جریان آب خنک کننده تا دماي 38 درجه سانتیگراد خنک می شود . خروجی از چگالنده وارد جدا کننده سه فازي می شود - شکل شماره - 1 ، گاز خروجی از بالاي جدا کننده که حاوي هیدروژن سولفید می باشد به واحد تصفیه با آمین ارسال و آب ترش نیز از بخش تحتانی تفکیک می شود .
بخشی از فاز آلی جدا شده در جدا کننده سه فازي که نبع می باشد بعنوان مایع برگشتی به اولین سینی از بالاي ستون تقطیر برگردانده و ما باقی بعنوان محصول بالایی برج - ترکیب در جدول شماره - 3 به واحد بازیابی ارسال می گردد . خروجی از پایین برج با دماي تقریبی 204/3 درجه سانتیگراد وارد ریبویلر - مبدل حرارتی - شده و بوسیله بخار آب فشار بالا - شرایط در جدول شماره - 2 به شدت 5158 کیلوگرم در ساعت ، به دماي 205/4 درجه سانتیگراد می رسد .
خروجی از ریبویلر برج بوتان زدا - شامل 99/38 درصد مولی نفتا - پس از عبور از مبدل و تبادل حرارت با خوراك در دماي 134 درجه سانتیگراد به کولر هوایی ارسال و تا 58 درجه سانتیگراد خنک می شود . جریان خروجی از کولر هوایی پس از عبور از آخرین مبدل حرارتی و در تماس با آب خنک کننده به دماي 38 درجه سانتیگراد رسیده و جهت ذخیره به مخازن ارسال می شود . [4]
-3 بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق
همانطور که گفته شد به منظور تامین گرمای مورد نیاز در بخش پایینی برج بوتان زدایی از بخار آب فشار بالا و در ادامه به منظور خنک نمودن محصول پایینی از یک کولر هوایی در ابعاد بزرگ استفاده می شود . هر دو مورد مذکور هزینه هاي زیادي را متوجه این واحد و پالایشگاه اصفهان می نمایند . از دید بهینه سازي انرژي عیب وارد بر این واحد را می توان عدم استفاده از تکنیک هاي مرتبط از جمله تکنولوژي پینچ دانست که در نتیجه منجر به استفاده بیش از حد از منابع و هدر رفت سرمایه می شود .
