توصيفگر ها :
بهينهسازي , افزايش ظرفيت توليد , بخش خالصسازي اتيلناكسايد , پتروشيمي شازند
چكيده فارسي :
در اين پژوهش به بررسي و ارزيابي فني-مهندسي بخش خالصسازي واحد اتيلناكسايد پرداخته شد. در يك نگاه كلي بايد گفت كه بخش خالصسازي واحد اتيلناكسايد از برج تخليص T-410 بهمنظور خالصسازي خوراك ورودي به آن، مبدل حرارتي E0412 بعنوان پيش گرم كننده خوراك، مبدل حرارتي E0410 بعنوان جوشاننده تحتاني برج تخليص، مبدل حرارتي E0413به عنوان جوشاننده جانبي و مبدل حرارتي E0411 بعنوان سردكننده تشكيل شده است. پس از شبيهسازي فرآيند در شرايط مختلف، بوسيله شبيهساز اسپن پلاس و بررسي نتايج و مقايسه آن با مقادير طراحي، از معادله ضريب فعاليت NRTL براي فاز مايع، و معادله ردليش-كوانگ براي فاز بخار بعنوان مدلهاي ترموديناميكي استفاده شد. در ادامه بهمنظور مطالعات امكانسنجي افزايش ظرفيت توليد محصول اصلي، اقدام به افزايش دبي خوراك ورودي به سيستم به شكل گام به گام شده و تأثير آن بهطور موردي بر عملكرد تجهيزات و كيفيت محصولات و ديگر مشخصهها ارزيابي شد. در همين راستا محدوديتهاي هر يك از مبدلهاي حرارتي شامل دماي جريان خروجي و ظرفيت تبادل حرارتي تعيين، و در روند اجراي پروژه اعمال گرديد. در ادامه مشخصههايي همچون كيفيت و خلوص مواد در جريانهاي خروجي از برج تخليص، مشخصههاي دما و فشار جريانها، فاكتور مشخصه طغيان و درصد تجمع مايع در ناوداني بعنوان قيود حاكم بر برج تعريف شده و با مطالعات و ارزيابيهاي مربوطه، حداكثر ميزان افزايش ظرفيت توليد فرآيند بدست آمده است. با بررسي مقادير حداكثري ظرفيت ممكن براي تك تك مبدل هاي حرارتي و برج تخليص، سردكننده بعنوان گلوگاه اصلي فرآيند تشخيص داده شد. بهطور كلي بر اساس مطالعات امكانسنجي افزايش ظرفيت توليد بخش خالصسازي واحد اتيلناكسايد و با اعمال شرايط و محدوديتهاي لازم، بدون هيچ گونه تغيير مكانيكي در تجهيزات، ظرفيت توليد محصول اصلي تا 11 درصد و تنها با تعويض سرد كننده تا 29 درصد قابل افزايش است. از طرفي چنانچه سيستم با 10 درصد افزايش دبي خوراك ورودي عملياتي شود لازم است ميزان دبي سيال گردشي بين جوشاننده جانبي و برج تخليص تا مقدار 70950 كيلوگرم بر ساعت، و اگر قرار باشد سيستم 26 درصد افزايش دبي خوراك را داشته باشد، در اين ارتباط ميزان بهينه جريان گردشي مذكور، بايستي تا 80975 كيلوگرم بر ساعت افزايش يابد تا انتظارات خواسته شده از جوشاننده جانبي براي ايجاد انرژي گرمايي برج تخليص تأمين گردد.
چكيده انگليسي :
In this study, the technical-engineering evaluation of the purification section of the ethylene oxide unit was performed. In general, it should be said that the purification section of ethylene oxide unit from T-410 purification tower in order to purify the input feed to it, heat exchanger E0412 as feed preheater, heat exchanger E0410 as reboiler of purification tower, heat exchanger E0413 as sidestream reboiler and heat exchanger E0411 as condenser is formed. After simulation the process with Aspen Plus simulator in different conditions and reviewing the results and comparing it with the design values, from The NRTL activity coefficient equation for the liquid phase and the Redlich-Kwong equation for the steam phase were used as thermodynamic models. In the following, in order to study the feasibility study of increasing the production capacity of the main product, the input feed to the system is increased, step by step and its effect on equipment performance and quality of Products and other characteristics were evaluated. In this regard, the constraints of each heat exchanger, including the output flow temperature and heat exchange capacity, were determined and applied during the project implementation process. In the following, characteristics such as quality and purity of materials in the out flows of the purification tower, temperature and pressure characteristics of the flows, characteristic of the flooding factor and the downcomer backup percent are defined as the existing constraints of the tower and with the relevant studies and evaluations, the maximum increase in the production capacity of the process has been obtained. By checking the maximum possible capacity values for each Heat exchanger and purification tower, condenser, was identified as the main bottleneck in the process. In general, according to feasibility studies, increasing the production capacity of the ethylene oxide purification unit and by applying the necessary conditions and constraints, without any mechanical changes in equipment, the production capacity of the main product can be increased up to 11% and only by replacing the condenser it can be increased up to 29%. On the other hand, if the system becomes operational with a 10% increase in input feed flow rate, the flow rate of the circulating fluid between the sidestream reboiler and the purification tower must be up to 70,950 kg/h, And if 26% of the feed rate is added, the optimum flow rate should increase to 80,975 kg/h thus meeting the expectations of system from the sidestream reboiler for making heat energy of purification tower.