عنوان پایان‌نامه
اصلاح وبهینه سازی فرایندهای جداسازی گاز زیر دمای محیط
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 982.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47180
- تاریخ دفاع
- ۲۲ دی ۱۳۸۹
- دانشجو
- نرگس باقری
- استاد راهنما
- محمدحسن پنجه شاهی, نسیم طاهونی
- چکیده
- فرآیندهای تقطیر زیر دمای محیط مهم‌ترین روش جداسازی و خالص‌سازی مخلو‌ط‌های گازی به ویژه زمانی که نیازمند بازیابی¬های با خلوص بالا هستیم، می¬باشد. این فرآیندها از نظر انرژی بسیار پر¬مصرف می-باشند بنابراین طراحی اصلاحی آن¬ها یک هدف اصلی در بهینه¬سازی مصرف انرژی است. کلید موفقیت پروژه¬های اصلاحی، به کار بردن تجهیزات موجود با حداکثر بهره¬برداری از آن¬ها و در عین حال استفاده حداقل از تجهیزات جدید، جهت حداقل کردن هزینه سرمایه¬گذاری است. در واقع باید از پتانسیل¬های پنهان سیستم تقطیر موجود بهره برداری کرد. فرآیندهای زیر دمای محیط، نیازمند یک شبکه مبدل حرارتی همراه با سیستم سرماساز هستند تا شرایط زیر دمای محیط را فراهم کنند. فعل و انفعالات پیچیده¬ای میان سیستم جداسازی و فرآیند¬های سرما‌سازی و شبکه مبدل حرارتی وجود دارد. در یک طراحی اصلاحی جامع باید تمام پارامترهای موجود در هر سه قسمت به طور همزمان در نظر گرفته شوند تا از تأثیرات متقابل آن¬ها چشم¬پوشی نشود. در سیستم‌های با مقیاس بزرگ، نیاز به استفاده از سطوح مختلف سرماساز، سیستم‌های آبشاری و سیال‌های سرماساز چندجزئی پیچیدگی مسئله را افزون می‌کند. هدف در این تحقیق اصلاح سیستم جداسازی (تقطیر) زیر دمای محیط واحد اولفین و بررسی شرایط بهینه عملکرد قسمت جداساز و سرماساز آن است. بدین‌ترتیب که اولاً اصلاح شرایط عملیاتی برج¬های جداساز و تأثیرات آن بر هزینه کل بررسی می¬شود. سپس نشان داده می¬شود که تغییر در طراحی سیستم سرماساز چه مقدار صرفه‌جویی اقتصادی به همراه دارد. در آخر تأثیر اصلاح شرایط عملیاتی برج¬های تقطیر و سیستم سرماساز به صورت همزمان بررسی می¬شود.
- Abstract
- Low temperature distillation processing is the most important method for the separation and purification of gas mixtures, especially when high recoveries are required. This process is highly energy-intensive unit operation; so retrofit design of it is a prime target for optimization of energy consumption. The key to a successful retrofit lies in exploiting the existing hardware by maximizing the utilization of existing equipment to minimize the capital cost. The low temperature gas separation processes often demand a heat exchanger network with refrigeration system to produce sub-ambient conditions. There are complex interactions between the separation system and the process responsible for refrigeration and heat exchanger network. In a comprehensive retrofit design all of the parameters of these three parts should be considered simultaneously, so reciprocal influences don’t be ignored. Requirement to use different levels of refrigeration, cascade systems and mixed refrigerants in the large scale systems increases the complexity of the problem. The aim of this work is to perform a retrofit study of a separation (distillation) system in an olefin plant. The first step is retrofitting the parameters of the separation columns and studying the effect of that on the total cost. Then it is shown that changing in the design of refrigeration system have how much energy saving. At last the influence of simultaneous retrofit of distillation columns parameters and refrigeration system design is studied.
