بررسی فرصت های بهینه سازی و صرفه جویی انرژی در واحد تقطیر پالایشگاه تهران با استفاده از ترکیب مفاهیم روش های انتگراسیون فرآیند و دسترسی پذیری

در این پایان نامه هدف اصلی دستیابی و شناخت فرصت های بهینه سازی برج تقطیر (با بررسی موردی بر روی برج تقطیر پالایشگاه تهران) از دیدگاه اکسرژی (exergywise) بوده است. شناخت و آگاهی از وضع موجود اولین و بنیادی ترین مرحله ی پروژه محسوب می شود. برای این منظور شبیه سازی واحد بهترین گزینه برای اطلاع از وضع موجود بوده وآنچه مسلم است استفاده از نرم افزار مناسب، بکارگیری هرچه بیشتر اطلاعات فرایندی و ملحوظ داشتن جزئیات واحد در مدل مورد نظر بر وثوق خروجی های مدل شبیه سازی خواهد افزود و شرایط حاضر را با کمترین انحراف بیان می دارد. برای آگاهی از فرصت های بهبود فرآیند از جنبه ی اکسرژی اطلاعِ صرف از مقدار کل اتلاف اکسرژی برج تقطیر کمکی نخواهد کرد و لذا لازم است محل های اتلاف اکسرژی مشخص گردند. برای این منظور هر مرحله از فرآیند جداسازی به انضمام کندانسور به عنوان یک سیستم، موازنه ی اکسرژی شده و در نتیجه اتلاف اکسرژی بصورت مرحله به مرحله مشخص گردیده است. با مشخص شدن میزان اتلاف اکسرژی در مراحل مختلف جداسازی، پتانسیل های بهبود مشخص می شود و سپس با تغییرات مختلف شرایط فرآیندی مرتبط با مرحله ی مورد نظر نسبت به کاهش اتلاف اکسرژی، خاصه در مرحله ی مورد نظر اقدام گردیده است. از آنجایی که تغییرات اعمال شده در اصلاح اتلاف اکسرژی یک مرحله بر تغییر اتلاف اکسرژی دیگر مراحل نیز تاثیر گذار است لذا در نهایت اتلاف اکسرژی کل، تابع هدف در کمینه سازی بوده و می تواند همانند پروژه های مشابه با چنین رویکردی این تابع ملاک انتخاب در سناریوی مطلوب باشد. در انجام پروژه تغییرات متعددی اعمال و در برنامه ی شبیه سازی مورد آزمون قرار گرفت. نتیجه ی تغییرات قابل توجه از میان این بررسی ها طی هشت سناریو به همراه وضعیت موجود در این پایان نامه آورده شده است. شکل (4.11) مبیّن مقادیر تابع هدف در سناریو های مختلف است. همانطوریکه ملاحظه می شود سناریو های 4و 5 و 6 و 8 دارای مقادیر کمینه ای در رابطه با اتلاف اکسرژی کل ستون نسبت به سایر سناریوها، از جمله وضع موجود هستند. برای انتخاب بهترین سناریو از دیدگاه اکسرژی در این پایان نامه از ابزار کمکی دیگری درجهت تایید انتخاب مناسب استفاده شده است که کمتر مورد توجه بوده است. نقص بازده پارامتر کمکی است که در این پایان نامه مورد توجّه قرار گرفته است. برای درک کارایی آن اگر میان mod.1 و base case صرفاً اتلاف اکسرژی کل را تابع هدف در نظر بگیریم ظاهراً mod.1 از جنبه ی کارایی ترمودینامیکی و اتلاف اکسرژی وضعیت بهتری دارد حال آنکه مقایسه ی نقص بازده ی آنها نتیجه ای عکس را نشان میدهد، لذا از این ابزار کمک گرفته شد و با دید exergywise سناریوی آخر به عنوان گزینه ی منتخب گوی سبقت را از دیگر انتخاب ها ربود. نتیجه ی اجرای اصلاحات سناریوی منتخب 18.24% کاهش اتلاف اکسرژی نسبت به وضعیت موجود (base case) است. امّا اگر سناریوی منتخب را از دیدگاه energywise نیز مورد ارزیابی قرار دهیم نتایج مثبتی دیگری را نیز شاهد خواهیم بود. مقایسه ی مقادیر مصرف انرژی در کوره های h-101، h-103 و e-103 بیانگر صرف جویی 106*5.56 کیلوکالری بر ساعت انرژی است که در مجموع معادل 7.4% کاهش مصرف انرژی است که اگر این میزان را با نفتکوره ی 380 با ارزش حرارتی 41.7 مگاژول بر کیلوگرم معادل نماییم برابر 0.55786 تن نفتکوره در ساعت خواهد بود.