شبیه سازی دینامیکی فرآیند جذب سطحی جهت بهبود راندمان واحد تولید نیتروژن پالایشگاه شهید هاشمی نژاد

هدف از انجام این پروژه ارائه سناریوهای گوناگون جهت افزایش ظرفیت واحد تولید نیتروژن پالایشگاه شهید هاشمی نژاد می باشد. با توجه به اینکه تولید نیتروژن در این واحد توسط فرآیند جذب سطحی انجام می گیرد، لذا ابتدا به بررسی معادلات جرم و انرژی در بسترهای جذب سطحی پرداخته و سپس به ارائه روش های گوناگون جهت بدست آوردن توزیعات غلظت و دما در آن ها پرداخته شده است. سه حالت مختلف اختلاف معلوم، تعامد تطبیقی و نرم افزار aspen adsim جهت حل معادلات مذکور در نظر گرفته شدند. به جهت آن که تشخیص داده شود کدام یک از سه روش فوق به طور دقیق و مناسب قادر به پیش بینی توزیعات دما و غلظت در بستر جذب سطحی هستند، نتایج حاصل از هر کدام با توزیعات دما و غلظت حاصل از آزمایش که از یک منبع علمی معتبر تهیه گردیده بود مقایسه گردید. به طور کلی این معادلات در دو حالت همدما و غیر همدما مورد بررسی قرار گفتند. در حالت همدما معادلات در هشت سناریوی گوناگون با یکدیگر مورد مقایسه قرار داده شد. تقریبا در تمامی موارد، جواب های حاصل از هر دو روش اختلاف معلوم و تعامد تطبیقی بسیار به هم نزدیک بودند. در حالات همدما، ماکزیمم غلظت خروجی در دو روش مذکور، 2/0 غلظت خوراک بود که با جواب حاصل از آزمایشات تفاوت بسیار داشت. لذا استفاده از روش های فوق الذکر برای پیش بینی پروفایل غلظت سیستم جداسازی نیتروژن از هوا پیشنهاد نمی گردد. نرم افزار aspen adsim در حالت همدما و همراه با در نظر گرفتن مقاومت انتقال جرم جواب های مناسبی ارائه نمود که بسیار نزدیک به حالت واقعی بود. جواب های حاصل از روش های حل اختلاف معلوم و تعامد تطبیقی برای حالت غیر همدما تفاوت قابل ملاحظه ای با نتایج آزمایشگاهی داشتند. زمان رخنه در این دو حالت تقریبا برابر 120 ثانیه می باشد که با حالت واقعی و آزمایشگاهی این پارامترکه 220 ثانیه است متفاوت خواهد بود. طبق پروفایل دمای حاصل از آزمایشات، دمای بستر در هنگام اشباع حدود 308 درجه کلوین می باشد و حدود 70% از کل طول بستر در این دما ثابت باقی می ماند. در میان پروفایل های پیش بینی شده توسط سه روش حل، نرم افزار aspen adsim بهترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی فوق الذکر داشت. با توجه به اینکه که نرم افزار aspen adsim مناسب ترین ابزار جهت پیش بینی توزیعات غلظت و دما در بستر می باشد، لذا تمامی سناریوهای افزایش ظرفیت واحد تولید نیتروژن پالایشگاه شهید هاشمی نژاد توسط نرم افزار مذکور صورت پذیرفت.