جهت دسترسی به کاربرگه ی زیر، از این لینک استفاده کنید. http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/160756
Title: شبیه‌سازی و بررسی اثر شرایط فرایندی و بهینه‌سازی شبکه مبدل‌های حرارتی در واحد تولید 1-بوتن
Authors: زینب بناری
Keywords: بوتن-1، شبیه‌سازی، انتگراسیون حرارتی، پینچ، بهینه‌سازی
Issue Date:  99
Abstract: در دنیای رقابتی امروز شرکت‌های طراحی و تولیدی نیازمند سرعت و دقت فراوان در طراحی بهینه فرایندهای تولید هستند. به کمک نرم‌افزارهای شبیه‌ساز می‌توان عملیات مجتمع را به‌سرعت بهبود بخشید و نیز از درستی کارکرد دستگاه‌ها اطمینان حاصل کرد. نرم‌افزارهای متعددی برای شبیه‌سازی فرایندها وجود دارد که از میان آن‌ها نرم‌افزارهای Aspen HYSYS و Aspen Plus دارای جامعیت و کاربرد بیشتری در مقایسه با دیگر نرم‌افزارهای موجود در بازار می‌باشد. در این پایان‌نامه ابتدا شبیه سازی فرآیندی واحد 1-بوتن پتروشیمی جم با نرم افزار Aspen Plus انجام گرفت. مدل ترمودینامیکی برای این شبیه سازی مطابق با مطالعات و شبیه سازی¬های پیشین انجام گرفته در این سیستم، معادله حالت پنگ رابینسون انتخاب‌شد. سیستم واکنشی در این فرایند شامل دو واکنش تولید و مصرف 1-بوتن است که به صورت سری انجام می‌گیرند. با توجه به مشخص نبودن سینتیک حاکم در راکتور، به کمک داده¬های صنعتی مربوط به درصد تبدیل و انتخاب پذیری در راکتور، با فرض دو معادله سرعت ابتدایی برای راکتور 1-بوتن، پارامترهای سینتیکی واکنش¬ها محاسبه گردید. پس ازهمخوانی نتایج شبیه‌سازی جریان¬های محصولات با داده‌های عملیاتی نشان از دقت بالای مدل ترمودینامیکی انتخاب شده و همچنین دقت نرم افزار در مدل¬سازی تجهیزات مختلف از جمله راکتور و برج¬های تقطیر بوده است. در ادامه به بررسی تأثیر شرایط عملیاتی از جمله فشار و دمای راکتور روی میزان بازدهی واحد پرداخته شد. در مورد راکتور موجود در فرآیند، با تحلیل نمودارها و نتایج به‌دست‌آمده، دما و فشار بهینه برای راکتور به منظور دستیابی به بیشترین میزان تولید محصول به ترتیب 55 درجه سانتی‌گراد و 22 بار گیج به دست آمدند. همچینین با توجه به اهمیت بهینه‌سازی مصرف انرژی و جلوگیری از اتلاف انرژی به بررسی شبکه مبدل‌های حرارتی این واحد پرداخته شد. روش رایج در اصلاح و بهینه‌سازی شبکه، روش پینچ است. این کار با استفاده از نرم‌افزار Aspen HX-NET انجام می‌شود. پس از تکمیل شبیه‌سازی و انتقال آن به محیط نرم‌افزار Aspen HX-NET شبکه مبدل حرارتی واحد موجود به دست می‌آید. با بررسی شبکه مبدل های حرارتی موجود مشاهده شد که در این شبکه به دلیل حضور چند مبدل که از خط پینچ حرارت عبور می‌دهند و همینطور در نمودار نیروی محرکه انحراف زیادی از حالت ایده آل دارند، اتلاف انرژی زیادی صورت می‌گیرد. پس‌ازآن با توجه به قوانین روش پینچ به اصلاح شبکه پرداخته شد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده گردید که با افزایش تعداد مبدل‌ها از 7 به 10 می‌توان میزان استفاده از یوتیلیتی گرم را از مقدار 6/6MW به 46/5MW و یوتیلیتی سرد را از 64/3MW به 35/2MW کاهش داد. میزان هزینه کلی 52/7 % کاهش‌یافته است. درنتیجه به میزان زیادی در استفاده از یوتیلیتی‌های خارجی صرفه‌جویی شده و در مقابل از انرژی موجود در خود شبکه استفاده می‌شود. در نهایت جهت مشخص شدن عملکرد واحد با تغییرات ایجاد شده در شبکه مبدل¬ها، این تغییرات و اصلاح شبکه در نرم افزار Aspen Plus اعمال و شبیه‌سازی مجدد نشان داد که که محصولات با کیفیت قبلی از اصلاح شبکه بدست می‌آیند.
URI: http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/160756
Type Of Material: Thesis
Appears in Collections:پایان نامه‌ها

Files in This Item:
File SizeFormat 
3.pdf4.76 MBAdobe PDFDownload


تمامی کاربرگه ها در کتابخانه ی دیجیتال حنان به صورت کامل محافظت می شوند.