روش‌های بازیافت انرژی در فرآیند تقطیر

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

موضوع:

روش‌های بازیافت انرژی در فرآیند تقطیر

چکیده:

پالایشگاه‌ها، مجتمع‌های پتروشیمی و صنایع شیمیایی از عمده‌ترین مصرف کنندگان انرژی در میان صنایعی هستند که انرژی را به صورت سوخت، بخار و برق مصرف می‌کنند. هر یک از مجتمع‌های فوق دارای گونه‌های مختلف فرآیندهای عملیاتی می‌باشند که بطور مشترک و یا مستقل از هم در سرویس می‌باشند. از میان فرآیندهای متداول، عملیات تقطیر در پالایشگاه‌ها از نقطه نظر مصرف انرژی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند.

مقدمه

عملیات تقطیر درپالایشگاه‌ها عبارت است از فرآیند اقتصادی جداسازی برش‌های نفتی جهت حصول به یک مشخصه کیفی خاص می‌باشد. در فرآیند تقطیر که پارامتر اختلاف نقاط جوش اجزا تشکیل دهنده، عامل جداسازی است، عملیات تکراری تبخیر و میعان که تا جداسازی موردنظر انجام می‌گیرد، باعث به هدر رفتن مقادیر زیادی انرژی می‌گردد. انرژی لازم در یک فرآیند تقطیر از طریق جوش‌آور تامین می‌گردد. با توجه به قابلیت در دسترس بودن و اقتصاد فرآیند، منبع تامین گرما جهت جوش‌آور شامل بخار آب، روغن‌های داغ و یا کوز‌ه‌ها می‌باشند.

بخارات داغ در داخل برج به سمت بالا حرکت می‌کنند و با مایعاتی که با سمت پایین در جریان هستند، در چندین مرحله (روی سینی‌ها) تماس پیدا می‌کنندو در نهایت با تبادل حرارت به تعادل می‌رسند. اجزا سبک تبخیر شده، در حالی که اجزا سنگین میعان می‌شوند. بخارات در بخش بالاسری که غنی از اجزا سبک است، میعان می‌شوند. بخشی از این مایعات به برج برگردان می‌شود و بخشی به عنوان محصول از بالاسری خارج می‌گردد . گرمای حاصل از میعان اغلب به هوا یا آب و یا هر دو منتقل می‌شود و گاهی نیز به عنوان پیش گرمکن جریان خوراک و یا سایر موارد استفاده می‌گردد. در واقع مقدار این انرژی تعیین کننده است و همین امر آن را برای بازیافت جذاب‌تر می‌کند، اما به دلیل سطح دمای پایین، استفاده مفید از آن امکان‌پذیر نمی‌گردد. به علاوه بخش اعظم آن نیز بوسیله تشعشع و جابجایی از سیستم تقطیر به محیط منتقل می‌شود.

کاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر، امروزه در کاهش قیمت تمام شده محصولات بسیار موثر است. بنابراین پایش مصرف انرژی و مقایسه با یک معیار استاندارد و آنالیز و تفسیر انحراف از حالت استاندارد و در تمام مراحل و بطور مداوم امری ضروری است. به همین دلیل ارائه روش‌های کاهش مصرف انرژی نسبت به معیار استاندارد اهمیت ویژه‌ای داشته و مورد توجه خاص قرار می‌گیرد.

بهبود شرایط عملیاتی

جریان برگردان

فعالیت اساسی در این بخش جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی عبارت است از بهبود کیفیت عملیات و تعیرات. نظر به اینکه هر دو فعالیت مزبور نیاز به سرمایه‌گذاری زیادی ندارند، دستاوردی باارزش تلقی می‌شوند.

در یک واحد تقطیر، مهمترین متغیر، میزان جریان برگردان می‌باشد. معمولا ً تغییر در میزان برگردان سبب تغییر در میزان جداسازی و در نهایت کیفیت محصولات می‌گردد، مگر آنکه سایر پارامترهای عملیاتی به نحوی تغییر یابند که این عدم تغییر جبران گردد. هرگونه کاهش در میزان جریان برگشتی سبب کاهش بار حرارتی ورودی به برج (از طریق جوش‌آور یا کوره) خواهد شد. بنابراین بازیافت انرژی از طریق کاهش نسبت جریان برگشتی بایستی با درنظر گرفتن سطح کیفی محصولات باشد. معمولاً کیفیت محصولات تولیدی بالاتر از سطح حداقل می‌باشد. پس بهتر است با کاهش مرحله‌ای میزان جریان برگردان، سطح کیفی محصولات تا رسیدن به حداقل سطح قابل قبول آزمایش گردد. ملاحظه می‌شود که در اینجا بازیافت انرژی بدون نیاز به سرمایه‌گذاری قابل انجام است. پیشنهاد دیگر عبارت است از افزایش خوراک ورودی بدون افزایش میزان جریان برگردان برج که در هر دو روش مذکور مقدار قابل توجهی انرژی بازیافت خواهد شد.

محل ورودی خوراک

یک متغیر عملیاتی مهم دیگر عبارت است از محل ورودی خوراک (سینی خوراک)، به برج که مصرف انرژی را تحت الشعاع قرار می‌دهد. انتخاب نامناسب نسبت عریان‌سازی به قسمت غنی‌سازی در یک برج تقطیر، سبب کاهش بازدهی در یکی از قسمت‌های برج تقطیر خواهد شد. در چنین حالتی انرژی زیادتری جهت استحصال محصولات موردنظر مصرف خواهد گردید. بنابراین اغلب ممکن است در طراحی اولیه (با سرمایه‌گذاری اندک) چند محل ورودی خوراک درنظر گرفته شود. در نهایت می‌بایست داده‌های عملیاتی بدست آمده از هر یک از محل‌های خوراک ورودی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محلی انتخاب گردد تا با مصرف حداقل میزان انرژی، محصولاتی با حداکثر کیفیت بدست آید. این مساله بخصوص در واحدهایی که خوراک‌های مختلفی را استفاده می‌کنند، حایز اهمیت است.

فشار