پايان نامه كارشناسی ارشد

228 صفحه

ارائه 1384

چكیده:

در این پایان نامه، بنا به درخواست واحد تحقیق و توسعه شركت پالایش نفت تبریز برج تقطیر اتمسفریك
این پالایشگاه از دیدگاه تحلیل اكسرژی مورد مطالعه قرار گرفت.

پس از شبیه سازی توسط نرم افزار ASPEN PLUS مشخص شد كه در طرح افزایش ظرفیت این پالایشگاه،
ملاحظات اتلاف اكسرژی و مصرف انرژی از سوی شركت طراح مورد توجه قرار گرفته است. دو نوع نفت خام
به عنوان خوراك در پالایشگاه تبریز مورد استفاده قرار می گیرد: نفت خام اهوازبنگستان و نفت خام وارداتی
موسوم به NEW-CROS

در تحلیل اكسرژی راههای عمده كاهش اتلاف اكسرژی عبارتند از: تغییرات در شرایط خوراك ورودی و افزایش
یا تغییر در جوش آورها و چگالنده های جانبی كه در این مطالعه هر دو طیف فكری در دستور كار
قرار گرفت.

مرحله اول

در مرحله اول با در نظر گرفتن دو حالت حدی تنها با یكی از خوراكها سیستم مطالعه شد و سپس
مخلوط -%50 %50 حجمی از دو نفت خام ورودی مورد بررسی قرار گرفت، با مقایسه نتایج مشخص شد؛
از آنجا كه ویژگیهای دو نفت خام موجود كه به عنوان خوراك استفاده می شود بسیار نزدیك به هم
می باشد می توان به هر نسبتی از اختلاط این دو خوراك استفاده كرد.

مرحله دوم

در مرحله دوم در راستای كاهش مصرف انرژی از دیدگاه اكسرژی, با تغییراتی در دو جریان منشعب
شده از یكی از پمپ های چرخنده برج و كاهش دبی جریان یكی از آنها و افزایش دبی جریان
دیگری به همان میزان و در نتیجه تغییرات دمایی دو جریان موفق به كاهش مصرف انرژی
تا %12/8 شدیم.

مرحله سوم

در مرحله سوم با تغییر در شرایط خوراك ورودی, وارد كردن بخار بالای ظرف تبخیر ناگهانی به سینی هم دما،
و تغییرات جدید در جریانهای منشعب شده از پمپهای چرخنده به كاهش مصرف انرژی تا %17/99 حالت اولیه رسیدیم،
از طرفی می توان دمای خروجی از مجموعه كوره ها را كاهش داد، زیرا با عدم اختلاط بخار بالای ظرف
تبخیر ناگهانی با جریان خروجی افت دمایی در مقطع ورودی خوراك به برج نخواهیم داشت
و این خود به كاهش بار حرارتی كوره ها تا حدود 4% كمك می كند.

بنابراین تغییر در جریانهای جانبی و تجدید نظر در سیستم ورود خوراك به برج به عنوان راهكارهای كاهش
مصرف انرژی در برج تقطیر اتمسفریك پالایشگاه تبریز پیشنهاد می گردد.

مقدمه:

انرژی و مباحث مربوط به آن از مهمترین مسائلی است كه صاحبان صنایع و مهندسان به آن توجه

نشان می دهند. از دیرباز و پس از بحران انرژی دهه 70 میلادی اهمیت كاهش مصرف انرژی در صنایع

بیش از پیش جلوه گر شد، كشورهای غربی و صنعتی در طراحی كارخانه ها و واحدهای صنعتی عمده

كه دارای مصرف انرژی بالایی هستند مثل پالایشگاهها، مجتمع های پتروشیمی و نیروگاهها و ... به

گونه ای عمل كردند كه نیازمند حداقل مصرف انرژی باشند، و با تحقیق در زمینه های مختلف كاهش

مصرف انرژی به موفقیتهایی نیز دست یافتند.

از سویی دیگر كشورهای درحال توسعه و بخصوص كشورهای صاحب ذخایر عظیم انرژی نظیر

ایران به پشتوانه این منابع خدادادی و قیمت ارزان آن در طراحی واحدهای صنعتی كمترین توجهی

به حفظ انرژی نشان نداند. اما امروزه با وضع قوانین سخت گیرانه زیست محیطی و رو به پایان بودن و

تجدید ناپذیری این منابع از سویی و قیمت بالای انرژی از سوی دیگر مسئولان این كشورها را نیز بر

آن داشت تا به مساله صرف هجویی و كاهش مصرف انرژی توجه بیشتری نشان دهند.

در تعریف انرژی كه براساس قانون اول ترمودنیامیك استوار است، فرض می شود تمام حالات انرژی

برابرند و اتلاف كیفیت انرژی محاسبه نمی شود به عنوان مثال، تغییرات كیفیت انرژی حرارتی كه از

دمای بالا به پایین منتقل می شود توسط تحلیل انرژی قابل بیان نیست، فقط بیانگر توالی جریان

انرژی است . ولی تحلیل اكسرژی بر پایه قوانین اول و دوم ترمودینامیك استوار است و از لحاظ

ترمودینامیك نواقص فرآیند را نشان می دهد از جمله اتلاف مواد و انرژی را.

موازنه انرژی

معمولاً در موازنه انرژی قانون اول را در یك محیط بسته استفاده می كنیم بنابراین هیچگاه احتمال

اتلاف انرژی بررسی نمی شود مگر انرژی منتقل شده به محیط كه غیرقابل استفاده می شود. برای دقت

در بیان بازگشت ناپذیری باید از تحلیل اكسرژی استفاده كرد.

بخش گسترده ای از مصرف انرژی در صنایع مانند صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی می باشد و

رابطه مفهوم اكسرژی را می توان برای بررسی سه نوع از E ها استفاده كرد كه شامل انرژی، اقتصاد و

محیط زیست است.

بسیاری از كاربردهای مفهوم اكسرژی كه براساس تكنیكهای اكسرژی پایه ریزی شده می تواند برای

كاهش مصرف انرژی در صنایع به كار روند كه باعث كاهش اتلاف انرژی و انعطا ف پذیری فرآیندها از

لحاظ اقتصادی و زیست محیطی می شوند.

تحلیل اكسرژی می تواند اطلاعات بسیاری در راستای عملكرد واحدهای صنعتی و اصلاح و بهینه

سازی آنها فراهم كند.

پایان نامه حاضر به بررسی تحلیل اكسرژی و كاربرد آن در واحدهای پالایشگاهی برای كاهش

مصرف انرژی و بخصوص برج تقطیر اتمسفریك پالایشگاه تبریز می پردازد. در فصلهای مختلف این

پایان نامه به معرفی تحلیل اكسرژی و بیان روابط و نمودارهای آن، كاربردهای تحلیل فوق در صنایع

و بررسی اقتصادی این تحلیل و دستاوردهای آن در صنایع و در نهایت شبیه سازی برج تقطیر

پالایشگاه تبریز پرداخته شده است

متن کامل را می توانید بعد از خرید دریافت نمایید.