عنوان

شبیه سازی و انجام سناریوهای مختلف جهت بهبود عملکرد و افزایش راندمان واحد تولید نیتروژن پتروشیمی لردگان

Country Code

IR

Number

۴۶۲۷پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

شبیه سازی و انجام سناریوهای مختلف جهت بهبود عملکرد و افزایش راندمان واحد تولید نیتروژن پتروشیمی لردگان

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

.Simulation and execution of different scenarios to improve the unit performance and increase the efficiency of Lordegan Petrochemical nitrogen production unit

First Statement of Responsibility

/حمیدرضا ترنیان اورگانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۹ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی- طراحی فرآیند

Date of degree

۱۴۰۱/۰۶/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

در این پژوهش بر روی واحد فرآیند جداسازی هوا به روش تقطیر برودتی با هدف تولید محصول نیتروژن شرکت پتروشیمی لردگان مطالعاتی انجام‌شده و با استفاده از نقشه‌های فرآیندی و اطلاعات عملیاتی واحد در گام اول، فرآیند واحد با استفاده از نرم‌افزار اسپن هایسیس، با درصد خطای کمتر از ۲ درصد شبیه‌سازی شد .سپس چهار سناریوی مختلف جهت بهینه‌سازی واحد، بر طبق کارهای گذشته، پیشنهاد داده شد تا عملکرد واحد بهبود و هزینه تولید محصول نیتروژن کاهش پیدا کند .در سناریوی اول با استفاده از بهینه‌سازی شرایط عملیاتی درون فرآیند به کمک روش الگوریتم ژنتیک، هزینه انرژی و هزینه تمام‌شده جهت تولید محصول نیتروژن در مقایسه با فرآیند واحد اصلی به ترتیب حدود ۱۶/۴۵ درصد و ۲۱/۲ درصد کاهش‌یافته است .همچنین در این سناریو نرخ محصول تولیدی نیتروژن با درصد خلوص ۹۹/۹۹ نسبت به واحد اصلی شرکت حدود ۲۱/۱۱ درصد افزایش‌یافته است .سپس در ادامه در سناریوی دوم تلاش شد با استفاده از بکار گیری سیکل ارگانیک رانکین در دو ساختار متفاوت، حرارت ایجادشده توسط جریان هوای خروجی از کمپرسور فشرده‌سازی، به توان مفید جهت استفاده درون فرآیند تبدیل شود .تفاوت در ساختارها در استفاده از مراحل کمپرسور فشرده‌سازی هوا است که در یکی از سه مرحله و در دیگری از یک مرحله کمپرسور جهت فشرده‌سازی هوا استفاده می‌شود .بر اساس تحلیل اقتصادی فرآیند موردنظر و بررسی نتایج به‌دست‌آمده، این سناریو جهت پیاده‌سازی با توجه به شرایط عملیاتی شرکت پتروشیمی لردگان، ازنظر اقتصادی مقرون به‌صرفه نمی‌باشد .سپس در سناریوی سوم پیشنهادی، بخشی از هوای ورودی به کمپرسور اصلی وارد کمپرسور متصل به توربین شده و به فشار مورد تقاضا در مرحله اول فشرده‌سازی هوا می‌رسد که با این روش کل توان موردنیاز جهت فشرده‌سازی درون فرآیند حدود ۴/۴۵ درصد نسبت به فرآیند اصلی کاهش یافته است .همچنین در تغییری دیگر در این سناریو، جریان خروجی از تانک ذخیره به وسیله جریان خروجی از عملیات احیا برج های حاوی مولکولارسیو، پس از تبادل حرارت به دمای موردنظر رسیده و به واسطه این کار دو مبدل استفاده‌شده بعد از تانک ذخیره حذف، و یک مبدل جایگزین آن‌ها شد .بر اساس نتایج به‌دست‌آمده میزان هزینه مربوط به انرژی و هزینه تمام شده جهت تولید محصول نیتروژن به ترتیب حدود ۱۴/۱۹ و ۴/۳۲ درصد نسبت به واحد اصلی شرکت در سناریوی سوم کاهش یافته است .در تمام شبیه‌سازی های صورت گرفته از معادله حالت Peng Robinson استفاده‌شده است.

Text of Note

In this research, a study was carried out on the air separation unit via cryogenic distillation with the objective of producing nitrogen of Lordegan Petrochemical Company. Using the process flowsheets and operational data of the unit in the first step, the process was simulated with an error of less than 2 by using Aspen Hysys software. Then, four different scenarios to optimize the unit according to prenious works were proposed, to improve the performance of the unit and reduce the cost of nitrogen production. In the first scenario, by optimizing the operational conditions in the process with the help of the genetic algorithm method, the energy cost and the total cost for the production of nitrogen were reduced by 16.45 and 21.2 , respectively, compared to the base process. Also, in this scenario, the production rate of nitrogen with a purity of 99.99 was increased by 21.11 compared to the base process. Then, in the second scenario, by using the Organic Rankine Cycle in two different structures, the heat created by air flow from the compression was converted into useful power for use in the process. The difference in the structures is in the use of air compression stages, In the first one is used in one of the three stages and in the second, one stage of the compressor is used to compress the air. Based on the economic analysis of the desired process and the review of the obtained results, this scenario is not economic considering the operational conditions of Lordegan Petrochemical Company. Then, in the third proposed scenario, part of the air input to the main compressor enters the compressor connected to the turbine and reaches the required pressure in the first stage of air compression, in which, the total power required for compression in the process was reduced by 4.45 compared to the main process. Also, in another change in this scenario, the output flow from the storage tank and the output flow from the recovery operation of the towers containing the molecular sieve reached the desired temperature after heat exchange. therefore, the two converters used after the storage tank were removed, and a single converter replaced them. Based on the obtained results, the cost of energy and the cost of producing nitrogen were reduced by 14.19 and 4.32 , respectively, compared to the main process in the third scenario. Peng Robinson's equation of state was used in all simulations

ba

Parallel Title

.Simulation and execution of different scenarios to improve the unit performance and increase the efficiency of Lordegan Petrochemical nitrogen production unit

تقطیر تبریدی هوا

کرایوژنیک

واحد جداسازی هوا

تولید نیتروژن

شبیه‌سازی

بهینه‌سازی

Subject Term

Air refrigeration distillation, Cryogenics, Air separation unit, Nitrogen production, Simulation, Optimization

Subject Term

تقطیر تبریدی هوا، کرایوژنیک، واحد جداسازی هوا، تولید نیتروژن، شبیه‌سازی، بهینه‌سازی

ترنیان اورگانی، حمیدرضا

شفیعی، سیروس، استاد راهنما

عبادی، امن‌اله، استاد راهنما

Country

ایران

Date of Transaction

20230913

Call Number

شیمی ،۲۱۰۴۳ ،۱۴۰۱

Host name

ن‌اگدرل‍ ی‌میشورتپ‍ ن‌ژورتین‍ دیلوت‍ دحاو ن‌امدنار ش‌یازفا و درکلمع‍ دوبهب‍ ت‌هج‍ ف‌لتخم‍ ی‌اهویرانس‍ م‌اجنا و ی‌زاس‍ ه‌یبش‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

31045.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

pch21043.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۶۲۷

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y