شبیه سازی واحد جذب دیاکسید کربن از گاز اتان پتروشیمی امیرکبیر و ارائهساختاری بهینه برای کاهش مصرف انرژی

در سال‌های اخیر با توجه به محدودیت‌های زیست محیطی برای گازهای گلخانه‌ای، راهکارهای متعددی به منظور کاهش انتشار دی اکسید کربن از جمله ارتقاء راندمان فرایند، بازیابی و استفاده مجدد آن در واحدهای عملیاتی ارائه شده است. در این مقاله یک ساختار بهینه برای کاهش مصرف یوتیلیتی‌های بخار و آب خنک‌سازی واحد جذب دی‌اکسید کربن پتروشیمی امیرکبیر ارائه شده است و نتایج شبیه‌سازی با ساختار فعلی تامین انرژی این پتروشیمی مقایسه شدند. اعتبارسنجی شبیه‌سازی نشان داد که مدل ارائه شده دارای خطایی کمتر از 3% می‌باشد. طبق تحلیل‌های انجام شده شدت انرژی مصرفی ریبویلر برای فرایند پیشنهادی 49.49% کاهش یافته است. علاوه بر این آنالیزها حاکی از این بود که ساختار پیشنهاد شده قادر است تا مصرف انرژی سرمایشی را در چگالنده برج دفع و کولر حلال به ترتیب 52.53% و 76.84% کاهش دهد. بر همین اساس آنالیز اقتصادی نیز انجام گرفت و مشخص شد که هزینه تامین بخار و آب خنک‌سازی در فرایند پیشنهادی 50.88% و 53.59% کمتر بوده و در مجموع با یک کاهش 51.05% مواجه شده است. آنالیز حساسیت نیز نشان داد که فشار انبساط جریان حلال تمیز با دیوتی ریبویلر و هزینه بخار مصرفی رابطه مستقیم دارد. علاوه بر این مشخص گردید که افزایش دمای خوراک برج دفع نیز یکی دیگر از پارامترهایی است که باعث کاهش مصرف انرژی ریبویلر و آب خنک‌سازی در کولر حلال می‌گردد.

absorption unit simulation of carbon dioxide from ethane gas of amirkabir petrochemical and propose an optimal structure to reduce energy consumption

in this paper, an optimal structure to reduce the consumption of steam and cooling water utilities in carbon dioxide absorption unit of amirkabir petrochemical is presented and the simulation results were compared with the current energy supply structure of the petrochemical. the simulation validation showed that the proposed model has less error than 3%. according to the analysis, the energy consumption of the reboiler has been reduced by 49.49% for the proposed process. in addition, the analyzes indicated that the proposed structure is able to reduce the consumption of cooling energy in the condenser of the desorption tower and cooler of solvent by 52.53% and 76.84%, respectively. accordingly, economic analysis was performed and it was found that the cost of providing steam and cooling water in the proposed process was 50.88% and 53.59% lower and in total has been reduced by 51.05%. sensitivity analysis also showed that the expansion pressure of the clean solvent flow is directly related to the reboiler duty and the consumed steam cost. in addition, it was found that increasing the feed temperature of the desorption tower is another parameter that reduces the energy consumption of the boiler and cooling water in the cooler of solvent.