بررسی روش‌های پیش‌بینی نرخ رسوب‌گذاری در مبدل‌های حرارتی پالایشگاهی

رسوب‌گذاری در مبدل‌های حرارتی یکی از دلایل اصلی اتلاف انرژی در پالایشگاه‌هاست. یکی از راه‌های کاهش این اتلاف انرژی، پیش‌بینی مقاومت رسوب است. در مقاله، ابتدا با استفاده‌از گروه‌های بی‌بعد پی باکینگهام به تخمین نرخ مقاومت رسوب پرداخته ‌شده‌است. نرخ مقاومت تخمین زده‌شده به این روش با داده‌های تجربی صحه‌گذاری شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که میانگین درصد خطای نسبی مدل با داده‌های تجربی 26.79% است که درمقایسه با مدل‌های گزارش‌شده در مقاله‌ها که درصد خطا در آن‌ها در محدودۀ 59-40 است، درصد خطای پایین‌تری را نشان می‌دهد. در حالت کلی با تخمین نرخ مقاومت رسوب می‌توان منحنی آستانۀ رسوب را رسم و موقعیت مبدل‌ها را نسبت‌به آن بررسی کرد. باتوجه‌به موقعیت مبدل‌ها در این منحنی، برای کاهش میزان رسوب‌گذاری و قرارگیری در محدودۀ بدون رسوب، می‌توان شرایط عملیاتی (دما و سرعت) را تنظیم کرد. هم‌چنین در این مقاله در ادامه به تخمین مقاومت رسوب در حالت ناپایا با مدل مجانب‌شونده پرداخته شده‌است. این مدل نیز با داده‌های تجربی نفت سبک استرالیا و پالایشگاه تهران اعتبارسنجی شده‌است. لازم به توضیح است که در مطالعات به پیش‌بینی مقاومت رسوب در حالت ناپایا کمتر توجه شده؛ هرچند که با این تخمین می‌توان برنامۀ تمیزکاری بهتر و منظم‌تری برای مبدل‌ها تنظیم و مشکلات ناشی از رسوب‌گذاری را در مبدل‌ها کم کرد

mitigation of fouling in refinery heat exchanger

fouling in heat exchangers is main causes of energy losses in oil and gas refineries. one way to reduce this energy loss in these refineries is to predict fouling resistance. in this paper, the fouling resistance rate is first estimated using the buckingham’s dimensionless groups. the resistance rate is then validated with the experimental data derived from the literature. the results show the relative error of 26.79% with the experimental data, which is rather low and acceptable as compared by those reported in the literature ranged from 40-59%. in general, by estimating the fouling resistance rate, the fouling threshold curve can be plotted and the position of the exchangers relative to it can be checked. the position of the exchangers would allow to reduce the amount of fouling and to stay in non-fouling area with the proper justifications of the operating conditions. the curve is also used to estimate the deposition resistance in the unstable state with the asymptotic model. this model has also been validated with the experimental data from the australian light oil and tehran refinery data. it is worthy to mention that the prediction of fouling instability has been less considered in the literature, although with this estimate it is possible to have a better and more regular cleaning program for exchangers and to reduce the problems caused by deposition in exchangers leading to lower operational costs.