پایان نامه آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی

در این پروژه، شبیه‌سازی دو قسمت از واحد کلر آلکالی مجتمع پتروشیمی اروند صورت گرفته است. آنالیز پینچ این واحدها توسط نرم‌افزار اسپن پینچ انجام و نتایج، بررسی شده است. در ابتدا مباحث مربوط به انرژی و انتگراسیون حرارتی و در ادامه تاریخچه چگونگی پیدایش مفهوم پینچ ارائه گردیده است. در ادامه این مطالعه، به بررسی سوابق پژوهشی در رابطه با انتگراسیون حرارتی و مباحث اکسرژی پرداخته شده و به اختصار مراحل طراحی به کمک تکنولوژی پینچ توضیح داده شده است. همچنین به فعالیتهایی که با بهره‌گیری از تکنولوژی پینچ در واحدهای مختلف شیمیایی صورت گرفته اشاره شده است. پایان نامه آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی در واحد کلرآلکالی در قالب فایل ورد به همراه فهرست و منبع آماده برای ویرایش و پرینت میباشد.

آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی

سپس، شرح فرآیند واحدهای مورد بحث به تفصیل تشریح گردیده و شبیه‌سازی این واحدها با بهره‌گیری از نرم‌افزار اسپن پلاس انجام و نتایج با داده‌های تجربی مقایسه شده‌اند. مقایسه نتایج نشان می‌دهد که اختلاف چندانی بین داده‌های تجربی و نتایج شبیه‌سازی وجود ندارد. ضمناً آنالیز پینچ نیز برای این واحدها انجام شده است. در واحد آب نمک، نتایج حاصل از آنالیز پینچ دقیقاً با آرایش موجود در سیستم مطابقت دارد که حاکی از صحت آنالیز انجام شده است. در واحد تغلیظ کاستیک نیز آنالیز صورت گرفته با آرایش کنونی مبدلها، مطابقت دارد. تنها مورد اختلاف بین آنالیز پینچ و آرایش موجود در خنک سازی جریان کاندانس فشار بالا است که پس از تبادل حرارت با دو مبدل موجود در سیستم، دمای آن تا °C136 کاهش می‌یابد ولی از آنجا که دمای برگشت این جریان می‌بایستی  °C90 باشد نیاز است تا مجدداً خنک شود و تنها راه، استفاده از یک مبدل حرارتی و تبادل حرارت با جریان آب خنک‌کن می‌باشد. لذا نیاز است تا مبدل دیگری در ادامه این جریان قرار داده شود.

بررسی و اهمیت واحدهای پتروشیمی

پتروشیمی یکی از بخشهای اصلی صنعت نفت و از صنایع مهم و مادر کشور است. این صنعت در ایران با احداث مجتمع پتروشیمی شیراز در مرودشت فارس شروع شد و در طی سال ۱۳۴۹ سه مجتمع پتروشیمی دیگر به نام های خارک، آبادان و رازی به بهره برداری رسیدند. مجتمع کربن ایران در سال ۱۳۵۴ و مجتمع پتروشیمی فارابی در سال ۱۳۵۶ به بهره برداری رسیدند. دیگر مجتمع های پتروشیمی مانند اصفهان، بندر امام، اراک، تبریز و غیره بعد از انقلاب و اکثرا بعد از جنگ تحمیلی به تولید رسیدند.

بر حسب تعریف صنایع پتروشیمی به صنایعی گفته می شود که در آن هیدروکربن‌های موجود در نفت خام و یا گاز طبیعی پس از فرآوری در یک سری فرآیندهای شیمیایی به فرآورده های جدید شیمیایی تبدیل می شوند. روند تولید در کارخانجات پتروشیمی به ترتیبی است که در برخی فرآیندها یک واحد اصلی به صورت واحد پایه، فرآورده هایی را به عنوان ماده اولیه و خوراک به واحدهای دیگر یعنی واحدهای تولید کننده فرآورده های میانی و پایین دستی تحویل می دهند [۲].

مروری بر پژوهش‌های پیشین

گاندرسون و نائس در این مطالعه در سال ۱۹۸۸ بررسی جامعی از کارهایی انجام داده اند که به این شرح است “انتگراسیون فرایند یک مفهوم عمومی است، برای کاربرد اسلوب گذاری‌هایی که بر مبنای سیستم و با دیدگاه جامع و کلی به طراحی واحد، بنا شده و گسترش یافته‌اند و مورد استفاده آنها در طراحی‌های جدید و اصلاحی می‌باشد”. طراحی شبکه مبدلهای حرارتی یکی از مهمترین مباحث مطرح شده است که بیشترین کاربرد را در بخش طراحی مهندسی شیمی دارد. این مساله از این جهت اهمیت پیدا می‌نماید که برای تعیین هزینه انرژی و ارتقاء بازیافت حرارت در فرایند های شیمیایی به کار می رود.[۹]

لوین و همکاران درسال ۱۹۹۸در مقاله خود بیان نمودند که مساله طراحی شبکه مبدل‌های حرارتی علاوه بر اهمیت اقتصادی زیادش با تعدادی از مشکلات کلیدی همراه است که برخی از آنها عبارتند از: محدودیت پتانسیل ایجاد ترکیب برای دو جریان که تبادل حرارت می‌نمایند، جفتها و تناظرهای ممنوع، مورد احتیاج و محدود، انتخاب ساختار بهینه شبکه مبدلهای حرارتی، دمای نهایی ثابت و متغیر برای جریانهای فرایندی و وابستگی دمایی خواص فیزیکی و انتقالی. وجود انواع مختلف جریانها در متن فرایند (اعم از مایع، بخار و مایع-بخار مصرف انرژی). که در پایان روشی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک (GA) برای ساخت شبکه مبدلهای حرارتی ارائه دادند.[۱۰]

مصرف انرژی
مصرف انرژی در واحد کلرآلکالی

شبیه‌سازی فرآیندها  آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی

 مقدمه

در این قسمت شبیه‌سازی دو واحد از مجتمع پتروشیمی اروند انجام شده و آنالیز پینچ این واحدها نیز اجرا شده است. این دو واحد عبارتند از:

  • واحد آب نمک
  • واحد تغلیظ کاستیک

واحدهای یوتیلیتی فوق از نوع سیال الکترولیت بوده و لذا بایستی توسط پکیج الکترولیت تعبیه شده در نرم‌افزار اسپن پلاس تهیه و تعریف شود. بدین منظور ترکیبات مختلف موجود در سیال عامل را در نرم‌افزار وارد می‌نماییم. سیستمهای الکترولیتی دارای سه خاصیت مهم می‌باشند:

  • شیمی محلول در فاز مایع است
  • ترکیب درصد ترکیبات واقعی و مجازی متفاوت است
  • رفتار ترمودینامیکی فاز مایع غیر ایده‌آل است

شیمی محلول شامل تنوع گسترده‌ای از واکنشهای شیمیایی مصرف انرژی در فاز مایع است. این واکنشها به سرعت در محلول رخ داده و بنابراین، شرایط تعادل شیمیایی برای این سیستمها در نظر گرفته می‌شود. درنتیجه انجام واکنش، مجموعه‌ای از ترکیبات واقعی در فاز مایع ایجاد می‌شوند که با ترکیبات مولکولی مجازی متفاوت هستند.

فهرست مطالب پایان نامه آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی

  •  
  • فرم ارزشیابی……………………………………………………………………………………………………………..      الف
  • فهرست مطالب…………………………………………………………………………………………………………..      ب
  • فهرست شکل ها………………………………………………………………………………………………………..      د
  • فهرست جدول ها………………………………………………………………………………………………………      و
  • چکیده………………………………………………………………………………………………………………………..      ز

فصل اول

  • مقدمه و طرح مسئله……………………………………………………………………..        ۱
  • ۱-۱……………………………………………………………………………………………………………………….        ۱
  • ۱-۲……………………………………………………………………………………………………………………….        ۳
  • ۱-۲-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۶
  • ۱-۳……………………………………………………………………………………………………………………….        ۹
  • ۱-۴……………………………………………………………………………………………………………………….        ۱۱

فصل دوم

مروری بر پژوهش‌های پیشین………………………………………………………….        ۱۳

 

فصل سوم

  • معرفی آنالیز پینچ و شرح فرایند……………………………………………………..        ۲۰
  • ۳-۱……………………………………………………………………………………………………………………….        ۲۰
  • ۳-۱-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۲۰
  • ۳-۱-۲……………………………………………………………………………………………………………..        ۲۲
  • ۳-۱-۳……………………………………………………………………………………………………………..        ۲۴
  • ۳-۱-۴……………………………………………………………………………………………………………..        ۲۵
  • ۳-۱-۵……………………………………………………………………………………………………………..        ۲۶
  • ۳-۱-۶……………………………………………………………………………………………………………..        ۴۳
  • ۳-۱-۷……………………………………………………………………………………………………………..        ۴۵
  • ۳-۲……………………………………………………………………………………………………………………….        ۴۶
  • ۳-۲-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۴۷
  • ۳-۳……………………………………………………………………………………………………………………….        ۴۸
  • ۳-۳-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۴۸
  • ۳-۳-۲……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۱
  • ۳-۳-۳……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۲

فصل چهارم

  • شبیه‌سازی فرآیندها……………………………………………………………………..        ۶۶
  • ۴-۱……………………………………………………………………………………………………………………….        ۶۶
  • ۴-۲……………………………………………………………………………………………………………………….        ۶۸
  • ۴-۲-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۸
  • ۴-۲-۲……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۸
  • ۴-۲-۳……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۹
  • ۴-۲-۴……………………………………………………………………………………………………………..        ۶۹
  • ۴-۳……………………………………………………………………………………………………………………….        ۷۵
  • ۴-۳-۱……………………………………………………………………………………………………………..        ۷۵
  • ۴-۳-۲……………………………………………………………………………………………………………..        ۷۹

فصل پنجم

  • بحث و نتیجه‌گیری نهایی………………………………………………………………..        ۸۵
  • ۵-۱……………………………………………………………………………………………………………………….        ۸۵
  • ۵-۲……………………………………………………………………………………………………………………….        ۸۶
  • ۵-۳……………………………………………………………………………………………………………………….        ۸۷
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش پایان نامه آنالیز پینچ جهت کاهش مصرف انرژی:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 98
قالب: فایل word