شبيه سازي و بهينه سازي ميزان ايمني ذاتي و انرژي مصرفي فرايند توليد تري آميل متيل اتر (TAME)

Simulation and optimization of the inherent safety and energy consumption of TAME process

بكارگيري اصول ايمني ذاتي در فاز هاي ابتدايي طراحي فرآيند بسيار كارآمد مي باشد، چرا كه ارزان تر تمام شده و فرآيندي پربازده تر را با خود به همراه مي آورد. از طرفي در طي طراحي هر فرايند، تلاش ما استفاده از كمترين ميزان انرژي و در نتيجه كاهش هزينه هاست. بديهي است كه رسيدن به فرايندي پربازده و كم هزينه بدون بهينه سازي فرايند امكان پذير نخواهد بود. در اين تحقيق تلاش شده است تا ابتدا شاخص جامع PSI به منظور ارزيابي ايمني ذاتي فرآيند، مورد مطالعه قرار گيرد، سپس ايمني و انرژي كل فرآيند توليد و جداسازي تري آميل متيل اتر (TAME) بهينه سازي شده و در نهايت با هم مقايسه شود. تري آميل متيل اتر، به عنوان جايگزين ساير افزودني ها در صنعت بنزين به عنوان بهبود دهنده عدد اكتان استفاده مي شود. با توجه به مسائل زيست محيطي فراوان كه امروزه به دليل استفاده از افزودني هاي نظير MTBA به وجودآمده است، اهميت استفاده از افزودني هاي سازگارتر با محيط زيست و بدن انسان نظير TAME به طور روز افزون افزايش مي يابد. براي توليد TAME دو فرايند مختلف وجود دارد. در اين تحقيق يكي از فرايندهاي توليد و جداسازي تري آميل متيل اتر با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys 8.8 شبيه سازي شده است.در طي اين فرايند از دو راكتور پلاگ با ابعاد متفاوت براي توليد TAME استفاده شده است. سپس جداسازي محصولات به كمك سه برج تقطير متوالي انجام و در نهايت هم شاخص هاي ايمني محاسبه و بهينه سازي فرايند مورد بررسي قرار گرفته است.

Applying the Intrinsic Safety Principles in the early phases of the process design is very efficient, as it is cheaper and provides a more productive process. On the other hand, during the design of each process, we try to use the least amount of energy and thus reduce costs. Obviously, it is not possible to achieve a high-performance and low-cost process without optimizing the process. In this research, it is aimed first to study the PSI index in order to evaluate the inherent safety of the process, then the safety and energy of the whole TAME production and separation process were optimized and finally compared. Tert-Amyl methyl ether is used as an alternative to other additives in the gasoline industry as an octane number enhancer. Due to the many environmental issues that have come about today due to the use of additives such as MTBA, the importance of using more environmentally friendly additives such as TAME has increased. There are two different processes for TAME production. In this research, one of the processes for the production and separation of tert-Amyl methyl ether was simulated using the Aspen Hysys 8.8 software. During this process, two different plug reactors with different dimensions were used to produce TAME. Then the products were separated using three consecutive distillation towers, and finally, the safety indicators were calculated and optimized for the process.