شبيه سازي و بهينه سازي واحد جداسازي هواي پتروشيمي لرستان با استفاده از نرم افزار ASPEN HYSYS

Simulation and Optimization of Air Separation Unit of Lorestan Petrochemicals Using Aspen Hysys Software

در اين تحقيق ابتدا شبيه سازي واحد جداسازي هواي پتروشيمي لرستان با استفاده از نرم افزار اسپن هايسيس و با انتخاب مدل ترموديناميكي پنگ-رابينسون انجام شده است. در ادامه نتايج حاصل از شبيه سازي واحد در مقايسه با داده هاي واقعي بيانگر خطاي اندك به ميزان كمتر از 0/7 درصد در شبيه سازي است. همچنين علاوه بر شبيه سازي واحد مذكور، بهينه سازي انرژي اين واحد نيز به وسيله افزودن دو مبدل حرارتي فرايندي هريك با سطح هاي 0/018 و 5/819 مترمربع به ترتيب به جاي استفاده از مبدل حرارتي 901 و قبل از ورود هواي توليدي به مخزن Plant air منجر به صرفه جويي در مصرف انرژي به سبب حذف مبدل حرارتي 901 در طراحي نوين شد. علاوه بر اين، توانستيم در طراحي جديد ميزان زدايش آب از هواي ورودي به مخزن Plant air را نيز به واسطه وجود مبدل فرايندي مذكور از 32/3 كيلوگرم بر ساعت به 38 كيلوگرم بر ساعت برسانيم كه اين خود هم به لحاظ كاهش مصرف انرژي و هم به جهت ايمني فرايند در ايام سرد سال به خصوص در مناطق سردسير از اهميت زيادي برخوردار است. در اين طرح علاوه بر بهينه سازي واحد، محاسبات اقتصاد فرايند نيز انجام گرفت كه در آن نرخ بازگشت سرمايه طرح اصلاحي 2 ماه برآورد شد كه پس از اين مدت حدود year/$ 97775/12 سود در پي خواهد داشت.

In this research, the simulation of air separation unit of lorestan petrochemicals was carried out using Aspen Hysys software and by selecting the Ping-Robinson thermodynamic model. In the following, comparing the simulation results of the unit with the actual data, a slight error of less than 0.7% in simulation was revealed. In addition, the energy optimization of the unit was accomplished by adding two process heat exchangers with a surface of 1.098 and 5.819 m2, respectively, instead of using the heat exchanger 901and before the entry of air into the Plant Air reservoir, which resulted in energy savings due to the elimination of the heat exchanger 901 in the new design. Moreover, in the new design , due to using the process converter, we were able to reduce the amount of water drained from the air into the Plant Air reservoir from 32.8 kg/hr to 38 kg/hr, both in terms of energy consumption and safety. The process is very important in cold weathers, especially in cold regions. In addition to the unit’s optimization, the economic calculations waer carried out, in which the return on investment for the correction plan was estimated to be two months, which would result in a profit of $97975.12 per year.