شبيه سازي و بهينه سازي بخش تصفيه هيدروژني واحد تبديل كاتاليستي پالايشگاه آبادان با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys

Simulation and Optimization of Hydrotreating Section of Catalytic Reforming Unit of Abadan Oil Refinery with Aspen Hysys

در اين پژوهش ابتدا بخش تصفيه هيدروژني واحد تبديل كاتاليستي پالايشگاه آبادان با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys نسخه9 شبيه سازي شد. بررسي نتايج شبيه سازي واحد در مقايسه با داده هاي واقعي، بيان گر خطاي ميانگين 0/9 درصد مي باشد، كه بيان كننده دقت بالاي شبيه سازي با انتخاب مدل ترموديناميكي1 SRK است. در ادامه، بهينه سازي رآكتور اين واحد با استفاده از مطالعه موردي2 انجام گرفت و در آن، آثار پارامترهاي مختلف نظير دما و فشار خوراك ورودي به رآكتور و همچنين دبي هيدروژن بر كيفيت محصول خروجي از رآكتور بررسي گرديد. نتايج حاصل از آن نشان مي دهد كه افزايش دو پارامتر دما و فشار خوراك ورودي3 به رآكتور، به ترتيب داراي تأثير مثبت و خنثي بر واكنش هاي گوگردزدايي مي باشد. افزايش دبي هيدروژن نيز به دليل كاهش زمان اقامت مواد درون راكتور، منجر به كامل نشدن واكنش ها در درون رآكتور مي شود كه نتيجه آن، تأثير منفي بر كيفيت محصول خروجي است. همچنين بهينه سازي انرژي واحد با استفاده از نرم افزار Aspen Energy Analyzer v9 بررسي شد. در اين طرح اصلاحي، با افزودن دو مبدل فرايندي با سطح هاي 18/6 و 9/9 متر مربع به ترتيب قبل از برج عاري سازي4 به عنوان پيش گرمكن خوراك ورودي به اين برج و پيش از ورود نفتا به جداكننده خوراك در بخش ورودي واحد يونيفاينر، بار حرارتي در ريبويلر برج عاري سازي و كوره اين واحد به ترتيب 3565900 و kj/hr 4030100 كاهش يافت؛ لذا اجراي اين طرح نياز به 30529/35 دلار سرمايه گذاري دارد. بنابراين دوره بازگشت سرمايه اين طرح 35 ماه است كه پس از آن، حدود 10447/87 دلار صرفه جويي در پي خواهد داشت

In this study, the hydrogen purification section of the catalytic reforming unit of Abadan Oil Refining was simulated by Aspen Hysys v9.0. The check of the simulation results of the unit compared to the actual data represent the mean total error of 0.9 %, which indicates the high accuracy of the simulation by choosing the SRK thermodynamic model. The unit reactor was optimized by the use of Case Study and the effect of various parameters such as temperature, the pressure of feed and also the hydrogen discharge ratio on the quality of the product was investigated. The results showed that the increase in temperature and pressure of feed have a positive and neutral effect on desulfurization reactions, respectively. The increase in discharge ratio of hydrogen also has a negative effect on the quality of the product due to the decrease in residence time and incomplete reactions in the reactor. Also, the unit energy was optimized by Aspen Energy Analyzer v9.0. In this modified method, two heat exchangers with areas of 18.6 and 9.9 square meters were added prior to stripper column as feed preheat and naphtha inlet to the separator in the unifing unit. That decreased the heat load of stripper column reboiler and the unit furnace by3565900 and 4030100 kj/hr, respectively. As a result, this plan needs 30,529.35$ worth of investment. Therefore, the return of capital of this plan was estimated to be 35 months which will result in a 10,447.87$ saving