LPG PRO
NC₅ REE
Deisohexanizer
Unstabilized LPG
ISOMERATE to Gasoline pool
Depentanizer
NC₆ REE
ُ
شکل ۳-۶- نمودار جریان فرایند ایزومریزاسیون در پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند
فصل چهارم
شبیه سازی دینامیکی واحد ایزومریزاسیون
۴-۱- مقدمه
در فصل پیش رو ما شبیه سازی دینامیکی فرایند ایزومریزاسیون انجام شده است. از آن جا که هدف اصلی ما در این پروژه، مطالعه ی سیستم کنترلی واحد ایزومریزاسیون می باشد، به یک مدل دینامیکی قوی نیازمندیم تا بتوانیم حلقه های کنترلی را که طبق این روش طراحی شده اند، روی آن قرار داد. نکته ای که قبل از شبیه سازی دینامیکی باید مورد توجه قرار بگیرد این است که واحد ایزومریزاسیون قابلیت پیاده سازی روش کنترل جامع فرایند را دارد؟
روش کنترل جامع فرایند روی فرآیندهای پیچیده که شامل قسمت های واکنش و جداسازی باشند، قابل اجرا است. همچنین یکی از مهمترین چالش ها در این روش مدیریت جریان برگشتی است. روش کنترل جامع فرایند اصولا برای فرآیندهایی با تجهیزات زیاد و حلقه های کنترلی وابسته به یکدیگر تعریف شده است. وجود جریان های سرد و گرم در یک فرایند نیز باعث بحث مدیریت انرژی در این روش شده است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در فصل های قبل در معرفی واحد ایزومریزاسیون مشخص شد که خوراک نفتای سبک بعد از برج ایزوپنتانایزر وارد راکتور شده و با انجام واکنش های ایزومریزاسیون به مواد مطلوب تبدیل می شود. خروجی راکتور برای جداسازی به بخش تفکیک می رود و دو جریان برگشتی از جریان های پنتان و نرمال هگزان، مجددا به قسمت واکنش باز می گردند. همچنین مشاهده شد که واحد ایزومریزاسیون دارای فرآیندی پیچیده همراه با تجهیزات فراوان و جریان های سرد و گرمی است که از چندین مبدل حرارتی برای استفاده از این جریان ها بهره برده است.
تمامی تجهیزات اصلی واحد ایزومریزاسیون باید در مدل دینامیکی آورده شده و شرایط عملیاتی اعم از دما، فشار و سطح مایع درون ظروف و سایزینگ تجهیزات دقیقا مطابق با آنچه در پالایشگاه است، انجام شود. پس از انجام شبیه سازی دینامیکی گام های اول تا نهم روش کنترل جامع فرایند را روی آن پیاده کرده و کنترلرها و شیرهای کنترل مورد نیاز را اضافه می نماییم.
نرم افزار Aspen Hysys V7.3 یکی از نرم افزارهای پرکاربرد با دقت بالا و خطای کم در شبیه سازی فرآیندهای شیمیایی می باشد که جهت شبیه سازی دینامیکی از آن استفاده شده است. در بررسی هایی که از مقالات و پایان نامه های سال های اخیر دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی کشورهای مختلف به عمل آمد، مشخص گردید که از این نرم افزار جهت شبیه سازی های دینامیکی با دقت بالا و خطای کم استفاده می گردد[۲۱-۱۸].
۴-۲- مقدمات شبیه سازی
در فرایند ایزومریزاسیون مواد هیدروکربنی و گاز هیدروژن در گستره ی دمایی⁰C 280-0 و فشار bar35-1حضور دارند. مواد مورد استفاده در این شبیه سازی عبارتند از :
H₂ , CH₄ , C₂H₆ , C₃H₈ , i-C₄H₁₀ , n-C₄H₁₀ ,i-C₅H₁₂ , n-C₅H₁₂ , n-C₆H₁₄ , Cyclo Pentane , 2,2Methyl Butane , 2,3Methyl Butane , 2Methyl Pentane , 3Methyl Pentane , Methyl CycloPentane , Benzene , CycloHexane , C₇H₁₆
این مواد در بانک اطلاعاتی نرم افزار Aspen Hysys موجود است. جهت شبیه سازی این فرایند از معادله ی حالت Peng Robinson استفاده می کنیم که در گستره های وسیعی از دما و فشار در مورد مواد فوق کارایی دارد.
۴-۲-۱- مشخصات خوراک و محصول
خوراک این واحد نفتای سبک با اکتان ۷۳ است که از برج اسپلیتر واحد NHT2 تامین می شود. اطلاعات خوراک و محصول واحد ایزومریزاسیون، با توجه به اسناد موجود در پالایشگاه در جداول ۴-۱ و ۴-۲ آمده است.
جدول ۴-۲- ویژگی محصول فرایند ایزومریزاسیون[۱۲] جدول ۴-۱- ویژگی خوراک فرایند ایزومریزاسیون[۱۲]
Light Naphtha (Feed) Isomerate (Product)

kmol/hr

Component

۰

H₂

۰

C₁

۰

C₂

۰

C₃

۰

iC₄