شبیه‌سازی، آنالیز انرژی و اکسرژی واحد پایدارسازی میعانات گازی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

2 استادمهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

doi
10.22034/ijche.2025.466687.1426
چکیده

واحد پایدارسازی میعانات گازی یکی‌از مهم‌ترین واحدهای عملیاتی در فرایندهای گازی است. در این واحد، میعانات خام با یک سامانۀ تقطیر پایدارسازی‌می‌شود. این پژوهش، با شبیه‌سازی و تحلیل فرایند به بررسی انرژی، اکسرژی و هزینه‌های اقتصادی آن پرداخته‌است. در این مطالعه، تأثیر مشخصه‌هایی نظیر دبی و دمای خوراک بر عملکرد انرژی و اکسرژی ارزیابی‌شده‌است. شبیه‌سازی فرایند بااستفاده‌از نرم‌افزار اسپن‌هایسیس و معادلۀ حالت پنگ‌رابینسون انجام‌شده‌است. به‌منظور بهینه‌سازی، از روش پیش‌گرمایش خوراک به‌جای خنک‌کن هوایی در بخش پایینی ستون استفاده‌شده‌است که موجب کاهش 57/91 کیلووات تخریب اکسرژی شده‌است. هم‌چنین، یک مبدل حرارتی انتقال حرارت به‌میزان 333/2کیلووات بین جریان‌های گرم و سرد انجام‌داده‌است. نتایج نشان‌می‌دهد که مصرف کلی انرژی فرایند از 1502/98 کیلووات به 1003/94 کیلووات کاهش یافته و بازده اکسرژی ستون پایدارسازی از 66/11 درصد به 88/21 درصد افزایش‌یافته‌است. در ساختار بهینه، کل برگشت‌ناپذیری سامانه از 257/4 کیلووات به 156/83کیلووات کاهش‌یافته‌است. این کاهش معادل 103/4کیلووات تخریب اکسرژی برج پایدارسازی است که به‌ذخیره‌سازی انرژی و بهبود کیفیت مصرف آن منجرشده‌است.