شبیه سازی، کنترل و آنالیز حساسیت کوره های شکست حرارتی واحد الفین پتروشیمی مروارید

واحد اتیلن یکی از اصلی ترین بخش ­های صنعت پتروشیمی است. این ماده یک واسطه مناسب در فرآیند تولید مواد شیمیایی زیادی از جمله پلی اتیلن و اتیلن گلیکول می باشد. شکست حرارتی هیدروکربن ها متداول ترین روش تولید اتیلن است که در کوره های شکست حرارتی واحد الفین صورت می گیرد. در مقاله حاضر به شبیه سازی، کنترل و آنالیز حساسیت کوره های واحد الفین پتروشیمی مروارید پرداخته شده است. در ابتدا واحد در حالت پایا در محیط Aspen Plus شبیه سازی شد و پس از اطمینان از دقت شبیه سازی، نتایج حاصل به عنوان نقطه شروع برای شبیه سازی دینامیک در محیط Aspen Dynamic مورد استفاده قرار گرفت و به بررسی رفتار دینامیکی واحد پرداخته شد. میزان دقت شبیه سازی در حالت پایا و دینامیک مطلوب بوده به طوری که میانگین خطا برای اطلاعات جریان های در نظر گرفته شده در مقایسه با داده­ های طراحی در حالت پایا و دینامیک به ترتیب ۱۵/۱% و ۴۲/۰% است. سپس دبی خوراک طی چند مرحله و به صورت پلکانی تا ۶/۶% دبی اولیه افزایش یافت. در این حالت تولید اتیلن مقداری ثابت (تبدیل ۵/۳۸% خوراک به اتیلن) در نظر گرفته شد. برای رسیدن به این میزان تبدیل اتیلن، متناسب با افزایش دبی، دمای کوره های شکست افزایش پیدا کرد. با این تغییرات، دبی تولیدی اتیلن ۸۶% تغییرات خوراک ورودی خواهد بود. در مرحله بعد تغییر درترکیب خوراک مورد بررسی قرار گرفت و غلظت پروپان در خوراک به صورت پلکانی افزایش و غلظت اتان کاهش داده شد. در این حالت کسر جرمی پروپان در خوراک از ۵۲/۲% به ۵۲/۱۲% رسید. با توجه به این تغییرات و بدون تغییر شرایط عملیاتی واحد نهایتا دبی اتیلن نسبت به حالت اولیه ۳/۳% کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

اتیلن ، کوره شکست حرارتی ، Aspen ، شبیه سازی دینامیک ، افزایش ظرفیت ، تغییر ترکیب خوراک