Study of Heat Exchanger Network Cleaning Schedule Design with Heuristic Scenario Analysis

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 68

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJCCE-41-7_023

تاریخ نمایه سازی: 17 خرداد 1404

چکیده مقاله:

The crude oil refinery heat exchanger network (HEN) cleaning schedule is critical to maximize energy recovery and simultaneously maintain HEN performance. In reality, the HEN configuration consists of multiple heat exchanger units with different sizes, fouling rates, and initial efficiencies. The plant availability and the HEN efficiency may decrease to a certain level after a period of operation due to fouling and heat exchangers taken offline for cleaning. Therefore, the cleaning and bypass procedure is deemed necessary. In this study, the heat exchanger performance represented by the overall heat transfer coefficient is evaluated based on a proposed heuristics algorithm for seeking the optimum cleaning schedule while incorporating rigorous cleaning rules. Four heuristic values for HEN cleaning schedule scenarios are proposed to evaluate the overall performance of the HEN. The additional heat duty on the process heater due to cleaning operation and the total annual cost are considered in a crude oil refinery HEN that consists of ۱۱ heat exchanger units. The cleaning frequency of the heat exchanger is found to have a significant effect on HEN performance. The results from the scenario analysis suggest that there is a proper cleaning schedule for the optimum operation of a crude oil refinery HEN. It is also indicated thatthe design of the cleaning schedule depends on fouling resistance and the capacity of related heat exchangers.

کلیدواژه ها:

Cleaning schedule ، Fouling ، Heat exchanger network ، Overall heat transfer coefficient ، Heuristics algorithm

نویسندگان

Hairul Huda

Chemical Engineering Department, Mulawarman University, Samarinda, INDONESIA

Renanto Handogo

Chemical Engineering Department, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, INDONESIA

Totok Biyanto

Engineering Physics Department, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, INDONESIA

Wei Wu

Chemical Engineering Department, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN

Vincentius Adi

Chemical Engineering Department, National Chung Hsing University, Taichung, TAIWAN

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Panchal C. B., Huangfu E., Effects of Mitigating Fouling on ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۱۴۵۷۶۳۰۰۲۷۰۸۴۳[۲] Macchietto S., Hewitt G.F., Coletti F., Crittenden B.D., Dugwell ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۱۴۵۷۶۳۲.۲۰۱۰.۴۹۵۵۷۹[۳] Epstein N., Thinking About Teat Transfer Fouling: A ۵ ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۱۴۵۷۶۳۸۱۰۸۹۳۹۵۹۴[۴] Coletti F., Joshi H.M., Macchietto S., Hewitt, G.F., "Crude ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/C۲۰۱۳-۰-۱۸۸۴۵-۹[۵] Elsholkami M., Bajwa M., Aydemir M., Brown T., Elkamel ...
  • http://ieomsociety.org/ieomdetroit/pdfs/۱۶۲.pdf[۶] Awad M.M., Influence of Surface Temperature on Surface Fouling-Theoretical ...
  • http://www.lifesciencesite.com/lsj/life۰۹۰۳/[۷] Kern D.Q., Seaton R.E., A Theoretical Analysis of Thermal ...
  • https://www.bibsonomy.org/bibtex/۲۰۳۱e۹c۶c۶bd۳c۳۱۰cf۵۸e۳fd۴۲۷۰e۶be/thoradecitation_BibTeX[۸] Bott T.R., "Fouling of Heat Exchangers", Elsevier Science & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/B۹۷۸-۰-۴۴۴-۸۲۱۸۶-۷.X۵۰۰۰-۳[۹] Wilson D.I., Ishiyama E.M., Polley G.T., Twenty Years of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۱۴۵۷۶۳۲.۲۰۱۶.۱۲۰۶۴۰۷[۱۰] Lavaja J.H., Bagajewicz M.J., On a New MILP Model ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ie۰۵۰۳۱۹y[۱۱] Sanaye S., Niroomand B., Simulation of Heat Exchanger Network ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.enconman.۲۰۰۶.۱۲.۰۰۶[۱۲] Ishiyama E.M., Heins A.V., Paterson W.R., Spinelli L., Wilson ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.applthermaleng.۲۰۱۰.۰۴.۰۲۷[۱۳] Rodriguez C., Smith R., Optimization of Operating Conditions for ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۲۰۵/cherd۰۶۰۴۶[۱۴] Jin Z., Chen, X., Dong Q., Liu M., Planning ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/htj.۲۰۳۸۴[۱۵] Liu L.L., Fan J., Chen P.P., Du J., Yang ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ie۵۰۲۷۵۲۴[۱۶] Georgiadis M.C., Papageorgiou L.G., Optimal Energy and Cleaning Management ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۲۰۵/۰۲۶۳۸۷۶۰۰۵۲۷۱۹۴[۱۷] Smaïli F., Vassiliadis V.S., Wilson D.I., Mitigation of Fouling ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ef۰۱۰۰۵۲p[۱۸] Licindo D., Handogo R., Sutikno J.P., Optimization on Scheduling ...
  • https://۱۰.۳۳۰۳/CET۱۵۴۵۱۴۰[۱۹] Diaby A.L., Miklavcic S.J., Addai-Mensah J., Optimization of Scheduled ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cherd.۲۰۱۶.۰۷.۰۱۳[۲۰] Riham A.I., Min W. L., Wilson D. I., Vassilios ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compchemeng.۲۰۱۸.۱۱.۰۰۹[۲۱] Santamaria L.F., Macchietto S., Integration of Optimal Cleaning Scheduling ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acs.iecr.۸b۰۱۷۰۱[۲۲] Riham A.I., Min W.L., Wilson D.I., Vassilios, S.V., Heat ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compchemeng.۲۰۱۷.۱۲.۰۰۴[۲۳] Tian J., Wang Y., Feng X., Simultaneous Optimization of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.energy.۲۰۱۶.۰۵.۰۵۳[۲۴] Smaïli F., Vassiliadis, V.S., Wilson D.I., Optimization of Cleaning ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۰۹۸۶۴۴۰۲۱۴۹۹۹[۲۵] Lavaja J. H., Bagajewicz M.J., On a New MILP ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ie۰۳۴۱۷۸g[۲۶] Gonçalves C.D.O., Queiroz E.M., Pessoa F.L.P., Liporace F.S., Oliveira ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.applthermaleng.۲۰۱۴.۰۷.۰۳۶[۲۷] Biyanto T.R., Ramasamy M., Jameran A.B., Fibrianto H.Y., Thermal ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.applthermaleng.۲۰۱۶.۰۵.۰۶۸[۲۸] Ebert W., Panchal C.B., Analysis of Exxon Crude Oil-Slip-Stream ...
  • https://www.osti.gov/biblio/۴۵۳۴۳۳-analysis-exxon-crude-oil-slip-stream-coking-data[۲۹] Polley G.T., Wilson D.I., Yeap B.L., Pugh S.J., Evaluation ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۳۵۹-۴۳۱۱(۰۲)۰۰۰۲۳-۶[۳۰] Biyanto T.R., Khairansyah M.D., Bayuaji R., Firmanto H., Haksoro ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.procs.۲۰۱۵.۱۲.۰۹۹[۳۱] Hughes-Hallett D., "Calculus Single Variable", ۷th ed. John Wiley ...
  • Zhang H., Cui G., Optimal Heat Exchanger Network Synthesis Based ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cherd.۲۰۱۸.۰۳.۰۴۶[۳۷] Peters M.S., Timmerhaus K.D., West, E.R., "Plant Design and ...
  • نمایش کامل مراجع