بررسی میزان کاهش مصرف انرژی حاصل از استفاده از پمپ حرارتی در برج تقطیر پروپیلن/پروپان

در این مطالعه به شبیه سازی و ارزیابی عملکرد برج تقطیر پروپان–پروپیلن در دو حالت برج تقطیر معمولی (CDC) و مجهز به پمپ حرارتی (HPDC) در نرم افزار Aspen HYSYS پرداخته شده است. هدف اصلی تحقیق، مقایسه مصرف انرژی، کارایی اکسرژی، شاخص های اقتصادی و میزان انتشار گازهای گلخانه ای در این دو سیستم است. نتایج نشان دادند که مصرف انرژی کل در HPDC حدود ۴۳٪ کمتر از CDC است. از نظر اقتصادی، استفاده از پمپ حرارتی (HPDC) باعث کاهش قابل توجه ورودی اکسرژی ۵۰.۵% و کاهش چشمگیر اتلاف اکسرژی ۵۸.۲ % شده است. راندمان اکسرژی در سیستم HPDC ۲۶.۷٪ بیشتر از CDC ۱۳.۲٪ و برای سیستم مرسوم CDC بازده سرمایه گذاری (ROI) برابر با %۲۵.۹۷ در سال و دوره بازگشت سرمایه (PBP) معادل ۳.۸۵ سال محاسبه شد، در حالی که برای HPDC مقدار ROI برابر با ۱۵.۶۶% در سال و PBP معادل ۶.۳۸ سال به دست آمده است. با سرمایه گذاری اولیه بالاتر در HPDC، کاهش مصرف برق در بلندمدت موجب بهبود پایداری اقتصادی این سیستم می گردد و از دیدگاه زیست محیطی نیز میزان انتشار گازهای گلخانه ای در HPDC نسبت به CDC کاهش یافته است که کاهش ۵۵.۲%ی در HPDC نسبت به CDC نشان دهنده کاهش آلاینده های زیست محیطی در پمپ حرارتی است. میزان خطا شبیه سازی %۰.۰۱ می باشد.

کلیدواژه ها:

پمپ حرارتی ، بهینه سازی ، برج تقطیر ، شبیه سازی ، انرژی ، اکسرژی