شبیه سازی دینامیکی واحد ایزومریزاسیون پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند طبق اصول کنترل جامع فرآیند جهت بهینه سازی فرآیند

فرآیند ایزومریزاسیون در صنعت پالایشی حال حاضر، با توجه به محدودیتی که از لحاظ زیست محیطی و تاثیرات زیان بار ترکیباتی همچون بنزن، آروماتیک ها و اولفین ها بر سلامتی، اهمیت ویژه ای یافته است. این فرآیند، عدد اکتان اجزای نفتای سبک را افزایش داده و همزمان میزان ترکیبات آروماتیکی و بنزن را با فرآیند اشباع سازی، کاهش می دهد. ایزومریزاسیون یک فرآیند ساده و مقرون به صرفه جهت افزایش عدد اکتان در مقایسه با سایر فرآیندهای بهبود عدد اکتان می باشد. محصول ایزومریت مقدار بسیار ناچیزی از گوگرد و بنزن را شامل می شود که می تواند به عنوان جزء مخلوط شونده ی ایده ال در مخازن بنزین پالایشگاه مورد استفاده قرار بگیرد. اهمیت فرآیند ایزومریزاسیون از لحاظ زیست محیطی و کیفیت بنزین، انگیزه ی ما را در جهت بررسی سیستم کنترلی این فرآیند در پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند قوت بخشید. بهترین شیوه برای بررسی سیستم کنترلی واحد های صنعتی، در حال حاضر استفاده از نظریه کنترل جامع فرآیند می باشد. این نظریه که شامل نه مرحله می باشد بهینه ترین حالت برای سیستم کنترلی یک واحد صنعتی را ایجاد می کند. در این نظریه علاوه بر کنترل یک تجهیز، اثرات متقابل تجهیزات و به فراخور آن، حلقه های کنترلی مورد مطالعه قرار می گیرد. بررسی تاثیرات ناشی از به هم پیوستگی تجهیزات تنها با مطالعه ی دینامیکی فرآیند ممکن خواهد بود. بنابراین در این پژوهش ابتدا اقدام به شبیه سازی دینامیکی واحد ایزومریزاسیون با نرم افزار Aspen Hysys شد و بعد تطابق این مدل دینامیکی با اصول کنترل جامع فرآیندبررسی گردید. نتایج حاصل از این مدل دینامیکی حاکی از سازگاری این فرایند با اصول کنترل جامع فرایند دارد. در پایان پیشنهاداتی جهت کنترل بهینه واحد ایزومریزاسیون آورده شده است که با اجرای آنها می توان کیفیت محصول را تضمین کرده و نوسانات دمایی راکتور را کنترل نمود.

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۱۵۰

فصل اول مقدمه

فصل دوم کنترل جامع فرآیند – مبانی و مراحل طراحی

۲-۱- مقدمه

۲-۲- پیچیدگی های فرآیند و اثرات آن

۲-۳- مفاهیم پایه ای کنترل جامع فرآیند

۲-۳-۱- آموزه های داگلاس

۲-۳-۲- اصول باکلی

۲-۳-۳- قانون ریچاردسون

۲-۳-۴- آموزه های داون

۲-۳-۵- قانون های لویبن

۲-۴- طراحی سیستم های کنترلی به روش کنترل جامع فرآیند

۲-۴-۱- گام ۱ : تعیین اهداف سیستم کنترلی

۲-۴-۲-گام ۲ : یافتن درجه های آزادی کنترل

۲-۴-۳- گام ۳ : ایجاد سیستم مدیریت انرژی

۲-۴-۴- گام ۴: یافتن نرخ تولید:

۲-۴-۵- گام ۵ :کنترل کیفیت محصولات باتوجه به محدودیت های ایمنی، عملیاتی و زیست محیطی

۲-۴-۶- گام ۶ : ثابت کردن جریان در حلقه جریان برگشتی و کنترل متغیرهای درون این حلقه

۲-۴-۷-گام ۷: بررسی موازنه ترکیبات

۲-۴-۸-گام ۸: کنترل مجزای یک تجهیز

۲-۴-۹-گام ۹: بهینه سازی اقتصادی یا بهبود بخشیدن کنترل دینامیکی

۲- ۵- توجیه توالی مراحل

فصل سوم معرفی واحد ایزومریزاسیون پالایشگاه امام خمینی(ره) شازند

۳-۱- فرآیند ایزومریزاسیون

۳-۱-۱- شیمی واکنش های ایزومریزاسیون :

۳-۱-۱-۱-  واکنش های ایزومریزاسیون C5/C6  :

۳-۱-۱-۲- واکنش های هیدروکراکینگ :

۳-۱-۱-۳- باز شدن حلقه (Ring Opening) :

۳-۱-۱-۴- اشباع ترکیبات بنزنی (Benzene Saturation) :

۳-۱-۲- ترمودینامیک واکنش های ایزومریزاسیون :

۳-۱-۳- عملکرد فرآیند ایزومریزاسیون :

۳-۱-۴- کاتالیزور های ایزومریزاسیون :

۳-۱-۴-۱- مزایا و معایب انواع کاتالیزور ها

۳-۱-۴-۲- سموم کاتالیزور :

۳-۱-۵- پارامتر های فرآیند و شرایط عملیاتی :

۳-۱-۶- معرفی فرایند ایزومریزاسیون نفتا با فناوری ایزومیر

۳-۲- شرح فرآیند ایزومریزاسیون پالایشگاه اراک

۳-۳- شرح واحد ایزومریزاسیون

۳-۳-۱- قسمت واکنش (reaction section)

۳-۳-۲ بخش جداسازی (separation section)

۳-۳-۲-۱- برج جداساز ایزوپنتان (Deisopentanizer)

۳-۳-۲-۲- برج اتان زدا و برج تثبیت کننده (Stabilizer and Deethanizer)

۳-۳-۲-۳- برج پنتان زدا و ایزوهگزان زدا (Depentanizer and Deisohexanizer)

فصل چهارم شبیه سازی دینامیکی واحد ایزومریزاسیون

-۱-۴مقدمه

-۲-۴ مقدمات شبیه سازی

– ۱-۲-۴مشخصات خوراک و محصول

-۲-۲-۴ هیدروژن جبرانی

-۳-۲-۴ گاز مایع ناپایدار

-۴-۲-۴ مشخصات محصولات

۱-۴-۴-۲- ایزومریت

Off-gas – 2-4-2-4 برج های استبیلایزر و دی اتانایزر

-۳-۴-۲-۴  محصول گاز مایع

۴-۳- شبیه سازی واکنش

-۴-۴اضافه کردن جریان ها، شیرها و تجهیزات

-۱-۴-۴جریان ها و تجهیزات قبل از راکتور

۴-۴-۳- هیدروژن جبرانی، جداکننده فشار بالا و گاز گردشی

۴-۴-۴ – فشار شکنی و برج تثبیت کننده

۴-۵- سایزینگ

۴-۵-۱- سایزینگ ظروف

۴-۵-۲- مشخصات مبدل ها

۴-۴-۳- سایزینگ شیرها

۴-۵- انتقال به حالت دینامیکی

فصل پنجم اجرای نظریه کنترل جامع فرآیند روی مدل دینامیکی واحد ایزومریزاسیون و نتایج حاصل از آن

۵-۱- مقدمه

۵-۲- گام ۱: تعیین اهداف سیستم کنترلی

۵-۳- گام ۲ : یافتن درجه های آزادی کنترل

۵-۴- گام ۳: ایجاد سیستم مدیریت انرژی

۵-۵- گام ۴ و ۵ : تنظیم نرخ و کیفیت محصولات

۵-۶- گام ۶ : ثابت کردن جریان در حلقه جریان برگشتی

۵-۷- گام های ۷، ۸ و ۹

۵- ۸ – انتخاب کنترلر برای متغیرهای باقیمانده با توجه به تحلیل دینامیکی

۵-۸-۱- سطح برج دی ایزوپنتانایزر و دبی خوراک تازه

۵-۹- بررسی سیستم کنترلی پیشنهادی

۵-۹-۱- دمای راکتور و محصولات خروجی از آن

۵-۹-۲- ظرف V-3301 و جریانهای خوراک تازه و برگشتی

۵-۹- ۳- جداکننده ی فشار بالا، برج تثبیت، برج دی پنتانایزر

۵-۹-۴- ظرف دی ایزوهگزانایزر و دی اتانایزر

۵-۱۰-۲- قرار دادن آنالایزر بر روی ظروف V-3301 و V-3308 و V-3310

۵-۱۰-۲-۲- آنالایزر برج دی پنتانایزر

۵-۱۰-۲-۳- آنالایزر برج دی ایزوهگزانایزر

فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات

۶-۱- نتیجه گیری

۶-۲- پیشنهادات

فصل هفتم