مقدمه
رشد سریعی در استفاده و تقاضای نفت خام در زمینه های مختلف صنعتی وجود دارد. بنابراین، قیمت بنزین به دلیل تقاضای بیشتر از حد انتظار برای فرآورده های نفتی در حال افزایش است. امروزه شبیه سازی به یک ابزار مهم در مطالعه رفتار تقریباً تمام فرآیندهای شیمیایی تبدیل شده است. یک مدل سازی مناسب می تواند مزایای بزرگی را برای یک صنعت به ارمغان آورد، از جمله افزایش دانش در مورد فرآیند بدون نیاز به انجام فرآیندهای واقعی. یک مدل خوب برای توسعه یک استراتژی کنترل مناسب برای واحد تقطیر خام (CDU) ضروری است زیرا می‌تواند مطالعه رفتار دقیق‌تری را از سیستم واقعی ارائه دهد.
شرح فرآیند واحد تقطیر نفت خام (CDU)
شکل زیر یک نمودار معمولی از واحد تقطیر خام، CDU را نشان می دهد. نفت خام با استفاده از جریان های دیگری در داخل واحد گرم می شود. در حین گرمایش، پمپ شده و نمک زدایی می شود. فرآیند گرمایش اصلی در یک کوره انجام می شود، واحد خود شامل یک برج تقطیر جوی و سه نوار کناری است. CDU برای تقطیر نفت خام به چند برش عمل می کند. این برش ها شامل نفتا، نفت سفید، نفت گاز سبک، گازوئیل نفت سنگین و باقیمانده جوی است. از آنجایی که این جریان‌ها و برج‌های اتمسفری اطراف آن خنک می‌شوند، گرمایش خارجی را برای نفت خام فراهم می‌کنند. علاوه بر این، درام برگشتی و جریان بازیافتی وجود دارد که شامل یک گاز سربار تولید کننده گاز و نفتا است که برای واحد اصلاح کاتالیزوری مناسب است.
عملیات فرآیند تثبیت برج خلا ( VDU)
قطر برج‌های خلاء بسیار بزرگ‌تر از برج‌های جوی است، معمولاً 12 تا 15 متر. فشار عملیاتی با استفاده از اجکتورهای بخار و کندانسورها حفظ می شود. اندازه و تعداد دستگاه وکیوم بر اساس خلاء مورد نیاز و کیفیت بخارات مورد استفاده تعیین می شود، برای 25 میلی متر جیوه معمولاً سه مرحله اجکتور مورد نیاز است. کاهش چند میلی متری افت فشار بین دستگاه القا کننده خلاء و منطقه فلاش باعث صرفه جویی در هزینه های عملیاتی می شود. در عملیات استاندارد پالایشگاه واقعی، ظرفیت تقطیر خلاء ارائه شده 80000 بشکه در روز (حدود 4 میلیون تن در سال) با مصرف سوخت حدود 3200 MMBtu در روز است.
خوراک اصلی VDU عمدتاً بقایای واحد تقطیر خام (CDU) است. نفت خام بالا از پایین CDU پس از گرم شدن توسط یک کوره به ستون خلاء پمپ می شود. نفت گاز وکیوم سنگین (HVGO) و روغن گاز وکیوم سبک (LVGO) از این ستون 8 مرحله ای ترسیم شده اند. در بخاری آتش نشانی نیاز به تنظیم جریان سوخت برای کنترل دما وجود دارد. در ستون (VDU) باید فشار ستون را کنترل کرد تا از شکستگی ستون و ترک خوردن اجزای درگیر جلوگیری شود.
نتیجه گیری
درپالایشگاه های نفت، واحد تقطیر اتسمفریک و خلاء واحدهای مهم در تولید محصولات از نفت خام می باشند. بسیاری از برش های نفتی خروجی از برج خلاء با تقاضای بازار مطابقت ندارد. ازجمله این موارد می توان به این مورد که حجم برش های سبک بسیارکمتراز مقدارمورد نظر می باشد درحالی که بسیاری از برش های نفتی سنگین تولید می شود. شبیه‌سازی فرآیندهای پالایشگاهی به ویژه تقطیر نفت خام، برج خلا و تثبیت با استفاده از نرم‌افزارهای قدرتمندی مانند اسپن هایسیس ابزاری بسیار ارزشمند برای مهندسان شیمی و پالایشگاه‌ها محسوب می‌شود. این شبیه‌سازی‌ها امکان بررسی دقیق‌تر فرآیند، پیش‌بینی عملکرد واحدها، بهینه‌سازی شرایط عملیاتی و ارزیابی تغییرات در طراحی را فراهم می‌آورند.
شبیه سازی واحد تقطیر نفت خام (CDU)، برج خلا و تثبیت در اسپن هایسیس
در این پروژه شبیه سازی واحد تقطیر نفت خام (CDU)، برج خلا و تثبیت توسط اسپن هایسیس در نرم افزار اسپن هایسیس ورژن 14 شبیه سازی شده است. پروژه دارای گزارش کامل (فایل pdf) می باشد. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.