در این پژوهش ابتدا با استفاده از مراجع موجود و به کمک نرم افزار ASPEN با توجه به داده های موجود در مدارک مربوط به برج C-404 (EDC Recovery column) بهترین معادله حالت قابل استفاده در شبیه سازی این برج تعیین می‌شود چرا که انتخاب معادله حالت مناسب تاثیر زیادی بر صحت نتایج حاصل از شبیه سازی دارد این کار بر اساس مطالعات تئوریک و استفاده از معادلات حالت مختلف در نرم افزار ، تغییر پارامترهای فرایند و تطبیق نتایج حاصله با داده های موجود در مدارک انجام می گیرد .جهت تعیین بهترین معادله حالت منطبق با شرایط برج مذکور ،ابتدا تشکیل یا عدم تشکیل آزئوتروپ در مخلوط مورد نظر را مورد بررسی قرار می‌دهیم که اینکار به کمک نرم افزار ASPEN PROPERTIES انجام می گیرد. با توجه به نتایج حاصله مخلوط مورد نظر در شرایط موجود هیچ گونه آزئوتروپی تشکیل نمی‌دهد بنابراین با این دیدگاه که مخلوط سه جزئی اتیلن دی کلراید ،تری کلرو اتان و تترا کلرو اتان تشکیل آزئوتروپ نمی دهد، معادلات حالات مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد.معادلات حالات مختلف بر اساس تئوریهای موجود و توصیه های نرم افزار ASPEN PLUS انتخاب و نتایج حاصله از هر یک از معادلات حالت با نتایج موجود در مدارک واحد بر اساس میزان خطای پارامترهای مختلف از جمله دبی مولی اجزاء،دما،دانسیته و جرم مولکولی متوسط جرِانهای خروجی از برج مورد ارزیابی قرار می گیرد.با بررسی خطاها معادله حالتی که کمترین میزان خطا را دارا باشد، بعنوان بهترین معادله حالت انتخاب می‌شود که در این بررسی معادله حالت GRAYSON انتخاب می‌شود. پس از تعیین مناسبترین معادله حالت عملکرد برج بازیابی EDC (C-404 ) را با تغییر بازدهی سینی‌ها، شبیه سازی توسط نرم افزار ASPEN PLUS مورد ارزیابی قرار گرفته.و اثر این تغییرات بر مشخصات جریانهای مختلف برج با مقایسه نتایج موجود در مدارک، بررسی شده است و در نهایت بازدهی سینی های برج، تعیین می‌شود.
کلمات کلیدی: برج تقطیر - 1و2 دی کلرو اتان( EDC)- مخلوط آزئوتروپ- معادله حالت- بازده سینی
در واحد VCM شرکت کـیمیـای بندر امام محصول وینیل کلراید منومر (VCM) که ماده اولیه تولید پلی وینیل کلراید(PVC) می باشد به میزان 180000 تن در سال تولید می‌شود. ماده اولیه تولید VCM اتیلن دی کلراید (EDC) است]2[،EDC یکی ازمواد شیمیایی مهم است که یکی از مصارف آن تولید VCMاست]1,3[ برای تولید EDC دو روش عمده وجود دارد]1,2[ یکی روش مستقیم که از ترکیب گازکلر (Cl2) و اتیلن (C2H4) در رآکتور ( دما حدود °C55 و در فاز مایع) و در مجاورت کاتالیست آهن EDC تولید می شود ودیگری روش غیر مستقیم(اکسی کلریناسیون) که در آن از ترکیب اسید کلریدریک(HCl) ، اتیلن و اکسیژن(هوا) در راکتور(دما حدود C° 220 و فشار حدود Bar2.5 در فاز گاز)در مجاورت کاتالیست کلرید مس EDC تولید می شود EDC تولیدی در واحد VCM شرکت کیمیای پتروشیمی بندر امام از روش غیر مستقیم اکسی کلریناسیون است که در این فرایند تعدادی برج تقطیر سینی دار برای جداسازی ترکیبات سبک و سنگین EDC و خالص سازی آن جهت استفاده در فرآیند کراکینگ حرارتی و تولید VCM استفاده می‌گردد]2, 8[. آخرین برج بخش خالص سازی EDC برج بازیابیEDC (C-404) است که توسط فرآیند تقطیر تحت خلا بخشی از EDC جریان سنگین تولید شده جداسازی می شود اما جریان ضایعاتی خروجی ازپایین این برج شامل حدود 40% EDC با دبی 645 کیلوگرم بر ساعت است که در بخش زباله سوز ،سوزانده می‌شود]2,3[.
در این تحقیق به بررسی عملکرد برج بازیابی EDC (C-404) پرداخته می شود. جهت این کار می توان مراحل انجام کار را به سه بخش اصلی تقسیم کرد:
الف- بررسی تشکیل آزئوتروپ در مخلوط مورد نظر(خوراک برج)
ب- تعیین معادله حالت مناسب
ج- بررسی عملکرد برج با توجه به نتایج شبیه سازی و مقایسه با داده های موجود واحد
الف– بررسی تشکیل آزئوتروپ مخلوط
در ابتدا باید مشخص شود که آیا مخلوط سه جزئی EDC و تری کلرو اتان و تتراکلرواتان در شرایط عملیاتی موجود تشکیل آزئو تروپ میدهد یا خیر ؟، جهت پاسخ به این پرسش با استفاده از مراجع موجود و به کمک نرم افزار ASPEN PROPERTIES امکان تشکیل آزئوتروپ در یک مخلوط چند جزیی تحت شرایط خاص عملیاتی را مورد بررسی قرار داده]4,5,9[ . که پس از بررسی مطابق شکل(1) مشخص گردید که این مخلوط تحت شرایط عملیاتی ذکر شده آزئوتروپ تشکیل نمی‌دهد.
ب- تعیین معادله حالت مناسب
تعیین معادله حالت مناسب یکی از اساسی ترین بخشهای شبیه سازی است که می تواند نتایج محاسبات را تحت الشعاع قرار دهد].4,5, 6[
برای تعیین مناسبترین معادله حالت منطبق با فرآیند جداسازی برج بازیابی EDC معادلات حالت مختلف براساس برنامه Aspen Plus و تئوریهای موجود(براساس شرایط خوراک و داده های موجود) مورد بررسی قرار می گیرد.(بدین منظور شبیه سازی به صورتی انجام می گیرد که پارامترهای خروجی با مقادیر موجود در مدارک تطبیق کند و با استفاده از معادلات حالت مختلف نتایج با یکدیگر مقایسه می گردند.]2 [
شامل 11 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله تعیین معادله حالت و بازدهی برج بازیابی اتیلن دی کلراید(EDC) واحد خالص سازی EDC پتروشیمی بندر امام
