شبيه سازي و بهينه سازي فرآيند بازيابي اتان در پتروشيمي بندر امام

Simulation and Optimization of Ethane Recovery Process in Bandar Imam Petrochemical Company

گاز طبيعي از هيدروكربن هاي مختلفي تشكيل شده است كه اكثر آن ها داراي ارزش اقتصادي خاص خود هستند. اتان يك ماده اوليه مهم پتروشيمي است. در اين مطالعه، شبيه سازي و بهينه سازي فرايند بازيابي اتان در پتروشيمي بندر امام بررسي شده است. شبيه سازي كل فرايند با استفاده از شبيه ساز اسپن هايسيس (ورژن 10) انجام شده است و براي محاسبه خواص ترموديناميكي از معادله حالت پنگ رابينسون استفاده شده است. با استفاده از شبيه سازي، ابتدا تاثير مهم ترين پارامترهاي حساس عملياتي بر عملكرد فرايند بررسي شد و سپس دو پيكربندي بهبوديافته براي فرايند پيشنهاد گرديد. از نتايج مطالعه موردي ما نتيجه گرفتيم كه عملكرد فرايند بايد با جريان برگشتي سرد اضافي كه مي تواند با عبور جريان بالاي برج متان زدا از مبدل حرارتي (پيكربندي اول) يا از طريق فشرده سازي بخار بالاي برج متان زدا با كمپرسور و عبور آن از شير ژول-تامسون (پيكربندي دوم) فراهم شود، بهبود يابد. در پيكربندي اول با افزايش3/67درصدي جريان برگشتي، بازيابي اتان به 96/55درصد و در پيكربندي دوم با افزايش 24/58درصدي جريان برگشتي به 99/76درصد افزايش مي يابد. تجزيه وتحليل اقتصادي پيكربندي هاي جديد، مقرون به صرفه بودن اين پيكربندي ها را اثبات مي كند

Natural gas consists of various hydrocarbons, all of which have their own economic values. Ethane recovery provides ethane, which is one of the most important petrochemical feedstocks. In this study, simulation and optimization of the ethane recovery process in Bandar Imam Petrochemical in Iran was investigated. Simulation of the entire plant was carried out using the HYSYS (V.10) simulator, and the Peng-Robinson equation of state was used to calculate the thermodynamic properties. Using process flow diagram data, the accuracy of simulation was examined. At first, performance of the plant was investigated, then two improved configurations for the plant were examined. Results show that the plant performance must be improved by feeding back the additional cold reflux bypassing the top stream of demethanizer tower through heat exchanger (first configuration) or by compressing the top products of demethanizer tower and passing it through Joule- Thomson valve (second configuration). The first configuration increased ethane recovery to 96.55%, which was due to 3.67% increase of reflux flowrate; the second one enhanced ethane recovery to 99.76%, which was due to 24.58% increase of reflux flowrate. Economic analysis proved that new configurations are cost-efficient.