ارزيابي و امكان‌سنجي استفاده از مبدل‌هاي حرارتي واحد تصفيۀ نفت سفيد پالايشگاه نفت ستارۀ خليج فارس براي سرويس نفتا

Evaluation and Feasibility of Using Heat Exchanger in Kerosene Unit of Persian Gulf Star Oil Refinery for Sour Naphtha Service

يكي از اهداف راهبردي در پالايشگاه نفت ستارۀ خليج فارس تغيير كاربري واحد تصفيۀ نفت سفيد با سرويس نفتاي ترش بوده است. هدف از اين پژوهش، شبيه­سازي و ارزيابي مبدل­هاي حرارتي پوسته و لولۀ خروجي راكتور واحد تصفيۀ نفت سفيد براي سرويس نفتاست كه به‌عنوان بخشي از پروژۀ عظيم تغيير كاربري مذكور بررسي شده است. نتايج شبيه‌سازي با نرم‌افزار اچ تي آر آي نسخۀ 32/6 نشان داد كه در تغيير كاربري با سرويس جديد و در حالت بدون در نظر گرفتن رسوب، ميزان سطح انتقال حرارت مبدل­هاي مذكور براي انتقال حرارت به ميزان 2/22 مگاوات، كافي است؛ اما از آنجا كه رسوب‌گرفتگي مبدل‌هاي حرارتي و نياز راكتور براي رسيدن به دماي 310 درجۀ سلسيوس و شرايط دمايي پايان عمر كاتاليست به‌دليل كك‌گرفتگي، امري اجتناب ناپذير بود، مي­بايست بدترين شرايط عملياتي نيز بررسي مي‌شد. نتايج شبيه‌‌سازي نشان داد كه سطح انتقال حرارت مبدل­هاي موجود براي رسيدن به شرايط عملياتي واقعي بايد 24 درصد افزايش يابد. پيشنهادهايي براي جبران سطح انتقال حرارت مطرح شد؛ از جمله افزايش تعداد لوله‌ها به 1370 شاخه براي هر يك از مبدل‌ها، افزايش طول لوله­ها به 6400 ميلي‌متر،تغيير ساختار پوسته از نوع E به F و يا افزودن يك مبدل مشابه با سامانۀ موجود به‌صورت سري، كه مورد آخر به‌عنوان راهكار اقتصادي‌تر مورد توجه قرار گرفت.

One of the strategic goals in the Persian Gulf Star Oil Refinery has been to change the use of the Kerosene Hydrotreater with the Sour Naphtha service. The purpose of this study is to simulate and evaluate the shell and tube heat exchangers at the outlet of kerosene Hydrotreater unit’s reactor for Naphtha service which has been studied as part of a massive, change usage project. The simulation results with the HTRI software Version 6.32, showed that in change of useage with the new service and the without considering fouling, the amount of heat transfer of the mentioned heat exchangers will be sufficient for heat transfer of 22.2 Mega Watt. However, due to the fouling of the heat exchangers and the need of the reactor to reach a temperature of 310 degrees Celsius and the temperature conditions at the end of catalyst life due to coke, it was inevitable that worst operating conditions had to be considered. The simulation results showed that heat transfer surface area of heat exchangers must be increased by 24% to achieve the actual operating conditions.Suggestions for compensating the heat transfer surface area, including increasing the number of tube to 1370 branches for each of heat exchangers, Increase length of the tubes to 6400 mm, change the shell structure from type E to F or adding a new heat exchanger similar to the existing system, in series with those, was proposed that latter was considered as a more economical solution.