heal.abstract |
Ο σκοπός της παρούσας Διπλωματικής εργασίας, είναι να παράγει ένα υπολογιστικό μοντέλο προσομοίωσης των διεργασιών απορρόφησης υδρόθειου από διάλυμα αμίνης και μετατροπής του σε στοιχειακό θείο με τροποποιημένη διεργασία Claus. Στόχος, είναι η μοντελοποίηση των παραπάνω μονάδων μετατροπής του διυλιστηρίου Ασπροπύργου της Ελληνικά Πετρέλαια καθώς και η διερεύνηση των διεργασιών σε πιλοτική κλίμακα. Ωστόσο, τα υπολογιστικά μοντέλα και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη χρήση τους, μπορούν να εφαρμοστούν σχεδόν σε όλες τις εγκαταστάσεις που διαθέτουν τις συγκεκριμένες διεργασίες καθώς οι υπό μελέτη μονάδες, απορρόφησης υδρόθειου από διάλυμα αμίνης και μετατροπής του σε στοιχειακό θείο, ακολουθούν τον τυπικό σχεδιασμό τέτοιων εγκαταστάσεων.
Από τις απαρχές της η διύλιση αργού πετρελαίου έχει εμπλακεί σε μια διαρκή προσπάθεια ικανοποίηση της ανάγκης για ποιοτικά, ποικίλα και φιλικά προς το περιβάλλον προϊόντα. Ειδικότερα τα τελευταία χρόνια, τα Ευρωπαϊκά διυλιστήρια εκσυγχρονίζονται και αναβαθμίζονται, υιοθετώντας τις βέλτιστες διαθέσιμες τεχνικές και "καλές βιομηχανικές πρακτικές" για μείωση των εκπομπών αέρων ρυπαντών. Στο πλαίσιο αυτό, η μοντελοποίηση των μονάδων απορρόφησης υδρόθειου και μετατροπής του σε στοιχειακό θείο με τροποποιημένη διεργασία Claus αποτελεί χρήσιμο εργαλείο αξιολόγησης και βελτιστοποίησης των διεργασιών αυτών.
Στην εργασία αυτή πραγματοποιείται αρχικά βιβλιογραφική ανασκόπηση κατά την οποία διερευνούνται οι βασικές αρχές που διέπουν τις δυο διεργασίες. Ακόμη, περιγράφονται τα υπό-μοντέλα (modules) και οι μέθοδοι υπολογισμού ιδιοτήτων που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη των υπολογιστικών κωδίκων στο περιβάλλον προσομοίωσης διεργασιών Aspen Plus v.7.2.
Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα διαγράμματα ροής των διεργασιών όπως αναπτύχθηκαν στο Aspen και περιγράφεται ο τρόπος ανάπτυξης τους. Όσον αφορά τη διεργασία δέσμευσης του υδρόθειου, μελετήθηκαν δύο διαφορετικά συστήματα διαλυτών με μονοαιθανολαμίνη (ΜΕΑ) και με μεθυλ-διαιθανολαμίνη (MDEA). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις ευαισθησίας που αφορούν τη λειτουργία δοχείου διαχωρισμού που περιλαμβάνεται στη διεργασία. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί διαστασιολόγησης των στηλών απορρόφησης και αναγέννησης καθώς και σύγκριση της απόδοσης των διεργασιών ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη αμίνη.
Για τη διεργασία ανάκτησης θείου, στο θερμικό στάδιο πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί για να διαπιστωθεί η επίδραση που έχει πιθανή αύξηση του ποσοστού ανάκτησης θείου, στον όγκου του φούρνου. Για το καταλυτικό στάδιο, εξήχθη το θερμοκρασιακό προφίλ των δύο καταλυτικών αντιδραστήρων και υπολογίστηκε η ποσότητα του καταλύτη που απαιτείται για τη μετατροπή του 65% και του 90% του υδρόθειου που περιέχεται στο ρεύμα εισόδου του 1ου και του 2ου αντιδραστήρα αντίστοιχα.
Τέλος, υπολογίστηκε η συνολική ανάκτηση θείου που επιτυγχάνετε με χρήση της τροποποιημένης διεργασίας Claus για παροχές διυλιστηριακής και πιλοτικής κλίμακας. |
el |