C8 Aromatics Extractive Distillation Study : Solvent Selection and Process Modeling

การศึกษาระบบการกลั่นแบบใช้ตัวทำละลายกับระบบกลั่นแยกซีแปดอะโรมาติกส์ ในด้านการเลือกตัวทำละลายและการออกแบบแบบจำลองของระบบ

Name: Pimporn Lek-utaiwan

Name: พิมพร เล็กอุทัยวรรณ

keyword: C8-Aromatics

Abstract: A practical methodology for the design and optimization of extractive distillation is proposed in this research work. The separation of C8-aromatics isomer-mixture, as a real industrial case, is studied to illustrate the proposed methodology. The extractive distillation is generally applied to the separation of close-boiling mixtures, which by conventional distillation is difficult to separate. The combination of several computeraided tools, such as, ProCAMD? in conjunction with the driving force concept by ICAS? and Aspen Plus? are employed as a starting point in the solvent selection. However, the experimental verification was also proved to be very crucial to achieve a successful design. In the experimental work, the VLE data of the solvents and hydrocarbon system needed to be examined, checked for thermodynamic consistency, and regressed for binary interaction parameters of the physical property package to accurately represent the real behavior of the system in the design. Finally, rigorous process design and optimization via Aspen Plus?, can produce a successful optimized design. The base-cases of the three potential solvents are firstly developed and then further optimized in terms of both energy consumption and the economic aspects. In this study, the optimization task is proposed to be carried out by using payback period as the objective function rather than the typical total annualized cost. In addition, the results from both objective functions can be illustrated and compared to understand the results of applying different objective function. The optimized design in the case study is achieved with less than two years of payback period.

Abstract: ในงานวิจัยนี้เป็นการนำเสนอระเบียบวิธีในการออกแบบระบบการกลั่นแบบใช้ตัวทำละลาย ซึ่งเป็น ขั้นตอนใหม่ที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อน และสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงในการออกแบบกระบวนการ แยกสารเอททิลเบนซินออกจากสารซีแปดอะโรเมติกส์จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมีในประเทศไทย ซึ่ง ผลลัพธ์สุดท้ายของการออกแบบกระบวนการผลิตจริงที่ได้จากงานวิจัยนี้ มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ พอจะนำไปสร้างเป็นกระบวนการผลิตจริงที่สามารถคืนทุนได้ภายในระยะเวลาแค่สองปีเท่านั้น สำหรับระบบการกลั่นแบบใช้ตัวทำละลายนั้น เป็นกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับใช้การแยกสารที่มี จุดเดือดใกล้เคียงกันมากเกินกว่าที่ระบบการกลั่นแบบธรรมดาจะสามารถประยุกต์ใช้ได้ แต่เนื่องจาก การเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมนั้นเป็นงานที่ค่อนข้างยากและใช้เวลานาน เมื่อต้องทำการทดลองกับ ทุกตัวทำละลายที่เป็นไปได้ ดังนั้นขั้นตอนการออกแบบที่เสนอในงานวิจัยนี้จะเริ่มต้นด้วยการ ประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์ ได้แก่ ProCAMD, ICAS และ Aspen Plus มาช่วยในการ เลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมเบื้องต้นก่อนการทำการทดลองในขั้นตอนต่อไป อย่างไรก็ตามขั้นตอนการ เลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมเบื้องต้นก่อนการทำการทดลองในขั้นต่อไป อย่างไรก็ตามขั้นตอนการ ทดสอบตัวทำละลายด้วยการทำการทดลองนั้นมีความสำคัญมาก เนื่องจากคอมพิวเตอร์ซอฟแวร์ดังที่ กล่าวมาข้างต้นเป็นเพียงตัวช่วยในการเลือกแค่เบื้องต้นเท่านั้น ไม่สามารถนำข้อมูลประสิทธิภาพของ ตัวทำละลายไปใช้ในการออกแบบได้จริง ดังนั้นขั้นตอนที่จำเป็นหลังจากที่เลือกตัวทำละลายได้แล้ว นั้นคือ การตรวจสอบคุณสมบัติของตัวทำละลายเพื่อหาข้อมูลสมดุลไอ-ของเหลวของระบบ เพื่อนำ ข้อมูลที่ได้ไปใช้ในการออกแบบกระบวนการผลิตที่ถูกต้องต่อไป ในงานวิจัยนี้โปรแกรม Aspen Plus ได้ถูกใช้เป็นโปรแกรมหลักในการออกแบบกระบวนการผลิตที่เหมาะสมที่สุด โดยที่เป้าหมาย ของการออกแบบระบบในงานวิธีการออกแบบที่นำเสนอในงานวิจัยนี้ คือให้ได้ระบบที่มีระยะเวลา การคืนทุนที่สั้นที่สุดแทนที่จะเป็นการออกแบบระบบที่มีค่าใช้จ่ายต่ำที่สุด ดังเช่นกระบวนการ ออกแบบที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ทั้งนี้การออกแบบโดยตั้งเป้าหมายทั้งสองแบบนี้จะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งได้นำมาเปรียบเทียบผลให้เห็นอย่างชัดเจน รวมถึงการวิเคราะห์ความสำคัญของตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบต่อระยะเวลาในการคืนทุนของกระบวนการผลิตแบบต่างๆด้วย

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Bunyaphat Suphanit

Role: Advisors

Created: 2010

Modified: 2011-10-10

Issued: 2011-09-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: CHE2209

eng

DegreeName: Doctor of Engineering

Level: Doctoral Degree

Descipline: Chemical Engineering

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

©copyrights King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	CHE2209.pdf	2.63 MB	84	2025-03-03 11:47:11
2	CHE2209ab.pdf	29.77 KB	36	2025-02-24 19:46:47

ใช้เวลา

0.041702 วินาที