การปรับปรุงเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับกระบวนการแยกเบื้องต้นของเบนซิน โทลูอีน ไซลีน ด้วยวิธี Pinch Analysis
Heat exchanger network improvement for benzene toluene xylene pre-fractionation unit by pinch analysis
Abstract:
การศึกษาวิเคราะห์การใช้พลังงานในระบบเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger Network, HEN) สำหรับกระบวนการแยกเบื้องต้นของสารประกอบ เบนซิน โทลูอีน ไซลีน (BTX Pre-fractionation Unit) เพื่อเปรียบเทียบเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเดิมที่ใช้ในปัจจุบัน กับเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ออกแบบโดยใช้โปรแกรม Aspen Energy Analyzer V8.6 ตามหลักการ Heat integration หรือ Pinch analysis ซึ่งเป็นการนำความร้อนทิ้งภายในกระบวนการกลับมาใช้ใหม่ให้ได้มากที่สุด เพื่อลดค่าใช้จ่ายรวมของกระบวนการ พบว่าโปรแกรมได้กำหนด Tmin = 3 C และเสนอทางเลือกแบบเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ทั้งหมด 10 แบบ โดยแบบที่ 4 จะมีค่าใช้จ่ายรวมต่ำที่สุดเท่ากับ 9,765,801 บาทต่อปี ในขณะที่ทางเลือกแบบอื่นที่เหลือมีค่าใช้จ่ายรวมสูงกว่าเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเดิม และเมื่อวิเคราะห์ค่าอัตราส่วน Benefit / Cost โดยการเปรียบเทียบกับเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเดิม พบว่าแบบที่ 6, 9 และ 10 มีค่า Benefit / Cost ที่น่าสนใจ เท่ากับ 8.10, 1.84 และ 3.53 ตามลำดับ แต่เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลในรายละเอียดแล้ว ทั้ง 3 แบบไม่ผ่านเกณฑ์ตัดสินใจลงทุน สาหรับการศึกษาในอนาคตเสนอให้หาสาธารณูปโภคเย็น ได้แก่ กระบวนการดูดกลืนความร้อน ของกระบวนการอื่นในพื้นที่ข้างเคียง ในการแลกเปลี่ยนความร้อนกับหน่วยกระบวนการแยกเบื้องต้นของ BTX ซึ่งจะสามารถลดค่าใช้จ่ายโดยรวมของโรงงานได้อย่างมีนัยสาคัญ
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. หอสมุดแห่งมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
©copyrights มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์