Ham petrol atmosferik destilasyon kolonu ekserji analizi

Abstract

Birçok kimyasal proseste enerji kullanımının çok önemli bir yeri vardır. Çeşitli maddelerin değişime uğratıldığı bu tür proseslerde, enerji maliyeti toplam üretim maliyetinin önemli bir kısmını kapsar. Bu maliyetin minimum düzeyde tutulması, proseslerin termodinamik analizleri yapılarak iyileştirilmeleri ile sağlanabilir. Bir sistemin termodinamik analizi, termodinamiğin birinci ve ikinci yasaları kullanılarak yapılır. Bu iki yasaya dayanan ve ekserji analizi olarak bilinen analiz çalışmaları, ısıl sistemlerin verimlilik ve ekonomik açıdan analizinde önemli bir yer tutar. Elde edilen sonuçlar temelinde, sistemin enerji verimini arttırıcı ve maliyeti düşürücü tasarımlar yapılabilmektedir. Petrol rafinerilerinde genellikle enerjinin yoğun olarak kullanıldığı prosesler yer alır. Bu proseslerde enerji tüketimi ve enerji kayıpları fazladır. Petrol rafinerilerinde, ısıl enerjinin büyük bir kısmı rafmerinin ilk ünitesi olan ham petrol ayırma (destilasyon) ünitesinde kullanılmaktadır. Bu durumda, destilasyon ünitelerinin termodinamik analizleri yapılarak iyileştirilmeleri, enerji tasarrufu ve dolayısıyla maliyeti düşürme açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada, SimSci Pro/n proses benzetim programı yardımıyla, TÜPRAŞ İzmit rafinerisindeki bir ham petrol atmosferik destilasyon kolonunun enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Atmosferik destilasyon kolonunun enerji verimi %83,15, ekserji verimi ise %77,28 olarak bulunmuştur. Sistemin çalışma şartlan değiştirilerek yapılan benzetim çalışmaları sonucunda elde edilen en yüksek enerji ve ekserji verimlerinde sırasıyla %1,46 ve %2,71 artiş gözlenmiştir. Etkileri incelenen parametreler olan tepsi sayısı, buhar debisi ve ana kolon basıncı arasında, kolon basıncının verimleri arttırmada en etkili parametre olduğu saptanmıştır.