Darboğaz tasarımıyla ısı entegrasyonu

Abstract

Günümüzdeki ekonomik koşullar nedeniyle kimyasal prosesler optimum enerji tüketimi temelinde çalıştırılmakta veya tasarlanmaktadır. Bundan dolayı öncelikle proseslerde ısı entegrasyon çalışmaları yapılmaktadır. Isı değiştirici ağlarının tasarımına ilişkin çalışmalar ise darboğaz noktası kavramının ortaya konması ile yeni bir evreye girmiştir. Bu çalışmada, ısı entegrasyon yöntemlerinden önemli biri olan darboğaz tasarım yöntemi kullanılarak ısı değiştirici ağlan tasarımı amaçlanmaktadır. Çalışma sunulurken darboğaz tasarım yöntemine ilişkin çeşitli kuramsal yaklaşımlardan bahsedilmiş ve bu tasarımda kullanılabilecek, anlaşılması kolay olan yeni bir "Geliştirilmiş Problem Algoritma Çizelgest ortaya konmuştur. Tasarımın gerçek proseslerdeki kapsamı göz önüne alınarak Visual Basic 3.0 dili ile DarboTEK adlı bir bilgisayar yazılım programı geliştirilmiştir. Bu program yardımıyla yeni bir fabrika tasarımında minimum enerji ve alan hedefleri saptanabildiği gibi, kurulu bir fabrikada gerekli tasarım değişiklikleri yapılabilmektedir. Geliştirilen bilgisayar programının gerçek proseslere uygulanabilirliğini göstermek amacıyla TÜPRAŞ İzmit Rafinerisindeki ham petrol ünitesi seçilerek özgün bir uygulama yapılmıştır. Ham petrol ünitesi üzerinde yapılan ısı entegrasyonu sonucunda, 3576627 $ ek yatırım yapıldığında, sağlanacak enerji tasarrufuyla bu yatırımın 1.7 yılda geri ödenebileceği ortaya konmuştur. Bu ek yatırımın yüksek görünmesine rağmen enerji tasarrufuyla makul bir zaman aralığında ödenebilmesi önemli bir husustur.