با سلام
این موضوع دقیقاً به طراحی عملیات برج‌های تقطیر تحت خلأ (Vacuum Tower) و بهینه‌سازی انتقال حرارت و جرم برمی‌گردد.
دلایل اصلی بازگرداندن سیال توسط (Pump-around) در دمای ۱۴۵°C به جای c ۸۵-۹۵°به دلایل ذیل میباشد :
هدف اصلی استفاده از Pump Around در برج تقطیر، خارج کردن حرارت اضافی از برج برای کنترل دقیق پروفیل دما و در نتیجه، جداسازی بهینه اجزاء است.این حرارت توسط جریان خوراک داغ و ریفلاکس در طول برج تأمین می‌شود. اگر این حرارت به درستی دفع نشود، دما در بخش‌های میانی برج بیش از حد افزایش یافته و باعث می‌شود محصولات سنگین‌تر و با ارزش‌تر (مانند گازوییل) به سمت بخش‌های بالاتر برج “فرار” (Carry-over) کنند و در نهایت کیفیت محصولات سبک‌تر را پایین آورده و بازیابی محصولات میانی کاهش یابد.
اگر پمپ‌آراوند را در ۹۰ درجه سانتیگراد برگردانیم: مبدل‌های مربوطه نیاز به سطح انتفال حرارت بزرگتر و مبدل بسیار بزرگتر و پمپ با هد قوی‌تر برای جبران افت فشار بیشتر دارد که از نظر اقتصادی به صرفه نیست.
- با برگرداندن آن در ۱۴۵ مبدلها یک نقطه بهینه است که هم بار حرارتی کافی را از برج خارج می‌کند و هم اندازه مبدلها و انرژی پمپاژ را در محدوده معقولی نگه می‌دارد.
- از طرف دیگر جریان HVGO حاوی وکس و ترکیبات سنگین پارافینی است که در دماهای پایین تشکیل ساختارهای ژله‌ای می‌کنند.اگر این جریان تا ۹۰درجه سانتیگراد سرد شود به شدت در معرض نقطه (Cloud Point) و نقطه (Pour Point) خود قرار می‌گیرد. رسوب این مواد در داخل مبدلها، لوله‌ها و فیلترها باعث گرفتگی شدید (Fouling)، افزایش افت فشار و کاهش راندمان انتقال حرارت می‌شود. در worst-case scenario، این گرفتگی میتواند منجر به توقف کامل واحد شود.نگه داشتن دما در ۱۴۵°C: اطمینان حاصل می‌کند که جریان همواره به اندازه کافی داغ است و وکس‌ها در حالت مایع باقی می‌مانند و احتمال رسوب و گرفتگی تا حد زیادی از بین می‌رود.
- Pump Around میتواند به عتوان central reflux برای برجها عمل کند و رفلاکس‌های داخلی برج است که برای شستشو و خنک کردن بخارات در حال صعود و تضمین تماس مؤثر مایع-بخار روی پکینگ استفاده می‌شود.برای اینکه توزیع‌کننده‌های مایع (Liquid Distributors) روی پکینگ بتوانند یک فیلم مایع یکنواخت (uniformity distribution)ایجاد کنند، ویسکوزیته مایع باید در محدوده مشخص و پایینی باشد.
- اگر جریان در ۹۰° برگرددباد ویسکوزیته HVGO به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد که مایع با ویسکوزیته بالا به خوبی روی پکینگ پخش نشده و این امر منجر به پدیده (Channeling) می‌شود، یعنی مایع فقط از بخش‌های خاصی از پکینگ عبور می‌کند و بخش‌های دیگر خشک می‌مانند. نتیجه این پدیده، کاهش شدید راندمان جداسازی و ایجاد نقاط داغ (Hot Spots) در برج است.
- عمدتا" مساله کنترل دما و استفاده از Pump Around چهار هدف اصلی را دنبال می‌کند:
- دفع بار حرارتی بهینه از برج برای کنترل دقیق عملیات.
- پیشگیری از رسوب وکس و گرفتگی مسیر لوله‌کشی و مبدلها.
- کاهش ویسکوزیته برای تضمین توزیع یکنواخت مایع روی پکینگ و جلوگیری از کانالیزه شدن.
- بهینه‌سازی اقتصادی با جلوگیری از oversized شدن مبدلها و کولرها.
با تشکر
