استثناهایی که در آنها دی‌اتانایزر (Deethanizer) قبل از دی‌بوتانایزر (Debutanizer) قرار می‌گیرد

با سلام

این سوال بسیار سوال مهمی هستش که معمولا لایسنسورها برای طراحی واحد های fractionation بر اساس میزان آنالیز سیال توالی واحدها و برجها رو در نظر میگیرند.با توجه به اینکه ترکیبات بصورت unstable در ابتدای فرآیند میباشند و نیاز به پروسه جدا سازی دارند (fractionation) ، عمده دلیل این توالی (جداسازی بوتان قبل از اتان) کاملاً بر پایه اصول ترمودینامیک، بهینه سازی انرژی و ملاحظات عملیاتی و تکنولوژی Process Integration (Pinch) استوار است.

لطفا قبل از شروع به هرگونه شبیه سازی ابتدا ترکیب درصد و انالیز سیال بر اساس درصد مولی ترکیبات سبک و سنگین بررسی گردد:

دلیل اصلی جداسازی دی بوتانایزر (Debutanizer) قبل از دی اتانایزر (Deethanizer)، اجتناب از انتقال مقادیر زیاد پروپان و بوتان سنگین (Heavy Components) به واحدهای سرد و پرانرژی پایین دست است. این کار باعث صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی و کاهش اندازه تجهیزات در بخش فرایند cryogenic و واحد های cold box می شود.

لازم به ذکر است هدف از واحدهای جداسازی Fractionation ، جداسازی و بدست آوردن ترکیبات سبک از سنگینتر و خالص سازی آنها میباشد .یک قاعده کلی در طراحی برج های جداسازی این است که اول سبک ترین جزئی را که می خواهید جدا کنید، خارج نمایید اما این قانون زمانی اعمال می شود که تمام اجزا سبک باشند. وقتی میزان حجم ترکیبات سنگین ز متان تا نفتا ئر آنالیز وجود دارد، این قانون بهینه نیست.

در این مورد خاص، شرایط برعکس است: "اول میبایست سنگین ترین جزئی را که می توان جدا کرد مد نظر میباشد ، باید خارج گردد این یعنی جدا کردن نفتا و بوتان سنگین قبل از هر چیز.دلیل آن نیز کاهش بار حرارتی برج ها میباشد.

- اگر ابتدا برج Deethanizer مد نظر باشد ، باید کل جریان خوراک که شامل متان، اتان، پروپان، بوتان و نفتامیباشد را سرد و تحت فشار بالا قرار دهید.بوتان و نفتا در این شرایط دما و فشار، همچنان مایع هستند یا به راحتی میعان می کنند. انتقال این حجم زیاد از مایع سنگین به برجی که فقط وظیفه جدا کردن اتان را دارد، اتلاف کامل انرژی است.

- با استفاده از یک Debutanizer در ابتدا، شما تقریباً تمام اجزای سنگین C₅+ و بیشتر C₄ها را در بالای برج و در دمای نسبتاً معمولی جدا می کنید.

- پس از آن خوراک ورودی به Deethanizer فقط شامل اجزای سبک C₁, C₂, C₃ و مقدار بسیار کمی C₄ است.

- کاهش حجم جریان ورودی به Deethanizer به معنای کوچکتر شدن سایز برج، کندانسورها، ربویلرها و کمپرسورها است.

- بار حرارتی مورد نیاز برای کندانس کردن سیال overheadدر برج Deethanizer (اتان) به دلیل نبود اجزای سنگین، به مراتب کمتر خواهد بود. این بزرگترین عامل صرفه جویی انرژی است.همچنین حضور اجزای سنگین در یک برج سرد (Deethanizer) می تواند باعث ایجاد مشکلات عملیاتی مانند یخ زدگی (Hydrate Formation) یا جریان دو فازی در نقاط مختلف برج شود.

با تشکر