ΠροτεινόμεναΘέματακαιΑνάθεσηΔιπλωματικώνΕργασιών
Προσομοίωση μονάδας παραγωγής αιθυλο-τριτοταγούς-αμυλαιθέρα διυλιστηρίου ΕΛ.ΠΕ. με χρήση του λογισμικού PetroSim
Οι σύγχρονοι βενζινοκινητήρες απαιτούν υψηλής ποιότητας καύσιμα για τη βέλτιστη και αποδοτικότερη λειτουργία τους. Αυτό επιτυγχάνεται εν μέρει και με την προσθήκη οξυγονούχων ενώσεων στο μίγμα της βενζίνης, όπως είναι οι οξυγονωμένοι αιθέρες, οι οποίοι αντικατέστησαν τη χρήση του μολύβδου για την αύξηση του αριθμού οκτανίου του τελικού προϊόντος. Σε συνδυασμό με την Ευρωπαϊκή νομοθεσία, που απαιτεί αύξηση του ποσοστού βιοκαυσίμων στην παραγόμενη βενζίνη, και λόγω της υψηλής τάσης ατμών της βιοαιθανόλης, οι πετρελαϊκές εταιρείες στρέφονται στην παραγωγή οξυγονωμένων αιθέρων που προέρχονται από βιοαιθανόλη. Ένας τέτοιος αιθέρας, ο οποίος παράγεται από την αντίδραση των ισοαμυλενίων με βιοαιθανόλη είναι ο αιθυλοτριτοταγής αμυλαιθέρας (TAEE), ο οποίος αντικαθιστά το συμβατικό μεθυλοτριτοταγή αμυλαιθέρα (TAME).       

Το διυλιστήριο του Ασπροπύργου διαθέτει μονάδα παραγωγής TAEE που αποτελείται από συνδυασμό συμβατικού αντιδραστήρα και πυργοαντιδραστήρα, όπου πραγματοποιείται παραγωγή TAEE με ταυτόχρονο διαχωρισμό του προϊόντος. Μία τέτοια διεργασία όπου λαμβάνουν ταυτόχρονα χώρα απόσταξη με χημική αντίδραση είναι ιδιαίτερα σύνθετη. Ως εκ τούτου, η δυνατότητα ακριβούς πρόβλεψης της μετατροπής με τη μεταβολή των λειτουργικών παραμέτρων της μονάδας είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ομαλή λειτουργία και την ανεύρεση των βέλτιστων λειτουργικών συνθηκών.

Στη βιομηχανική πρακτική πολύπλοκα μοντέλα που απαιτούν μεγάλο υπολογιστικό χρόνο δεν είναι ιδιαίτερα εύχρηστα καθώς δυσχεραίνουν τη γρήγορη λήψη αποφάσεων. Για το σκοπό αυτό, στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η προσομοίωση της λειτουργίας της μονάδας παραγωγής TAEE των διυλιστηρίων των Ελληνικών Πετρελαίων (ΕΛ.ΠΕ.) στον Ασπρόπυργο με απλοποιημένο μοντέλο ως προς το τμήμα του πυργοαντιδραστήρα. Επιπρόσθετα, θα γίνει ανάλυση της επίδρασης των λειτουργικών παραμέτρων με στόχο την αύξηση της παραγωγικότητας και καθαρότητας σε TAEE καθώς και της μείωσης των ενεργειακών απαιτήσεων της μονάδας. Η προσομοίωση θα πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια του υπολογιστικού εργαλείου PetroSim

Πιο συγκεκριμένα, στόχοι της διπλωματικής είναι:

(α) η ανάπτυξη ενός κατάλληλου θερμοδυναμικού πλαισίου για την περιγραφή των μη-ιδανικών συμπεριφορών μεταξύ των ενώσεων που περιέχουν συστατικά που εμφανίζουν έντονα πολική συμπεριφορά, όπως είναι η βιοαιθανόλη και το νερό

(β) η μελέτη της κινητικής που διέπει τις αντιδράσεις αιθεροποίησης και η επιλογή κατάλληλης έκφρασης του ρυθμού της αντίδρασης

(γ) η ολοκληρωμένη προσομοίωση με απλοποιημένο μοντέλο της μονάδας παραγωγής TAEE και η προσαρμογή στα λειτουργικά δεδομένα της μονάδας

(δ) η ανάλυση ευαισθησίας των παραμέτρων που διέπουν την αιθεροποίηση με τελικό στόχο την αριστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας.

Επιβλέπων μέλος ΔΕΠ: Επαμεινώνδας Βουτσάς

Τομέας: Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων

Σχετικό Μάθημα : Θερμοδυναμική II

Περίοδος Ανάθεσης: Νοεμβρίου Ακ. Έτους 2022-2023

Ανατέθηκε: ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ