استفاده مجدد از زیرآب برج‌های خنک کننده در مجتمع پتروشیمی رازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مسئول طرح پژوهشکده/پژوهشگاه صنعت نفت

2 مجتمع پتروشیمی رازی- ناحیه 2 بهره‌برداری

چکیده

برج‌های خنک‌کننده از نوع تر، یکی از اصلی‌ترین مصرف کنندگان آب در پالایشگاه‌های نفت، گاز و مجتمع‌های پتروشیمی جهت تولید سرمایش در فرآیند می‌باشند. در صورت انتخاب صحیح سیستم‌های سرمایشی در فاز طراحی و اصلاح عملیات آنها در کارخانه، امکان صرفه‌جویی چشمگیری در مصرف آب وجود دارد. امروزه، برای اصلاح و بهینه‌سازی سیستم موجود، لزومی به استفاده از روش‌های پرهزینه آزمایشگاهی یا نیمه صنعتی نیست و اجرای چنین طرح‌هایی با مدل‌سازی و بهینه‌سازی ریاضی میسر می‌باشد.در این پژوهش، با استفاده از برنامه‌ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح و به کارگیری تجربیات بهره‌برداری، ابتدا مدل ساختار کلی شبکه برج‌های خنک کننده ایجاد گردید. سپس مدل بهینه در غالب دو سناریو جهت کاهش مصرف آب خام و تولید زیرآب به همراه تامین آب بدون یون (DM) موردنیاز کارخانه، ارائه شد. نتایج سناریوی مورد تایید شامل تولید m3/hr 200 آب بدون یون مورد نیاز مجتمع، کاهش 71% پساب‌های املاح بالا معادل m3/hr 480 و کاهش معادل m3/hr 280 در مصرف آب کارون می‌باشد که هم اکنون کاهش m3/hr 100 از این مرحله، در واحد آمونیاک1 اجرایی گردیده است. جهت تعیین ملاک اقتصادی بودن طرح از توابع NPV ،IRR و Payback استفاده گردید.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reusing Cooling Towers Blowdown in Razi Petrochemical Complex

نویسندگان [English]

  • Mehdi Gougol 1
  • Amir Zaravi 2
1 Energy Technologies Optimization and Development Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI)
2 Razi Petrochemical Complex
چکیده [English]

The wet cooling towers are one of the main consumers of water in oil and gas refineries as well as petrochemical companies for producing cooling water. If an optimum selection of cooling systems is considered in the design phase and retrofit operations in a factory, considerable water consumption savings will be achieved. For modifying existing systems to determine the best optimal option among all the alternatives available, the mathematical modeling and optimization of such plans can replace expensive laboratory or pilot plant methods previously used. In this study, using the mixed integer linear programming along with the operational experiences of the first superstructure plan, a network of cooling towers was created. In the next step, the most favorable model is regarded in two scenarios to reduce raw water consumption and cooling tower blowdown production with producing demine water (DM) required by the factory. The optimum scenario results in producing 200 m3h-1 DM water and reducing 480 m3h-1 cooling tower blowdown and 200m3h-1 raw water consumption. This scenario results are confirmed and it is now installed in ammonia plant (unit 1). The functions of NPV, IRR, and Payback are used to determine the economic criteria of the plan.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Cooling Tower
  • Water Consumption Reduction
  • Mathematical Optimization
  • Plan Economics
[1]. Hensley J. C., (1985) Cooling Tower Fundamentals, 2nd ed., SPX Cooling Technologies, Inc., pp.7-33., 2006.

[2]. Frank N. Kemmer, The NALCO water handbook, McGraw-Hill Inc., 2nd ed., 1988.

[3]. Gololo K.V. and Majozi T., “On synthesis and optimization of cooling water systems with multiple cooling towers”, Ind.& Eng.Chem.Res. Journal., 2010

[4]. Majozi T. and Moodley A., “Simultaneous targeting and design for cooling water systems with multiple cooling water supplies”, Computer and Chemical. Eng., Vol.32, pp.540-551. 2008.

[5]. گوگل م.، کوهگرد، ب و کاظمی، ا.، «استفاده مجدد از آب‌های صنعتی و کاهش پساب با استفاده از روش انتگراسیون جرمی در پالایشگاه نفت تهران» پژوهشگاه صنعت نفت، گزارش نهایی، بهمن 1382.

[6]. گوگل م.، دزواره، ح.، علاقه‌بند، م و با تقوی، ح.، «استفاده بهینه از مازاد بخار LP و استفاده مجدد از پساب‌های High TDS در پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد(خانگیران)» پژوهشگاه صنعت نفت، گزارش نهایی، اسفند 1386.

[7]. گوگل م.، زاروی، ا و گرامیان م.، «استفاده مجدد از زیرآب برج‌های خنک کننده با استفاده از روش بهینه‌سازی ریاضی در شرکت مجتمع پتروشیمی رازی» پژوهشگاه صنعت نفت، گزارش نهایی، خرداد 1385.

 [8]. Chichou and ST Dizier, “Operating Manual for Reverse Osmosis in Water Treatment Plant “D” Train of Razi Petrochemical Company”, Degremont Co., pp. 7-24, 1997.