شهریار عصفوری

هدف تجزیه و تحلیل اگزرژی برای فرآیندها، ارزیابی و بهبود کارایی سیستم های تبدیل انرژی با شناسایی و کمی کردن ناکارآمدی های ترمودینامیکی است. با محاسبه بازده اگزرژتیک و نرخ تخریب اگزرژی، این تحلیل معیارهایی را برای ارزیابی عملکرد اجزای مختلف در یک سیستم و بهینه سازی سیستم های انرژی را امکان پذیر میکند و منجر به طراحی هایی می شود که تلفات انرژی را به حداقل می رساند و کارایی عملیاتی را افزایش می دهد. در این پژوهش به آنالیز اگزرژی واحد هوا (تولید اکسیژن) پتروشیمی دماوند پرداخته شده است. شبیه سازی واحد هوا با استفاده از نرم افزار HYSYS انجام شده است. مطالعات اگزرژی نشان داد بیشترین تلفات اگزرژی مربوط به برج های تقطیر و تخریب آن معادل %36 کل فرایند بود. پس از اعتبارسنجی شبیه سازی و مطالعه اگزرژی واحد، به امکانسنجی تولید محصولات جانبی پرداخته شده است. همراه با اکسیژن تولیدی مقادیر زیادی نیتروژن خالص تولید می شود که امکان تولید آمونیاک در این پژوهش بررسی شد، میزان آمونیاک تولیدی 2337.6 تن در روز است که برای هیدروژن مورد استفاده از واحد الکترولیز آب استفاده شده است . علاوه بر آن به بررسی امکانسنجی تولید هلیوم از هوا پرداخته شد با اینکه مقدار هلیوم در هوا ناچیز و حدود ppm 5 است، اما به دلیل حجم بالای هوای استفاده شده در واحد، امکان تولید 4 کپسول 50 لیتری هلیوم در روز به ازای هر واحد وجود دارد. انتخاب روش بهینه استخراج هلیوم بسیار حائز اهمیت است که ضمن مصرف انرژی و هزینه پایین بیشترین میزان خلوص را در خروجی داشته باشد. در این پژوهش سه روش عمده شامل فرآیندهای کرایوژنیک، جذب سطحی تناوب فشار (PSA) و جداسازی توسط غشاء برای استخراج هلیوم بررسی و مقایسه گردیده است.