مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

ارزیابی عملکرد اقتصادی و کنترلی آب‌زدایی اتانول توسط فرایند تقطیر استخراجی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
تبریز، شهر جدید سهند، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی
10.22034/ijche.2025.488681.1467
چکیده
در این پژوهش، فرآیند آب‌زدایی اتانول از طریق تقطیر استخراجی با استفاده از دو حلال اتیلن گلیکول و گلیسرول از منظر اقتصادی و کنترل‌پذیری مورد بررسی قرار گرفته است. روش پژوهش شامل شبیه‌سازی حالت پایا و دینامیکی فرآیند با استفاده از نرم‌افزار Aspen Plus می‌باشد؛ به‌طوری که ابتدا با استفاده از شبیه‌سازی پایا پارامترهای طراحی برج‌های تقطیر استخراجی تعیین شده و سپس با اجرای شبیه‌سازی دینامیکی حلقه بسته، عملکرد کنترل سیستم و حساسیت آن نسبت به اغتشاشات ورودی ارزیابی گردیده است. به علاوه، با محاسبه عدد وضعیت به‌عنوان شاخص کنترل‌پذیری و برآورد هزینه سالانه کل (TAC) به‌عنوان شاخص اقتصادی، اثرات انتخاب حلال بر عملکرد سیستم به‌طور همزمان تحلیل شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که علی‌رغم افزایش فراریت نسبی حاصل از استفاده از گلیسرول، حلال اتیلن گلیکول به دلیل هزینه‌های عملیاتی کمتر و کنترل‌پذیری بهتر در برابر اغتشاشات ترکیب خوراک، گزینه بهینه‌تری در فرآیند آب‌زدایی اتانول محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Analysis of Economic and Control Performance of Ethanol Dehydration Using Extractive Distillation

نویسندگان English

Rasoul Jelibaghou Delazy
Hesam Ahmadian Behrooz
Tabriz – Sahand New Town – Sahand University of Technology – Chemical Engineering Faculty
چکیده English

In this research, the ethanol dehydration process via extractive distillation is investigated using ethylene glycol and glycerol from both economic and controllability perspectives. The research method involves steady-state and dynamic simulations using Aspen Plus software; first, the steady-state simulation is employed to determine the design parameters of the extractive distillation columns, and then closed-loop dynamic simulations are conducted to evaluate the control system’s performance and its sensitivity to disturbances. In addition, the controllability is assessed by calculating the condition number as an index, while the total annual cost (TAC) is estimated as an economic indicator. The results show that although using glycerol yields higher relative volatility, ethylene glycol is a more optimal solvent for ethanol dehydration due to its lower operating costs and better control performance in response to feed composition disturbances.

کلیدواژه‌ها English

Extractive Distillation
Controllability
Condition Number
TAC

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 خرداد 1404