KFUPM ePrints

Energy and exergy analyses of crude oil distillation plants

Al-Muslim, Husain Muhammad (2002) Energy and exergy analyses of crude oil distillation plants. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
3162Kb

Arabic Abstract

هذه الرسالة تطبق تحليل الطاقة وتحليل الإكسيرجي لمعامل تقطير الزيت . في هذه المعامل ، هناك كميات ضائعة كبيرة من الإكسيرجي . هذه الكميات لا يمكن التعرف عليها من خلال تطبيق تحليل الطاقة فقط لأن الطاقة تقيس الكم فقط بينما الإكسيرجي تقيس الكم والكيف . تحليل الإكسيرجي هو الأداة الفعالة لتحديد هذه الكميات الضائعة . في معمل تقطير الزيت ، يوجد العديد من المعدات التي يهمنا تطبيق تحليل الطاقة وتحليل الإكسيرجي عليها مثل المسخنات الحرارية ، عواميد تقطير الزيت والمبادلات الحرارية . معظم الدراسات السابقة ركزت على تحسين نسبة المشتقات المنتجة من معامل تقطير الزيت وإلى حد ما كفاءة الطاقة . ليس هناك دراسة مفصلة باستخدام التحليل الإكسيرجي . في هذه الرسالة ، تحليل الطاقة وتحليل الإكسيرجي وكميات الإكسيرجي الضائعة لمكونات المعمل منفصلة وللمعمل ككل . سيتم أيضاً دراسة تأثير الحرارة والضغط الخاصين بعواميد التقطير . أيضاً سيتم دراسة نماذج معدلة من معامل تقطير الزيت مثل الدوائر المرجعة بدل الدوائر المعيدة ، وإضافة معيد تسخين لعواميد التقطير ، وفصل عامود التقطير إلى عامودين . تظهر النتائج أن حالات التشغيل حالية تعطي النتائج الأفضل . تعديل نموذج معمل التقطير يعطي زيادة في الكفاءة الكلية تصل إلى 58% وتقليل من الكميات الضائعة يصل إلى 40% .

English Abstract

This study deals with energy and exergy analyses of crude oil distillation plants. In these plants, high degree of irreversibilities (exergy analysis) only as it is a measure of quantity only whereas the second law of thermodynamics (exergy analysis) is a measure of quality as well as quantity. Exergy analysis appears to be a potential tool to determine the losses. In refinery distillation plants, there are many components of interest to be analyzed thermodynamically, e.g. the crude oil heating furnace, the distillation column and a network of heat exchangers. The previous literature works were mainly concerned with the yield percentage of the distillation plant and to some extent the energy efficiency, no detailed work was done using exergy analysis. In this study, crude oil distillation plants are modeled and analyzed thermodynamically with the aid of simulation software (SimSci/PRO II) to determine the energy efficiency, exergy efficiency and irreversibility rate of the individual components and the overall system. Effects of temperature profile and pressure profile of the distillation columns on the efficiencies and irreversibility rates are illustrated. Also, effect of modifying the conventional crude oil distillation plant is studied. Those modifications are pump-back circuits instead of pump-around circuits, adding reboiler to the distillation column and two-stage distillation columns. Results showed that operating conditions are the optimum conditions yielding the highest efficiencies and lowest irreversibility rates. Modifying the conventional model lead to an increase up to 58% for the system overall efficiency and decreases down to 40% system overall irreversibilities.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:November 2002
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Al-Muslim, Husain Muhammad
Committee Advisor:Dincer, Ibrahim
Committee Members:Zubair, Syed M. and Sahin, Ali
ID Code:10213
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:59
Last Modified:25 Apr 2011 10:24

Repository Staff Only: item control page