Energy integration is a key solution in chemical process and crude refining industries to minimize external fuel consumption and to face the impact of growing energy crises. Typical energy integration projects can reach a reduction of heating fuels and cold utilities by 10%-30% compared with original designs or existing installations. Pinch Analysis is a leading tool and regarded as an efficient method to increase energy efficiency and minimize fuel flow consumption. It can practically be applied to synthesize a HEN (heat exchange network) or modify an existing preheat train for minimum energy consumption.

1. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
‫صنعت‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫گاز‬ ‫و‬ ‫نفت‬‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
‫و‬ ‫پینچ‬‫ابزار‬‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫سعید‬‫پور‬ ‫عالی‬
‫اس‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫دانشجوی‬‫ایران‬ ،‫بوشهر‬ ،‫دشتستان‬ ‫واحد‬ ‫المی‬:1988@gmail.cimSaeedalipoor0
‫چکیده‬:
‫های‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ادغام‬‫شیمیایی‬‫بهی‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫اصلی‬ ‫کلید‬ ،‫خام‬ ‫نفت‬ ‫پاالیش‬ ‫صنایع‬ ‫و‬‫سازی‬ ‫نه‬‫مصرف‬
‫م‬ ‫انرژی‬ ‫و‬ ‫سوخت‬ ‫جهانی‬ ‫بحران‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫هزینه‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫خارجی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫مصرف‬ ‫کاهش‬ ،‫انرژی‬‫باشد‬ ‫ی‬.
‫ه‬ ‫طرح‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬ ‫یکپارچه‬ ‫و‬ ‫ادغام‬ ‫پروژه‬‫قاد‬ ‫کنونی‬ ‫تاسیسات‬ ‫و‬ ‫اصلی‬ ‫ای‬‫است‬ ‫ر‬‫م‬‫عموال‬‫به‬
‫میزان‬10‫الی‬30‫کاهش‬ ‫سرمایشی‬ ‫و‬ ‫گرمایشی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫مصرف‬ ‫در‬ ‫درصد‬‫هزینه‬.‫باشد‬ ‫داشته‬‫روش‬
‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬Pinch‫وری‬ ‫بهره‬ ‫افزایش‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫کارآمد‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫پیشرو‬ ‫ابزار‬ ‫یک‬ ‫پینچ‬‫ا‬‫به‬ ‫و‬ ‫نرژی‬
‫صنایع‬ ‫در‬ ‫سوخت‬ ‫جریان‬ ‫مصرف‬ ‫رساندن‬ ‫حداقل‬‫توان‬ ‫می‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫از‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫شناخته‬ ‫مختلف‬‫ب‬‫رای‬
‫جدید‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫یک‬ ‫طراحی‬،‫تغ‬ ‫ایجاد‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫اینکه‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫کرد‬ ‫استفاده‬‫ییرات‬‫د‬‫ر‬
‫موجود‬ ‫سرمایشی‬ ‫و‬ ‫گرمایشی‬ ‫تاسیسات‬‫منظور‬ ‫به‬ ،‫فرآیند‬ ‫در‬‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫کاهش‬،.‫برد‬ ‫بهره‬‫د‬‫این‬ ‫ر‬‫م‬‫قاله‬
‫پژوهشی‬،‫روش‬ ‫بررسی‬ ‫به‬ ‫ما‬‫ی‬‫کپارچه‬‫انرژی‬ ‫سازی‬-Pinch‫شبی‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫در‬ ،‫سازی‬ ‫ه‬Aspen Energy Analyzer
.‫پرداخت‬ ‫خواهیم‬
‫کلیدی‬ ‫کلمات‬‫نفت‬ ‫صنایع‬ ،‫صنعت‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫کاهش‬ ،‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ،‫هایسیس‬‫و‬،‫گاز‬
‫روش‬Pinch‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ،Aspen HYSYS،‫افزار‬ ‫نرم‬Aspen Energy Analyzer
1-‫مقدمه‬
‫پاال‬‫ی‬‫ش‬‫گاه‬‫صنعت‬ ‫مراکز‬ ‫و‬ ‫ها‬‫ی‬‫ش‬‫ی‬‫م‬‫ی‬‫ا‬‫یی‬‫مخصوصا‬ ‫و‬‫واحدها‬‫ی‬‫فرآ‬‫ی‬‫ند‬‫ی‬‫پاال‬‫ی‬‫ش‬‫نقاط‬ ‫از‬ ‫خام‬ ‫نفت‬‫ی‬‫هستند‬
‫فرآ‬ ‫انجام‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫که‬‫ی‬‫ند‬‫م‬‫ی‬‫با‬‫ی‬‫ست‬‫انرژ‬‫ی‬‫ز‬‫ی‬‫اد‬‫ی‬‫م‬ ‫در‬ .‫کنند‬ ‫مصرف‬ ‫را‬‫ی‬‫ان‬‫ا‬‫ی‬‫ن‬‫ها‬ ‫واحد‬‫ی‬‫عمل‬‫ی‬‫ات‬‫ی‬‫تجه‬ ‫و‬‫ی‬‫زات‬
‫فرآ‬‫ی‬‫ند‬‫ی‬،‫تقط‬ ‫واحد‬‫ی‬‫ر‬‫عنوان‬ ‫به‬ ‫خام‬ ‫نفت‬‫ی‬‫ک‬‫ی‬‫هز‬ ‫از‬‫ی‬‫نه‬‫بر‬‫تر‬‫ی‬‫ن‬‫واحدها‬‫از‬‫مصر‬ ‫نظر‬‫انرژ‬ ‫ف‬‫ی‬‫م‬ ‫شناخته‬‫ی‬‫و‬ ‫شود‬
‫تمام‬ ‫امروزه‬‫ی‬‫ها‬ ‫شرکت‬ ‫و‬ ‫طراحان‬‫ی‬‫مهندس‬‫ی‬‫به‬ ‫بدنبال‬‫ی‬‫نه‬‫ساز‬‫ی‬‫شرا‬‫ی‬‫ط‬‫فرآ‬‫ی‬‫ند‬‫ی‬‫انرژ‬ ‫مصرف‬ ‫کاهش‬ ‫و‬‫ی‬‫در‬
‫ا‬‫ی‬‫ن‬.‫هستند‬ ‫بخش‬‫معمول‬ ‫روند‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫صنعت‬ ‫در‬‫با‬ ‫طراحی‬ ‫معموال‬ ،‫گاز‬ ‫و‬ ‫نفت‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫واحد‬ ‫ساخت‬‫ساخت‬
‫راکتور‬،‫به‬ ‫نوبت‬ ‫سپس‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫آغاز‬ ‫است‬ ‫فرآیند‬ ‫قلب‬ ‫که‬.‫رسد‬ ‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫طراحی‬‫این‬ ‫در‬

2. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
‫خارجی‬ ‫های‬ ‫ابزار‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫ادغام‬ ‫سیستم‬ ‫توسط‬ ‫سرمایشی‬ ‫و‬ ‫گرمایشی‬ ‫های‬ ‫نیاز‬ ‫تمامی‬ ‫مرحله‬‫و‬ ‫هیتر‬ ‫مانند‬
‫کولر‬‫بر‬.‫شود‬ ‫می‬ ‫طرف‬‫هایی‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫حرارت‬ ‫دریافت‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫فرآیند‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫بازیابی‬ ‫یا‬ ‫انرژی‬ ‫ادغام‬
‫س‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫که‬ ‫است‬‫چنین‬ ‫این‬ .‫دارند‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫هایی‬ ‫جریان‬ ‫به‬ ‫حرارت‬ ‫این‬ ‫انتقال‬ ‫و‬ ‫دارند‬ ‫شدن‬ ‫رد‬
‫ادغام‬ ‫های‬ ‫روش‬،‫انرژی‬‫نیاز‬‫مند‬‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫یک‬ ‫به‬،‫و‬ ‫سرد‬ ‫های‬ ‫جریان‬ ‫بین‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫برای‬
‫برای‬ ‫هیتر‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫کولر‬ ‫مانند‬ ‫خارجی‬ ‫های‬ ‫ابزار‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫گرم‬‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫سرمای‬ ‫و‬ ‫گرما‬ ‫تامین‬
‫میزان‬ ‫کاهش‬ ‫برای‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫ترین‬ ‫صرفه‬ ‫به‬ ‫انرژی‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫ادغام‬ ‫روش‬ ،‫باشد‬ ‫می‬ ‫بر‬ ‫هزینه‬ ‫بسیار‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬
‫فرآیند‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫هزینه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬‫ی‬‫در‬ ‫فرآیند‬ ‫انجام‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫انرژی‬ ‫و‬ ‫حرارت‬ ‫تمامی‬ ‫زیرا‬ ‫باشد‬ ‫می‬
‫درون‬‫ابزار‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫بدون‬ ‫و‬ ‫واحد‬.‫گردد‬ ‫می‬ ‫تامین‬ ‫خارجی‬ ‫های‬
2-‫تکنولوژی‬Pinch
‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫انرژی‬ ‫و‬ ‫حرارت‬ ‫ادغام‬ ‫روش‬Pinch‫تکنولوژی‬ ‫یا‬ ‫و‬Pinch‫را‬ ‫گویند‬ ‫می‬‫مناسبی‬ ‫حل‬ ‫ه‬
‫ا‬ ‫فرآیند‬ ‫طول‬ ‫در‬ ... ‫و‬ ‫آب‬ ،‫هیدروژن‬ ‫مانند‬ ‫دیگر‬ ‫خام‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫از‬ ‫بهینه‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬‫ا‬ .‫ست‬‫تکنول‬ ‫ین‬‫ابتدا‬ ‫وژی‬
‫دهه‬ ‫اواخر‬ ‫در‬70‫توسط‬ ‫میالدی‬Hohman،Huang and Elshout،Linnhoff‫و‬Umeda.‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬‫بع‬ ‫هنوز‬‫از‬ ‫د‬
‫بهترین‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫توسعه‬ ‫و‬ ‫تکامل‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫طراح‬ ‫مهندسین‬ ‫بدست‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫ها‬ ‫سال‬ ‫گذشت‬‫گ‬‫زینه‬‫ه‬‫ا‬‫در‬
‫ری‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫دیگر‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫ها‬ ‫فرآیند‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬ ‫جهت‬‫پین‬ ‫تکنولوژی‬ ،‫اضی‬‫بسی‬ ‫چ‬‫محبوب‬ ‫ار‬
‫طراح‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫توانایی‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫درک‬ ‫قابل‬ ‫و‬ ‫ساده‬ ‫مفهومی‬ ‫دارای‬ ‫زیرا‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫ظاهر‬ ‫موفق‬ ‫و‬‫م‬‫دهد‬ ‫ی‬‫به‬ ‫تا‬
‫میزان‬10‫الی‬ ‫درصد‬30.‫دهد‬ ‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫در‬ ‫درصد‬
1-2-‫تکنولوژی‬ ‫قوانین‬Pinch
‫تکنولوژی‬Pinch‫دارای‬ ‫دیگر‬ ‫روش‬ ‫هر‬ ‫مانند‬ ‫نیز‬‫اینگونه‬ ‫وار‬ ‫خالصه‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫مقرراتی‬ ‫و‬ ‫قوانین‬
،‫شود‬ ‫می‬ ‫بیان‬‫داده‬‫فر‬ ‫هر‬ ‫کلی‬ ‫های‬‫آ‬‫نرخ‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬ ‫میزان‬ ‫شامل‬ ‫که‬ ‫یند‬‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬‫ارائه‬ ‫صورتی‬ ‫به‬ ‫شود‬
‫می‬‫سیستم‬ ‫حرارتی‬ ‫بار‬ ‫نرخ‬ ‫که‬ ‫شود‬‫از‬ ‫تابعی‬‫دمای‬‫داده‬ ‫چنین‬ .‫است‬ ‫عملیاتی‬‫جریان‬ ‫همه‬ ‫از‬ ‫هایی‬‫سیستم‬ ‫های‬
‫م‬ ‫حاصل‬‫ی‬‫انرژی‬ ‫تمامی‬ ‫و‬ ‫شود‬‫بخش‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫های‬‫جریان‬ ‫های‬‫(جریان‬ ‫گرم‬ ‫های‬‫دست‬ ‫از‬ ‫حرارت‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫هایی‬
‫جریان‬ ‫سایر‬ ‫و‬ ‫هم‬ ‫با‬ )‫دهند‬‫بخش‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫که‬ ‫ها‬‫(جریان‬ ‫سرد‬ ‫های‬‫می‬ ‫دریافت‬ ‫حرارت‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫با‬ ‫نیز‬ )‫کنند‬
‫بخش‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ترکیب‬ ‫یکدیگر‬‫منحنی‬ ‫گرم‬ ‫و‬ ‫سرد‬ ‫های‬‫حرارت‬ ‫های‬-‫دمای‬‫ی‬‫مشخصی‬‫شکل‬ ‫مانند‬ ،1،
‫می‬ ‫دست‬ ‫به‬‫نزدیک‬ ،‫دستگاه‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫منحنی‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫رسم‬ ‫با‬ .‫آید‬‫نقطه‬ ‫ترین‬‫می‬ ‫هم‬ ‫به‬ ‫منحنی‬ ‫دو‬ ‫که‬ ‫ای‬،‫رسند‬
‫می‬ ‫نامیده‬ ‫پینچ‬ ‫نقطه‬‫نقطه‬ ،‫نقطه‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫یکسان‬ ‫سرد‬ ‫بخش‬ ‫و‬ ‫گرم‬ ‫بخش‬ ‫دمای‬ ‫نقطه‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شود‬‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬
‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬‫آن‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬‫می‬ ‫صورت‬‫گیر‬‫محیط‬ ‫افزایش‬ ‫شامل‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫تغییرات‬ ‫این‬ .‫د‬

3. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
‫حرارتی‬ ‫مبدل‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫لوکیشن‬ ‫و‬ ‫محل‬ ‫تغییر‬ ،‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬
.‫باشد‬ ‫استفاده‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫موجود‬ ‫شبکه‬ ‫به‬ ‫جدید‬
‫شکل‬1.‫حرارت‬ ‫های‬ ‫داده‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫ترسیم‬ ‫منحنی‬‫ک‬ ‫است‬ ‫گرم‬ ‫جریان‬ ‫گر‬ ‫نشان‬ ‫آبی‬ ‫(خط‬ ‫دما‬ ‫و‬‫در‬ ‫ه‬
. )‫کند‬ ‫می‬ ‫جذب‬ ‫حرارت‬ ‫فرآیند‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫سرد‬ ‫جریان‬ ‫نشانگر‬ ‫قرمز‬ ‫خط‬ ‫و‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫حرارت‬ ‫فرآیند‬ ‫طول‬
3-‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫پیچیده‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫های‬ ‫فرآیند‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫و‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫امروزه‬Pinch‫و‬ ‫مشکالت‬ ‫با‬
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫از‬ ‫طراح‬ ‫مهندسین‬ ،‫مشکالت‬ ‫این‬ ‫حل‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫چالش‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫پاسخ‬ ‫برای‬ .‫است‬ ‫همراه‬ ‫فراوانی‬ ‫های‬ ‫چالش‬
‫شبیه‬ ‫ابزار‬ ‫مانند‬ ‫هایی‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ،‫کنند‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫پیچیده‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫های‬ ‫فرآیند‬ ‫آنالیز‬ ‫برای‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬
‫سازی‬Aspen Energy Analyzer‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫ابزار‬ ‫یا‬ ‫و‬NRCan’s Integration.‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ما‬ ‫هدف‬
‫فرآیندی‬ ‫آزمایشی‬ ‫مدل‬) ‫خام‬ ‫نفت‬ ‫تقطیر‬ ‫واحد‬ (‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫در‬Aspen Energy Analyzer‫بهینه‬ ‫جهت‬ ‫حلی‬ ‫راه‬ ‫ارائه‬ ‫و‬
‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬Pinch.‫باشد‬ ‫می‬‫خ‬ ‫نفت‬ ‫فرآیند‬ ‫این‬ ‫طی‬ ‫در‬‫حجم‬ ‫با‬ ‫ام‬
656.9‫دمای‬ ‫و‬ ‫ساعت‬ ‫در‬ ‫مکعب‬ ‫متر‬30‫های‬ ‫واحد‬ ‫از‬ ‫عبور‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫فرآیندی‬ ‫خط‬ ‫وارد‬ ‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬
‫گرم‬ ‫پیش‬ ‫و‬ ‫جداسازی‬‫دمای‬ ‫با‬ ‫کن‬338.5‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬‫تمامی‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫تقطیر‬ ‫برج‬ ‫وارد‬ ‫خوراک‬ ‫بصورت‬

4. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫اطالعات‬Aspen HYSYS‫گرفته‬‫شماره‬ ‫شکل‬ .‫است‬ ‫شده‬2،‫این‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬
.‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرآیندی‬ ‫واحد‬‫ف‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫ترسیم‬ ‫منحنی‬ ‫نقطه‬ ‫ترین‬ ‫نزدیک‬‫رآیند‬10‫باشد‬ ‫می‬ ‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬
‫شماره‬ ‫شکل‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬ ‫پینچ‬ ‫نقطه‬ ‫که‬3،‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫ترسیم‬ ‫دیاگرام‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬
‫پین‬ ‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬.‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرآیندی‬ ‫واحد‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫چ‬
‫شکل‬2.‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫توسط‬ ‫شده‬ ‫طراحی‬ ،‫خام‬ ‫نفت‬ ‫تقطیر‬ ‫فرآیندی‬ ‫دیاگرام‬Aspen HYSYS
‫شکل‬3.‫پینچ‬ ‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫ترسیم‬ ‫دیاگرام‬

5. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
4-‫نتیجه‬‫گیری‬
‫حر‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫آنالیز‬ ‫از‬ ‫پس‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫ابزار‬ ‫توسط‬ ،‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫ارتی‬Aspen Energy Analyzer،
‫میتوان‬‫ابزار‬ ‫توسط‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫مشخصات‬ ‫با‬ ،‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫واحد‬ ‫فرآیند‬ ‫به‬ ‫جدید‬ ‫حرارتی‬ ‫مبدل‬ ‫یک‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫با‬
،‫سازی‬ ‫شبیه‬‫میزان‬ ‫به‬16.62‫درصد‬.‫داد‬ ‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫میزان‬ ‫در‬،‫حل‬ ‫راه‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫تغییر‬ ‫این‬ ‫انجام‬ ‫برای‬‫هزینه‬1,085,511‫دالر‬‫باشد‬ ‫می‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬،،‫تغییر‬ ‫این‬ ‫اعمال‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫اما‬‫میزان‬ ‫به‬
2,335,064‫سالیانه‬ ‫بصورت‬ ‫دالر‬،‫عملیاتی‬ ‫واحد‬ ‫های‬ ‫هزینه‬ ‫در‬‫نظر‬ ‫مورد‬‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫گردد‬ ‫می‬.‫همچنین‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬5.30‫بیش‬ ‫محیط‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫با‬ ‫درصد‬‫تا‬ ‫و‬ ‫موجود‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫محیط‬ ‫به‬ ‫تر‬
17.47‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫در‬ ،‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬ ‫ایجاد‬ ‫با‬ ‫درصد‬
‫شماره‬ ‫نمود(شکل‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬5.)‫به‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫هزینه‬ ‫میزان‬ ،‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬ ‫اعمال‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫جزییات‬ ‫تمامی‬
‫ت‬ ‫اعمال‬ ‫منظور‬‫از‬ ‫بعد‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬ ‫میزان‬ ،‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬ ‫اعمال‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫فضای‬ ‫میزان‬ ،‫غییرات‬
‫در‬ ،‫سالیانه‬ ‫بصورت‬ ‫عملیاتی‬ ‫واحد‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫های‬ ‫هزینه‬ ‫در‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬ ‫اعمال‬‫شکل‬
‫شماره‬5.‫باشد‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫قابل‬
‫شکل‬4.‫های‬ ‫مبدل‬ ‫شبکه‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطالعات‬‫شبکه‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫هزینه‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫فرآیند‬ ‫حرارتی‬
‫شکل‬5.‫ابزار‬ ‫با‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬ ‫میزان‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫آنالیز‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتایج‬Aspen Energy Analyzer

6. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
‫مراجع‬
[1] Mamdouh A. Gadalla; “A new graphical method for Pinch Analysis applications:
Heatexchanger network retrofit and energy integration”, sciencedirect,
http://www.sciencedirect.com/science/journal/03605442 , (2016).
[2] Wikipedia contributors, "Pinch analysis," Wikipedia, The Free Encyclopedia,
http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pinch_analysis&oldid=626771990 ,(2015).
[3] Katherine Hird,Jack Zhang; “Jump Start: Aspen Energy Analyzer V8”, AspenTech,
http://www.aspentech.com/products/engineering/aspen-energy-analyzer , (2015)

7. ‫تکنولوژی‬ ‫و‬ ‫مهندسی‬ ‫کنفرانس‬ ‫دومین‬‫ه‬‫پایدار‬ ‫آینده‬ ‫برای‬ ‫سبز‬ ‫ای‬
28‫و‬29‫دی‬‫ماه‬1395‫دانشگاه‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬
Energy efficiency optimization in oil and gas industry by using pinch and
simulation technology
Saeed Alipoor
Dept. of Chemical Engineering, The Islamic Azad University Of Dashtestan in Borazjan,
Bushehr, Iran : SaeedAlipoor01988@gmail.com
Abstract
Energy integration is a key solution in chemical process and crude refining industries to
minimize external fuel consumption and to face the impact of growing energy crises. Typical
energy integration projects can reach a reduction of heating fuels and cold utilities by 10%-30%
compared with original designs or existing installations. Pinch Analysis is a leading tool and
regarded as an efficient method to increase energy efficiency and minimize fuel flow
consumptions. It can practically be applied to synthesize a HEN (heat exchanger network) or
modify an existing preheat train for minimum energy consumption. In this research paper we
examine the integration of energy, Pinch ,with the simulation software, Aspen Energy Analyzer.
Key Words: Haysys, energy efficiency, reduce energy consumption in industry, oil and gas, of
Pinch, simulation software Aspen HYSYS, Aspen Energy Analyzer Software.