Learning Centre

Krakkausprosessin tislausosan operoinnin tavoitemittaristo

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Tamminen, Esa
dc.contributor.advisor Kulin, Mika
dc.contributor.author Rautanen, Jenni
dc.date.accessioned 2015-05-13T08:56:35Z
dc.date.available 2015-05-13T08:56:35Z
dc.date.issued 2015-05-12
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/15973
dc.description.abstract Tislaus on yleisin ja eniten energiaa kuluttava erotusmenetelmä. Tässä diplomityössä käsitellään tislauksen kannattavuutta operoinnin tavoitemittariston ja energiankulutuksen minimoinnin näkökulmista. Tavoitemittariston kohde on Neste Oilin Porvoon jalostamon Pohjaöljyn käsittely -yksikön MHC-tislausosa. Mittariston pohjana käytetään yksikön suunnitteluvaiheessa Aspen Plus -ohjelmalla tehtyä steady state -simulointimallia. Kehitetty tavoitemittaristo on tarkoitettu päivittäisen operoinnin tueksi ohjaamo-operaattorin käyttöön. Kirjallisuusosassa lähestytään tislauksen operoinnin kannattavuutta energiankulutuksen minimoinnin kautta. Tislauskolonnin termodynaaminen analyysi on pinch-analyysiin pohjautuva menetelmä, jonka avulla suunnitteluvaiheessa tiedetään, kuinka lähellä ollaan prosessin parasta mahdollista suorituskykyä. Ennen suunnitteluvaihetta tunnistetaan lämmönsiirtojärjestelmän lämpökuorman vähimmäismäärät. Menetelmässä hyödynnetään kolonniprofiileja eli kuvaajia, jotka havainnollistavat tislauskolonnin energiantarvetta välipohjakohtaisesti. Profiilityyppejä ovat kolonnin yhdistelmäkäyrä sekä höyry- ja nestevirtakäyrä. Soveltavan osan aluksi käydään läpi Pohjaöljyn käsittely -yksikön toimintaa, sekä erityisesti sen MHC-tislausosaa. MHC-tislausosasta selvitetään prosessin kulku, suunnittelu- ja tuotantomäärät, laatuvaatimukset ja -mittaukset, muuttujat ja rajoitteet sekä kate. MHC-tislausosan simulointimallia verrataan todelliseen prosessiin tislauskolonnien rakenteiden sekä virtausmäärien osalta. Lisäksi tarkastellaan todellisen prosessin rajoitteita. Simulointimallin käyttäytymistä testataan kolmella simulointikokeella, jotka edustavat tyypillisiä muutoksia MHC-tislausosassa. Kokeista kahdessa jäljitellään prosessihäiriöitä, jotka ovat muutos syötön laadussa ja määrässä. Kolmannessa kokeessa muutetaan petrolituotteen laatua. Tavoitemittaristoon luotiin Excel-pohjainen valvomonäytön kaltainen käyttöliittymä, jonka avulla simulointeja voidaan ajaa. Tavoitemittaristoa käyttämällä operaattori voi tunnistaa todellisessa prosessissa tapahtuneiden muutosten aiheuttamia vaikutuksia sekä arvioida uusia ajotavoitteita niiden jälkeen. Samaa lähestymistapaa simulointimallista tavoitemittaristoksi voidaan soveltaa myös muihin Porvoon jalostamon yksiköihin. fi
dc.description.abstract Distillation is the most common and energy-consuming separation method. This thesis handles the cost-effectiveness of distillation from the viewpoints of process monitoring and energy consumption minimization. A distillation monitoring tool was developed for the MHC distillation section of the Residual Hydrocracking Unit at Neste Oil Porvoo refinery. An Aspen Plus steady state simulation model was used as the basis of the monitoring tool. The tool is intended for the support of every-day operations carried out by the operators. The literature review approaches cost-effectiveness of distillation through the minimization of energy consumption. Thermodynamic analysis of a distillation column is a Pinch analysis based method, which tells already in the unit design phase, how close the best performance of the process is. Even before the design phase, the minimum heat load in the heat exchanger network is recognized. The method utilizes column profiles, i.e. graphs, that illustrate the tray-wise energy consumption. Different column profile types are Column Grand Composite Curve and Column Composite Curve. The experimental part starts with a description of the Residual Hydrocracking Unit and especially its MHC distillation section. Of the distillation section, operation, planning and production quantities, quality requirements, variables, limitations and its profit are covered. The simulation model of the MHC distillation section is compared to the real process through the column internals and flow quantities. In addition, the limitations of the real process are evaluated. The behaviour of the simulation model is tested with three simulation trials which represent typical changes in the MHC distillation section. Two of the experiments imitate disturbances in the process: changes in feed quality and amount. The third experiment alters kerosene quality. An Excel-based user interface was created for the monitoring tool to run simulations and to imitate operation room controls. By using the tool, the operator can identify influences caused by changes in the real process and evaluate new run targets after the changes. The same approach from a simulation model to a monitoring tool can be applied also in other units of the Porvoo refinery. en
dc.format.extent 114 + 13
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso fi en
dc.title Krakkausprosessin tislausosan operoinnin tavoitemittaristo fi
dc.title Monitoring the distillation section of a cracking process en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword tislaus fi
dc.subject.keyword öljynjalostus fi
dc.subject.keyword termodynaaminen analyysi fi
dc.subject.keyword steady state -simulointi fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201505132632
dc.programme.major Prosessit ja tuotteet fi
dc.programme.mcode KE3003 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Alopaeus, Ville
dc.programme KEM - Kemian tekniikan koulutusohjelma fi
dc.location PK fi
local.aalto.openaccess yes
dc.rights.accesslevel openAccess
local.aalto.idinssi 51276
dc.type.publication masterThesis
dc.type.okm G2 Pro gradu, diplomityö


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse