การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในกระบวนการกำจัดแอสฟัลต์ด้วยตัวทำละลายโดยใช้แบบจำลองข่ายงานประสาทเทียมและแบบจำลองกระบวนการ

Abstract

Solvent Deasphalting Process is first step in production of Lube Base Oil. The process uses propane as a solvent. Products of the process consist of Asphaltene as raffinate phase and Deasphalting oil as extract phase. In order to improve purity of products, the solvent used in extraction process must be removed. Both streams are then purified by methods of heating by furnace. The objective of this work is to improve energy consumption efficiency by using two approaches. In the first approach, we develop a process model by using neural network. The developed model can be used to optimize the process by adjust oxygen excess, temperature of flue gas and composition of fuel. In the second approach, the optimal operating condition of heat exchanger is determined by the developed model in commercial software. The optimization was found that the developed model can be reduced energy consumption into 5.66 MMKcal/hr. representing a 25 % of the total energy are used in conventional processes.บทคัดย่อ            กระบวนการกำจัดแอสฟัลต์ด้วยตัวทำละลายเป็นขั้นตอนหนึ่งในการผลิตน้ำมันหล่อลื่น (Lube Base Oil) กระบวนการนี้จะใช้หลักการสกัดโดยมีโพรเพน (Propane) เป็นตัวทำละลายซึ่งอยู่ในสภาวะของไหลเหนือวิกฤต ผลิตภัณฑ์ที่ได้แบ่งเป็น 2 ส่วนคือ แอสฟัลทีนกับดีแอสฟัลต์ออยล์ซึ่งผลิตภัณฑ์ทั้ง 2 ส่วนจะมีตัวทำละลายผสมอยู่ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีความบริสุทธิ์จึงต้องแยกตัวทำละลายออกจากผลิตภัณฑ์โดยการให้ความร้อน ซึ่งในกระบวนการให้ความร้อนนี้อาศัยความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาเผา (Furnace) งานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานความร้อนในกระบวนการโดยแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ (1) ปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินการของเตาเผาโดยการสร้างแบบจำลอง (Model) โดยใช้แบบจำลองข่ายงานประสาทเทียม (Artificial Neural Network) มีตัวแปรที่ใช้ในการศึกษาคือ ปริมาณออกซิเจนส่วนเกิน, อุณหภูมิของแก๊สเสีย และค่าความร้อนของเชื้อเพลิง (2) คือการหาสภาวะการดำเนินการที่เหมาะสมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูปในการสร้างแบบจำลองเพื่อหาเงื่อนไขในการดำเนินการที่สามารถแยกตัวทำละลายกลับมาให้มากที่สุดโดยที่มีการถ่ายเทความร้อนต่ำที่สุด (Minimize Heat Duty) ซึ่งการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน พบว่าสามารถลดการใช้พลังงานลงได้ 5.66 MMKcal/hr. หรือประมาณ 25 % ของปริมาณพลังงานที่ใช้ในกระบวนการแบบเดิม