full2012.pdf - page 373

„µ¦°°„ nµ¥ŠµœÂ¨„Áž¨¸É¥œ‡ªµ¤¦o °œÄœ„¦³ªœ„µ¦Ÿ¨·˜‡·ª¤¸œ
Heat exchanger network of Cumene process
ภัทรา จารุ เกษม1*และ สุ รเทพ เขียวหอม2
Patthra Jarukasem1*and Soorathep Kheawhom2
š‡´—¥n °
คิวมี นเป็ นสารมัธยันตร์ ที่ใช้ในกระบวนการผลิตฟี นอล จากสารตั้งต้นเบนซีนและโพรพาลี นทําปฏิกิ ริยาอัลคิเลชัน
โดยผ่านกระบวนการกลั่นแยกเพื่อให้ผลิตภัณฑ์คิ วมีนที่มีความบริ สุทธิ์ มากกว่าร้ อยละ 99.92 โดยนํ้ าหนัก ซึ่ งในกระบวนการ
ผลิตจะใช้ไอนํ้ าแรงดันสูงในปริ มาณมาก โดยงานวิจัยนี้ พบว่าที่อุ ณหภูมิ 115 ºC/110 ºC นั้นเป็ นช่วงแคบที่สุดในการส่ งถ่าย
พลังงาน (Pinch Analysis) พร้อมกับออกแบบข่ายงานแลกเปลี่ ยนความร้อนที่นําเอาไอระเหยจากหอกลั่นคิวมี นและดีไอพี บี
(Cumene and DIPB vent condenser) และกระแสที่ป้ อนไปยังหอกลั่นคิวมี น (Cumene column feed cooler) มาแลกเปลี่ยน
ความร้อนกับกระแสเย็นที่รี ไซเคิลเบนซีนจากเครื่ องปฏิกรณ์แอลคิเลชั่น (Benzene recycle from Alkylation reactor) และ
เครื่องผลิ ตไอนํ้ าแรงดัน 3 บาร์ที่หอกลั่นคิวมีน (Cumene column S3 generator) พบว่าสามารถประหยัดพลังงานทั้ งด้านการ
ให้ความร้ อนและการลดอุณหภูมิได้ประมาณร้ อยละ 4.2 ของพลังงานรวมในข่ ายงานแลกเปลี่ยนความร้อนกรณีพื้นฐานที่ใช้
ในกระบวนการผลิตคิวมีน โดยเมื่ อคิดเปรี ยบเทียบกับค่าการลงทุนแล้วนั้นจะคุ ้มทุนภายในระยะเวลาไม่เกิน 2 ปี
‡ÎµÎ µ‡´: คิวมี น ฟี นอล การวิเคราะห์พินช์ ข่ ายงานแลกเปลี่ยนความร้อน
Abstract
Cumene is an intermediate using in Phenol production process. It is produced from alkylation reaction between
Benzene and Propylene, and then purified by using high pressure steam, 40 kg/cm2, in the fractionation unit to achieve
99.92 %wt Cumene purity. As this process consumes large amount of high pressure steam, this work focuses on design of
heat exchanger network. The optimum Pinch analysis is at 115 ºC/ 110 ºC. The new heat exchanger network designed can
improve a rate of energy consumption in the production process. Cumene and DIPB vent condenser and one more is
Benzene recycle from Alkylation reactor exchanges heat with cold stream of Benzene recycle from Alkylation reactor and
Cumene column S3 generator, respectively. The results show that 4.2% in energy saving from the base case of the heat
exchanger network can be achieved. The return of the project investment is approximately within 2 years.
Keywords: Cumene Phenol Pinch analysis Heat Exchanger Network
1* นิ สิตปริ ญญาโท สาขาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมสาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพมหานคร 10330
2 ผศ.ดร., ภาควิ ชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมสาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพมหานคร 10330
* Corresponding author : e-mail :Patthra.j@pttphenol.comTel. 0 3864 3858, 08 4751 1533
373
การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิ ทยาลัยทักษิณ ครั้งที่ 22 ประจำปี 2555