Modellierung und Optimierung von Spaltgasheader & Spaltgaskompressoren

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Spaltgasheader sowie die daran anschließende Verdichterstation, bestehend aus zwei Verdichtern, modelliert. Der Spaltgas-Header umfasst Abschnitte des heißen sowie kalten Teils einer Steamcracker-Anlage. Durch diesen Anlagenteil wird das an den einzelnen Steamcrackern erzeugte Spaltgas von den Spalt-ofen abgezogen, abgek-uhlt und gereinigt. Die Modellierung dieses Anlagenteils erweitert die Basis der Anlagenoptimierung. Dies hat zum Ziel, eine m-oglichst gute Ausbeute bei geringem Einsatz und Energieverbrauch zu erreichen. Das Ziel der Header-Modellierung ist, ausgehend von Verdichtersaugdruck und Anlagenmassenstrom, die Druckverteilung an den Ofenk-opfen zu ermittelt. Dieser Druck hat eine direkte Auswirkung auf die Ausbeute der eingesetzten Rohstoffe und stellt somit einen Freiheitsgrad der Anlagenoptimierung dar. Eine A- nderung des Verdichtersaugdruckes hat auch Auswirkungen auf den zur Spaltgasverdichtung erforderlichen Energiebedarf. Deshalb wird in einem zweiten Punkt ein Verdichtermodell erstellt, welches die ben-otigten Verdichterleistung ermittelt. Abschließend wird unabh-angig von der Anlagenoptimierung die optimale Lastaufteilung zwischen den beiden Verdichtern ermittelt.

The task of this thesis is to model a cracked gas header, which spans over the hot and some of the cold sections of a steamcracker and the following cracked gas compressors. To reach the goal of optimizing the trade off between yields and energy demands for compression these models are needed. The Header including heat exchangers, piping and scrubber is modelled first. Then, the compressors are modelled. Finally, an optimization strategy for the two cracked gas compressors is developed.