Optimization of Amine Treating Units using Rate-Based Model

Abstract

Amine Treating Unit where reactive absorption occurs far from the ideal behavior can be simulated by using Rate-Based Model with chemical reactions to predict the performance of Absorber and Regenerator. In this paper, Amine Treating Units that use aqueous diethanolamine (DEA) solution have been modeled to examine the validation of Rate-Based Model comparing with the plant operation data and to optimize the existing operating conditions which had been determined in accordance with industrial practice during the stage of Process Design. Although the optimization result given in this paper can be significant only for the particular column system, the study has the importance in that it has evaluated the risk that might be overlooked by blindly complying with the industrial practice.

아민 처리 공정은 Reactive Absorption 이 일어나는 비이상적인 거동을 보이는 시스템으로 Column Geometry 를 반영하여 성능을 예측하는 Rate-Based Model 로 모사가 가능하며, 이를 통해 아민 처리 공정의 공정 설계 및 최적화 연구가 가능해졌다. 이 논문에서는 Diethanolamine (DEA) 를 사용하는 아민 처리 공정을 Rate-Based Model로 공정 모사하여 먼저 운전 자료와 비교를 통한 모델의 유효성을 검증해 보고, 이후 기존 Industrial Practice 를 적용하여 설계된 기존 운전 조건의 적정성을 재 검토하는 최적화 연구를 수행하였다. 이 논문에서 Rate-Based Model 을 사용하여 수행한 최적화 결과는 특정 아민 공정에 대해 중요한 의미를 나타낼 수 있겠지만, 본 연구는 Industrial Practice 를 맹목적으로 준수할 때 간과하기 쉬운 Risk 를 검토하였다는 측면에서 중요한 의미를 지닌다.