چکيده
تقطير نفت خام فرآيندي با مصرف انرژي بالاست و ضايعات و آلاينده‌هاي زيادي نيز توليد مي‌كند. اخيراً در بسياري از كشورها براي به حداقل رساندن گرمايش جهاني، كه عمدتاً ناشي از مصرف سوخت‌هاي فسيلي مي‌باشد، توجه ويژه‌اي به موضوع صرفه‌جويي در مصرف انرژي شده‌است. هم‌چنين بعد از بحران انرژي در دهه‌ي هفتاد ميلادي روش‌هاي بسياري در زمينه‌ي انتگراسيون حرارتي به كار گرفته شده‌است. با عنايت به اين چالش‌ها، بحث انتگراسيون حرارتي جاذبه‌ي زيادي براي محققين پيدا كرده‌است و مطالعات بسياري در اين زمينه انجام شده‌است. روش‌هاي متعددي براي بهبود اين فرآيند پيشنهاد شده‌است كه برخي با افزودن تجهيزات جانبي مانند پمپ‌هاي جانبي، عاري‌سازهاي جانبي، درام يا ستون پيش‌تبخير ، و برخي با تغيير در چيدمان برج‌هاي تقطير نفت خام مانند بهره‌گيري از چيدمان‌هاي تقطير توزيع‌شده، تقطير پيشرونده، كاهش‌يافته، پايه و غيرپايه به اين مهم دست يافته‌اند اما برخي از اين چيدمان‌ها هنوز به مرحله‌ي صنعتي شدن نرسيده‌اند. هم چنين با توجه به اين كه فرآيند تقطير نفت خام جزئي از يك صنعت بالادستي مي‌باشد، اگر بتوان به كاهش مصرف انرژي و به تبع آن كاهش قيمت تمام شده‌ي محصولات اين واحد دست يافت، مي‌توان شاهد كاسته شدن قيمت ساير محصولات پايين دست بود.
تعيين چيدمان بهينه‌ي برج‌هاي تقطير يكي از روش‌هاي مؤثر در بهينه‌سازي مصرف انرژي به حساب مي‌آيد. يافتن بهترين چيدمانِ برج‌هاي تقطير كه براي جداسازي يك خوراك چند جزئي به كار مي‌رود امري حائز اهميت است. با توجه به پيچيده بودن مسئله سنتز فرآيند نياز به يك روش الگوريتمي و سيستماتيك مي‌باشد كه روش ماتريسي براي توليد فضاي جستجوي چيدمان‌هاي برج تقطير ارائه شده‌است. با عنايت به قابليت‌هاي اين روش، مي‌توان از آن براي بهبود فرآيند تقطير نفت خام بهره گرفت. از اين رو به بيان حالات چيدماني پايه، معادل حرارتي، معادل ترموديناميكي، كاهش‌يافته و داراي برج ديواره تقسيم براي برج تقطير اتمسفريك ميعانات گازي پرداخته شده است كه نويد يك پتانسيل قوي جهت كاهش مصرف انرژي را مي‌دهد.
واژه‌هاي كليدي: تقطير نفت خام، كاهش مصرف انرژي، چيدمان برج‌هاي تقطير، ماتريس جداسازي
