การออกแบบการบูรณาการความร้อนของกระบวนการผลิตแอลฟ่าเมทิลเอสเตอร์ซัลโฟเนท

Abstract

แอลฟ่าเมทิลเอสเทอร์ซัลโฟเนทเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ผลิตจากเคมีชีวภาพจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวที่มีคุณภาพดีและมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโซเดียมโดเดซิลเบนซีนซัลโฟเนท โซเดียมลอริลอีเทอร์ซัลเฟต และโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต ที่เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ผลิตมาจากปิโตรเลียม เนื่องจากแนวทางการใช้พลังงานเชื้อเพลิงของโลกเปลี่ยนแปลงในอนาคต จะส่งผลให้ความต้องการใช้เมทิลเอสเทอร์ในอนาคตมีแนวโน้มลดลง งานวิจัยนี้ได้ศึกษากระบวนการผลิตแอลฟ่าเมทิลเอสเทอร์ซัลโฟเนท เนื่องจากเป็นสารเคมีที่ใช้เมทิลเอสเทอร์เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิต ทำให้เป็นโอกาสที่จะชดเชยการใช้เมทิลเอสเทอร์เป็นพลังงานเชื้อเพลิงที่ลดลงได้ ซึ่งในกระบวนการผลิตแอลฟ่าเมทิลเอสเทอร์ซัลโฟเนทเป็นกระบวนการผลิตที่คายพลังงานความร้อนออกจากกระบวนการผลิต จึงเห็นโอกาสในการนำพลังงานกลับมาใช้เกิดประโยชน์อีกทั้งเป็นการช่วยลดต้นทุนในการผลิตของเเอลฟ่าเมทิลเอสเทอร์ซัลโฟเนทได้อีกด้วย โดยมีวัตถุประสงค์ของงานวิจัย คือ เพื่อปรับปรุงและพัฒนาประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเครือข่าย ศึกษาและวิเคราะห์ผลการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเครือข่ายและความเป็นไปได้ในการลงทุนโดยใช้โปรแกรม Aspen plus และ Aspen energy analyzer โดยผลการสร้างแบบจำลองพบว่าการใช้น้ำเป็นสารหล่อเย็นในกระบวนการผลิตจะส่งให้พื้นที่รวมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้อยกว่าการใช้อากาศเป็นสารหล่อเย็นและแบบจำลองดังกล่าวสามารถผลิตไอน้ำจากกระบวนการผลิตได้ 25,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ที่ความดันของไอน้ำ 3 บาร์ สามารลดปริมาณการใช้เอททีลีนไกลคอนได้ 11,085 กิโลกรัมต่อชั่วโมงโดยใช้เมทานอลในกระบวนการผลิตมาแลกเปลี่ยนความร้อนแทนและสามารถลดพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนรวมของกระบวนการผลิตเหลือเป็น 394.70 ตารางเมตร