Energy network optimization of an oil refinery
Rafineri enerji ağı optimizasyonu
- Tez No: 482332
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN TÜRKAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Üretim maliyetleri üzerinde önemli bir paya sahip olan enerji, rafineri operasyonları için kritik bir faktördür. Rafinerideki enerji sisteminin etkin yönetimi, ekonomik performansı önemli ölçüde arttırma potansiyeline sahiptir. Rafinerilerdeki enerji talebi, ham petrol özelliklerinde, proses ünitelerinin çalışma koşullarında ve yakıt maliyetlerinde meydana gelen değişimlerden dolayı sabit kalmamaktadır. TÜPRAŞ İzmit Rafinerisi, enerji talebini buhar ve elektrik şeklinde karşılamak için 3 tane yardımcı tesis işletmektedir. Yardımcı tesislerinin tasarımı, farklı çalışma koşullarında rafineri proseslerinin sürekliliğini ve esnekliğini güvence altına almak için çoklu işletme konfigürasyonlarına olanak tanımaktadır. Çalışmanın temel amacı, enerji maliyetleri açısından global minimuma ulaşmak için ekipmanın optimum işletme kombinasyonlarını belirleyerek rafinerinin karmaşık enerji ağını yönetecek bir karar destek sistemi geliştirmektir. Çalışma kapsamında öncelikle rafinerideki buhar ve güç üretim ekipmanları, termodinamik olarak analiz edilerek ekipman verimliliği üzerinde etkili olan değişkenler belirlenmiştir. Belirlenen değişkenler regresyon analizi ile değerlendirilmiş ve ekipmanın verimlilik modelleri geliştirilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde optimizasyon problemi karışık tam sayılı doğrusal programlama modeli ile formüle edilmiştir. Model, tüm operasyonel kısıtlamaları, verimlilik modellerini, kütle dengelerini, ekipmanın çalışma durumunu ve rafinerinin talep karşılama kısıtlamalarını içermektedir. Geliştirilen yaklaşım, rafinerinin gerçekleşmiş bir durumu üzerinden senaryo analizi çalışmaları yapılarak test edilmiştir. MILP modeli, GAMS CPLEX çözücüsü kullanılarak çözülür. Gerçekleştirilen senaryo analizleri ile, baz durum ve optimum çözümünün karşılaştırıldığı çıktılar elde edilmiştir. Çalışma sonucunda operasyonel maliyette % 3,5' a varan mali avantaj sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Energy consumption is a critical factor in refinery operations, having a significant impact on production costs. The effective management of the energy system in the refinery can improve the economic performance significantly. Energy demand in refineries does not stay constant due to change in crude oil properties, operation conditions of process units and cost of fuels. TUPRAS Izmit Refinery operates a complex utility system to satisfy its energy demand in the form of steam and electricity. The design of the utility plants allows multiple operational configurations to secure the continuity and flexibility of refinery processes in different operating conditions. The main objective of the work is developing a decision support system to manage the complex energy network of the refinery by determining the optimum operational combinations of the equipment for achieving a global minimum in terms of energy costs. In the scope of the work, first of all, the steam and power production equipment in the refinery are analyzed, thermodynamically to determine the variables which have an impact on the equipment efficiency. The determined variables are evaluated by regression analysis and the efficiency models of the equipment are developed. In the second part of the work, the optimization problem is formulated as mixed integer linear programming model. The model contains all operational constraints, efficiency models, mass balances, operational status of the equipment and demand satisfaction constraints of the refinery. The developed approach is analyzed and tested with a real case of the refinery. MILP model scenarios are solved by using GAMS CPLEX solver. In scenario analysis, the economic impact of optimization is evaluated by comparing the optimal solutions with online refinery operations. As a result, up to 3.5 % cost reduction is achieved without making an investment.
Benzer Tezler
- Petrokimya endüstrisinde tedarik zinciri optimizasyonu
Supply chain optimization in the petrochemical industry
İLHAN KAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İşletmeMaltepe ÜniversitesiUluslararası Ticaret ve Lojistik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİL HALEFŞAN SÜMEN
- Orta gerilim şebekelerinde kullanılan gerilim kademelerinin optimizasyonu
Medium voltage network optimization
ÖNER ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Hibrit elektrikli araçlarda batarya performans ve yakıt tüketimi değerlerinin modellenmesi ve optimizasyonu
Modeling and optimization of battery performance and fuel consumption in hybrid electric vehicles
YAVUZ ERAY ALTUN
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- Üretim sistemlerinin maliyet analizi
Generation systems cost analysis
MEHMET KURBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Kaynak kökenli ayrıştırma yöntemiyle enerji sistemlerinin optimizasyonu
Optimization of energy systems using resource directive decomposition method
MUSTAFA YILMAZ
Doktora
Türkçe
2009
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ATAK