Diplom-Oppgaver for Sigurd Skogestad (1997). ---------------------------------------------- SiS1. Energibesparing ved Petlyuk destillasjon Petlyuk-destillasjon brukes for separasjon av 3-komponent blandinger og hevdes å kunne gi va. 30% besparelse i kapital og energi. Men det er uklart fra litteraturen for hvilke type blandinger (mye eller lite mellom-komponent, flyktighet, etc.) Petlyuk-destillasjon er best egnet. Oppgaven går ut på å bestemme dette nærmere blant ved å sammanligne minimum energiforbruk (Vmin ved uendelig mange trinn) for alternative separasjonsmetoder (direkte splitt etc.). Det er utviklet MATLAB programvare som skal brukes og videreutvikles, oppgaven krever at studenten har et godt kjennskap til MATLAB. (Medveileder: Atle C. Christiansen) SiS2. Optimaliserende regulering av Petlyuk destillasjon Selv om man kan oppnå store energibesparelse ved Petlyuk-destillasjon er det ikke klart om hvor lett det er å oppnå disse i praksis. Man har to nemlig to ekstra frihetsgrader (splitt av væske og damp mellom hovedkolonne og prefraksjonator) som må justeres kontinuerlig pga. endringer i fødesammensetning etc. Det søkes å finne egenskaper som karakteriserer det optimale operasjonspunkt, f.eks. temperaturprofiler, som kan måles og justeres under drift. Det er også interessant å studere dynamikk av kolonnen. Diplomoppgaven vil inngå i et pågående EU-prosjekt. Det forutsettes at studenten har kjennskap til MATLAB og har interesse for regulering og dynamikk. (Medveileder: Ivar Halvorsen) SiS3. Alternative separasjonssekvenser ved råoljedestillasjon Råoljetårnet er den sentrale enhet i et raffineri og en viktig energiforbruker i verdensmålestokk. I Norge finnnes tre råoljeanlegg (Statoil Mongstad, Shell Sola, Esso Slagen). Dets utforming er stort sett historisk betinget og har i liten grad vært gjenstand for systematiske studier. Oppgaven går ut på å se på prosessen på ny i lys av nyere resultater innen utvidelse av konseptet med Petlyuk-destillasjon (Atle Christiansen). Oppgaven vil omfatte: 1. Simulere av vanlig råoljedestillasjon med kommersiell programvare (Hysim, Aspen e.l.) med rigorøs og shortcut metode. 2. Finne en idealisert blanding med så få komponter som mulig med tilsvarende oppførsel. 3. Prøve å finne frem til en forbedret separasjonssekvsens. SiS4. Separasjon av azeotrope blandinger ved multi-tanks satsvis destillasjon. Vi har nylig bygget en fin ny apparatur som demonstrerer en ny maate aa utfore satsvis destillasjon paa der man sparer energi. Metoden kan muligens ogsaa brukes for aa separarere azeotroper som det ellers er vanskelig aa separare, f.eks. ved å tilsette en entrainer. Oppgaven går ut på å vurdere dette med simuleringer (SPEEDUP) og eventuelt prøve det ut i praksis (Medveileder: Katrine Hilmen). SiS5. Reguleringsstruktur for et prosessanlegg med resirkulering. I litteraturen har Luyben (DuPont) foreslaatt et eksempel-problem som egner seg for aa studere alternative reguleringsstrukturer. Oppgaven gaar ut paa aa analysere prosessen og foreslaa en reguleringsstrukturer. MATLAB skal brukes som verktoy. Andre eksempelproblem som kan kan brukes er fra Tennessee Eastman og fra Statoils metanolanlegg på Tjeldbergodden. SiS6. Energibesparelse ved multi-tanks destillasjon En innledende økonomisk vurdering av vår nye prosess for satsvis destillasjon (som vi også har bygget i lab-skala) er foretatt i forbindelse med en prosjektering i vår. Resultatene er oppløftende, og oppgaven går ut på å videreføre arbeidet med sikte på å få mer entydige resultater. Resultatene planlegges publisert på en konferanse til høsten. (Medveileder: Bernd Wittgens). Folgende oppgaver er allerede reservert: 1. Modellering og optimalisering av batch-desitillasjon. Elisabeth Kjensjord. Utføres ved University College London (veileder: Eva Sørensen) 2. Prediktiv regulering av prileprosess. Magne Wiig Mathisen. Utføres ved Norsk Hydro F-senter Prosgrunn (Erik Gran). 3. Destillasjonsanlegg for gjenvinning av metanol fra formalinprodulsjon. Stig Selberg. Utføres i samarbeid med Dyno Lillestrøm (Lars R. Axelsen). (ikke endelig fastlagt) SiSX. Andre mulige oppgaver (etter nærmere avtale med veileder): X1. Anvendelse av prediktiv regulering X2. Valg av reguleringskonfigurasjon for destillasjon (studere kolonne A-H) X3. Termodynamisk analyse av destillasjons-sekvenser og spesielt Petlyuk-destillasjon X4. Analyse av dynamikk ab destillasjonskolonner med trykkvariasjon (der selvregulering i varmevekslere tas med) X1. Slop handling i batch-destillasjon