A simulation model is developed to estimate the production of four products (Butyl Monoethylene Glycol Ether, Butyl Diethylene Glycol Ether, Butyl Triethylene Glycol ether and Butyl Polyethylene Glycol Ether) in a Glycol Ether Plant, and to predict the amount of utilities consumed by the manufacturing units. To ensure the broad applicability of the developed model, experiments are first conducted to obtain data needed to model the reaction kinetics, which are then used to model the overall process. A thorough comparison between simulation results and operating data of the actual process obtained under various conditions show that the model is reliable and accurate enough to be used for establishing an operating strategy to maximize the overall profit. Major parameters affecting the economic feasibility of the plant are investigated and their contributions to the cost are expressed as a formula.. In addition, their effective ranges are decided in consideration of various constraints. Based on the results, several cost functions are derived to form an adjustable objective function. To demonstrate the usefulness of the simulation and economic models, a case study is conducted to find the most economically feasible retrofitting method design is found based on the conditions that maximize the objective function.
글리콜 에테르 공장에서 동시에 생산되는 네 가지 제품 (부틸 모노에틸렌 글리콜 에테르, 부틸 디에틸렌 글리콜 에테르, 부틸 트리에틸렌 글리콜 에테르, 부틸 폴리에틸렌 글리콜 에테르)들의 생산량과 이를 제조하는 데 필요한 원료 및 유틸리티 소비량을 예측할 수 있는 공정모사 모델을 수립하였다. 실험적 접근에 기반한 반응동력학 모델링을 통하여 도출한 반응상수들을 전체 공정을 모사하는데 사용함으로써 도출된 모델이 현재 운전되고 있는 조건에서만이 아닌 보다 넓은 범위에서도 신뢰도를 가져 최적 조건의 공정을 설계하는 데 활용될 수 있게 하였다. 공정모사 결과와 실제 공장의 운전 데이터를 비교하여, 도출된 모델의 신뢰성을 확인하였다.
주요 공정운전 변수들이 제조변동비와 설비투자비에 미치는 영향을 정량적으로 고찰하여 표현하였으며, 이를 목적함수에 반영하여 이윤이 최대화되는 운전조건 및 설비투자안을 도출하고 경제성 평가를 실시하였다.
