Novel plan of triethylene glycol regeneration packed tower for energy and cost saving
Authors: Farahmand Sara , Nasr Mohammad Reza Jafari , Farahbod Farshad 
Published: December 2010

The present study investigates the effect of structured packing internals on some important parameters such as lean triethylene glycol (TEG) concentration and benzene–toluene–ethylbenzene–xylene (BTEX) emission rates. In this case an industrial packed regenerator in dehydration unit is simulated and a related mathematical model is proposed. The model consists of non‐linear differential equations of conservation of mass and energy. Delft model is used to find specifications of structured packing. Gas and liquid streams are considered as multi component and fully mixed in each section of the column. It reveals that using structured packing internals helps reaching proper TEG concentration in lower temperatures of Reboiler, it leads to a decrease in the amount of required fuel of reboiler, so that plant cost leads to lower values. The results are compared with an existing regenerator filled with random packing. Differential mass and heat balance equations are used to simulate random packed tower. Heat and mass coefficients are derived from the mentioned correlations in the literature. According to non‐isothermal conditions, effective mass, and heat transfer equation coefficients are variable depending on temperature in each element. Hydrodynamic analogy approach is used for modelling of structured packing tower. It uses partial differential mass and heat transfer equations derived for each small part of tower. The equations of liquid and gas are coupled and can be solved simultaneously with acceptable accuracy.

Cette recherche analyse l'effet des garnissages structurés sur certains paramètres importants tels que la faible concentration de triéthylèneglycol (TEG) et les taux d'émission de benzène‐ toluène‐ éthylbenzène‐ xylène (BTEX). Dans le cas présent, un régénérateur industriel doté d'un garnissage se situant dans une unité de déshydratation a été simulé. Le modèle mathématique inhérent a été proposé. Ce modèle comprend des équations différentielles non linéaires de conservation de la masse et de l'énergie. Les équations différentielles partielles de l'équilibre des quantités de mouvement montrent l'écoulement hydrodynamique à l'intérieur du garnissage structuré. Les flux liquides et gazeux sont considérés comme des éléments composites et entièrement mélangés dans chaque partie de la colonne. Il a été démontré que l'utilisation de garnissages structurés permet d'atteindre les concentrations de TEG souhaitées à des températures plus basses dans le rebouilleur, ce qui permet de réduire la quantité de carburant nécessaire au rebouilleur et de diminuer les coûts d'exploitation des usines. Les résultats ont été comparés à ceux d'un régénérateur existant doté d'un garnissage aléatoire. Les équations différentielles d'équilibre thermique et de masse ont servi à simuler la colonne dotée du garnissage aléatoire. Les cœfficients thermiques et de masse proviennent des corrélations susmentionnées présentes dans la littérature. Dans des conditions non isothermes, les cœfficients d'équation de transfert efficace de masse et de chaleur varient selon la température de chaque élément. L'approche de l'analogie hydrodynamique a servi à modéliser une colonne à garnissage structuré. Cette approche utilise des équations différentielles partielles de transfert de masse et de chaleur dérivées pour chaque partie de la colonne. Les équations pour les liquides et les gaz ont été rassemblées et elles peuvent être résolues simultanément avec une précision acceptable. © 2010 Canadian Society for Chemical Engineering