ويعد حساب أرصدة المواد والطاقة أمرا أساسيا لتصميم العمليات البتروكيميائية المعقدة وتشغيلها وتحقيقها على الوجه الأمثل، وتساعد هذه الحسابات في فهم تدفق المواد والطاقة، وكفالة السلامة والكفاءة والامتثال للبيئة.

فهم الأرصدة المادية

وتشمل الأرصدة المادية حصر جميع مسارات المدخلات والنواتج في إطار عملية ما، وهي تكفل تتبع كمية المواد الخام والوسطاء والمنتجات بدقة، وتساعد هذه العملية على تحديد الخسائر أو التسرب أو أوجه القصور.

وتشمل الخطوات الرئيسية تحديد حدود النظام، وإدراج جميع المجرىات، وتطبيق مبدأ الحفاظ على الكتلة، والمعادلة العامة هي:

Input = الناتج + Accumulation]

حساب ميزان الطاقة

وتمثل أرصدة الطاقة الحرارة والعمل وغير ذلك من أشكال الطاقة التي تدخل وتترك عملية، وهي حاسمة في فهم الكفاءة الحرارية واستهلاك المعدات للطاقة.

وبتطبيق القانون الأول لعلم الديناميات الحرارية، يمكن التعبير عن رصيد الطاقة على أنه:

Energy In = Energy Out + Change in Stored Energy]

الطرائق والأدوات المشتركة

وتستخدم عدة طرق لأداء أرصدة المواد والطاقة، بما في ذلك برامج محاكاة العمليات، والحسابات اليدوية، والنهج المتكررة، وتساعد هذه الأدوات في وضع نماذج لرد الفعل المعقدة والفصل بين العمل.

وتتيح برامجيات محاكاة العمليات، مثل أسبن هيس أو برو/ثانيا، وضع نماذج تفصيلية للعمليات البتروكيميائية، مما يوفر معلومات عن معدلات التدفق، ودرجات الحرارة، واحتياجات الطاقة.

  • حدود النظام
  • بيانات عملية الجمع
  • مبادئ الحفظ التطبيقية
  • استخدام أدوات البرمجيات لحسابات معقدة
  • نتائج قيّمة مع البيانات التجريبية