Determining of the performance of an olive oil refinery plant using energy and exergy analyses methods

Geleneksel ekserji analizi metodu sistemlerin enerji verimliliğinin araştırılması ve geliştirme imkânlarının açığa çıkarılması için uygulanmaktadır. Ancak geleneksel ekserji analizleri sonuçları değerlendirildiğinde sistemlerdeki ekipmanlarda oluşan tersinmezliklere; ekipmanların üretimi sırasında karşılaşılan teknolojik ya da ekonomik kısıtların veya sistemlerin çalışması sırasında birbirleri üzerindeki etkilerinin de sebebiyet verdiği ortaya çıkarılmıştır. Sistemlerin değerlendirmelerinin geleneksel ekserji analizi boyutunda kaldığı sürece özellikle çok sayıda ekipmanlara sahip sistemlerin optimizasyonlarını yeterli derecede sağlamak mümkün olamamakta, ekipmanlarda belirlenen tersinmezliklerin azaltılmasına yönelik getirilebilecek iyileştirme önerileri yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle ekipmanlardaki tersinmezliklerin önlenebilir- önlenemez veya iç-dış kaynaklı olarak ayrılabildiği ve etkin optimizasyon imkanlarının elde edilebildiği ileri ekserji analizi metodu geliştirilmiştir. Yapılan bu çalışmada İzmir’de kurulu olan fiziksel bir zeytinyağı rafinerisinin performansı ileri ekserji analizi uygulanarak değerlendirilmiş olup tesisteki tüm ekipmanlar için önlenebilir-önlenemez ve iç-dış kaynaklı ekserji yıkımları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde tesisteki en yüksek ekserji yıkımı değeri 217,96 kW ile kötü koku ve yağ asidi uzaklaştırma tankında görülmektedir. Tanktaki ekserji yıkımı % 48,63 oranında önlenebilir, % 69,25’i de iç kaynaklı olarak belirlenmiştir. Böylelikle ünitede tespit edilen tersinmezliklerin diğer tesis ekipmanlarından kaynaklanmadığı; yapısal olduğu ve onlardan bağımsız olarak azaltılabileceği görülmektedir. Ekipmandaki önlenemez ekserji yıkımının yüksek olmasının sebebi deodorizasyon işleminin kendisi kaynaklıdır. Söz konusu ünitenin yeniden tasarlanması ve tesiste işlenen ham zeytinyağının asidinin önceden düşürülmesinin sağlanmasıyla ekipmandaki tersinmezlikler düşürülebilir. Tesisteki ekipmanlarda bulunan tersinmezlikler çoğunlukla önlenebilir ve iç kaynaklı olarak tespit edilmiştir. Ayrıca genel sistem performansına en yüksek katkı kötü koku ve yağ asidi uzaklaştırma tankından gelebilecektir. Sistem verimliliğine en fazla katkı yapabilecek diğer ekipmanlar sırasıyla gövde- boru türü ısı değiştirici, mikserli toprak dozajlama tankı, pompa (I) ve plakalı ısı değiştirici olduğu görülmektedir.Conventional exergetic analysis method is performed to examine the efficiencies and reveal the improving facilities of systems. But when the results of the conventional analysis are observed, the irreversibilities of the components are caused by technological - economical limits or the interactions between them. As the systems are analysed only with conventional method, the systems especially incluiding lots of components can not be optimised and the improvement advices given for reducing the irreversibilities of the systems become insufficient. Because of that, advanced exergy analysis is improved to separate irreversibilities of the components into unavoidable-avoidable and endogenous-exogenous parts for revealing effective optimization potentials. In this thesis, advanced exergy analysis was applied to a physical olive oil refining plant which was settled in Izmir to define efficiencies by separating the exergetic destructions into unavoidable-avoidable and endogenous-exogenous parts. When the results of the advanced analysis are evaluated, deodorization unit has the maximum exergy destruction rate with 217.96 kW. Also, the exergetic destruction rate of the unit is 48.63% of avoidable; while 69.25% of endogenous. Hence, the irreversibilities occurred in the component are caused by the unit itself which is structural while those can be reduced from the other equipments’ independently. The deodorization unit has high unavoidable exergy destruction rate because of the distillation process itself. For decreasing the irreversibilities occurred in the equipments, the unit can be redesigned and the acidity of the crude olive oil can be reduced in another part which can settled before the distillation process. According to the results, the plant has mostly avoidable and endogenous exergetic destructions. Moreover, the highest contribution to the system performance will be given from deodorization unit. Also, shell –tube heat exchanger, mixing tank unit, pump (I) and plated heat exchanger will be the other components which support the general plant efficiency