یک معادله حالت جدید بر پایه نظریه آماری سیالات تجمع پذیر جهت پیش بینی رفتار فازی مولکولهای زیستی نظیر اسیدهای آمینه و پپتیدهای ساده در محلولهای آبی و آبی- الکترولیتی ارائه شده است. جمله مرجع معادله حالت پیشنهادی با ارایه یک مدل کرات سخت جدید تصحیح شده است. به کمک معادله حالت جدید، ضرایب فعالیت مولکولهای زیستی در محلولهای آبی برازش گردیده و پارامترهای مدل برای این ترکیبات بدست آمده و حلالیت اسیدهای آمینه مختلف در دامنه دمایی 373/15- 273/15 درجه کلوین پیش بینی شده است. همچنین اثر تغییرات ph بر روی حلالیت اسیدهای آمینه، مطابق با روش گوپتا و هایدمن بررسی شده است. به منظور ارزیابی توانایی مدل جهت پیش بینی رفتار فازی محلولهای آبی حاوی دو اسید آمینه، محلولهای آبی حاوی اسید های آمینه دی- ال- ولین (1) + دی- ال- آلانین (2) و دی- ال- سرین (1) + دی- ال- آلانین (2) مدلسازی ترمودینامیکی شده اند. اندرکنشهای بلند دامنه ناشی از حضور یونها، حلالیت مولکولهای زیستی را تحت تاثیر قرار داده، سبب ترسیب یا انحلال بیشتر آنها می شود. جهت توجیه این نوع از اندرکنشها، مدل تقریب میانگین کروی به معادله حالت پیشنهاد شده افزوده می شود. نتایج حاصل از مدل جدید با نتایج بدست آمده از مدل کرات سخت منصوری مقایسه گردیده اند. خطای درصد میانگین انحراف مطلق حاصل از برازش داده های تجربی ضرایب فعالیت اسیدهای آمینه و پپتیدها در محلولهای آبی بوسیله مدل کرات سخت جدید برابر 0/076 و برای مدل کرات سخت منصوری برابر 0/022 می باشد. مقایسه خطای حاصل از پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی توسط مدل کرات سخت جدید و منصوری حاکی از آن است که مدل کرات سخت منصوری دارای دقت بیشتری می باشد. همچنین مدل منصوری با دقت بیشتری قادر به پیش بینی اثرات تغییر ph بر حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی می باشد. خطای درصد میانگین انحراف مطلق برای پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلول آبی حاوی اسید آمینه دیگر توسط مدل کرات سخت جدید برابر 3/005 و توسط مدل کرات سخت منصوری برابر 1/19 می باشد. مقایسه خطای پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی- الکترولیتی توسط مدلهای کرات سخت جدید و منصوری گویای آن است که مدل کرات سخت منصوری دارای توانایی بیشتری جهت توجیه رفتار فازی این سیستمها می باشد. شایان ذکر است که خطای درصد میانگین انحراف مطلق حاصل از پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی- الکترولیتی توسط مدل کرات سخت جدید برابر 1/72 و برای مدل کرات سخت منصوری برابر 0/48 می باشد.

پیشرفتهای مالی در صنایع بیولوژیکی وابسته به پیشرفتهای صورت گرفته در علم جداسازی می باشد. یک روش مناسب جداسازی باید مناسب با مواد بیولوژیکی بوده و علاوه بر آن از نظر اقتصادی به صرفه نیز باشد. محصولات بیولوژیکی نسبت به دما، غلظت و تغییر ph بسیار حساس بوده و نیاز به یک محیط نگهداری مناسب دارند. علاوه بر این محصولات بیولوژیکی که مورد نیاز صنایع غذایی و دارویی هستند، باید در خلوص بسیار بالا و یکنواخت عرضه شوند. روشهای بکار رفته در جداسازی این مواد به طور معمول شامل رسوب دهی با نمک یا حلالهای آلی یا روشهای کروماتوگرافی هستند که درآنها معمولا مقدار زیادی از محصول اتلاف می شود یکی از روشهای که شرایط بالا را دارا می باشد اما اتلاف محصول در آن بسیار کم است، تفکیک کردن مواد بیولوژیکی از طریق تشکیل دو یا سه فاز غیرقابل امتزاج در سیستم آبی می باشد. در این تحقیق در ابتدا مقدمه ای در مورد سیستمهای دو فازی- آبی بیان شده است و اثرات موثر بر روی توزیع پذیری مواد بیولوژیکی در این سیستمها بیان شده است. در ادامه مروری بر کارهای انجام شده در زمینه تشکیل و عوامل موثر بر روی پدیده توزیع پذیری انجام شده است. در ادامه با انجام آزمایشات تجربی میزان توزیع پذیری سفالکسین در سیستم های دوفازی-آبی اندازه گیری شده و اثرات متغیرات مختلف محیطی از جمله دما و غلظت اجزا سازنده بر روی آن بررسی شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش غلظت نمک و کاهش غلظت پلیمر در خوراک ورودی سفالکسین بطرف فاز غنی از پلیمر (فازبالا) منتقل میشود. همچنین با افزایش دمای سیستم جز وزنی سفالکسین در فاز پایین کاهش یافته و میزان توزیع سفالکسین بیشتر میشود.

فرایند هیدروکراکینگ یکی از مهمترین فرایندهای تبدیل کاتالیستی در صنعت می باشد که در آن مواد سنگین هیدروکربوری تبدیل به مواد سبک و با ارزش مانند مواد میان تقطیر و سوختهای با ارزش می شوند. شناخت ماهیت فرایند نیاز به تحقیق در مورد چگونگی انجام واکنشها در راکتور، نوع خوراک، بازده محصولات و محدوده ایمن طراحی و سایر پارامتر های تاثیرگذار دارد. از اقدامات موثر، مدلسازی و شبیه سازی راکتور های واحد آیزوماکس است. در این فعالیت شبیه سازی قسمت راکتور ها با نرم افزار hysys refinery انجام و نتایج بدست آمده با حالت طراحی مقایسه می شود. همچنین مدلسازی راکتور در پالایشگاه تبریز بررسی می شود که تطابق خوبی با مدل راکتور پالایشگاه اصفهان دارد. در ادامه با بررسی متغیر های عملیاتی و انتخاب 5 متغیر موثر نسبت به سایر متغیر ها و تعریف 4 سطح برای هر یک از متغیر ها ، آنها را در نرم افزار طراحی آزمایش قرار می دهیم و با بررسی نتایج، انحراف هر کدام از آزمایشهای پیشنهاد شده توسط نرم افزار نسبت به حالت طراحی ارزیابی می شوند. نتایج طراحی آزمایشات نشان می دهد آزمایش 10 با کمترین خطا نسبت به حالت طراحی آزمایش بهینه است و هدف در اینجا بدست آوردن حد عدول از حالت طراحی است. لازم به ذکر است در حالت نرمال به ندرت می توانیم در محدوده طراحی عملیات را انجام دهیم لذا عملیات با کمترین ریسک مدنظر ماست. در نهایت برخی پیشنهادات در زمینه افزایش بهره وری و کاهش بار عملیاتی توصیه شده است.

در این پروژه دو کاتالیســت با جزء فعــال های آهن و نیکل بر پایه مولیبدات-آلومینا با روش اشباع ساخته شده اند. تست های مشخصات این کاتالیست ها با استفاده از xrd، xrf، bet و tpr انجام شده است. کارکرد این کاتالیست در فرایند ریفرمینگ متان با بخار آب در یک راکتور بستر ثابت، در محدوده دمای 400 تا 800 درجه سانتیگراد و در فشار اتمسفریک ارزیابی شده اند. نتایج نشان می دهد که کاتالیست ni-mo درصد تبدیل متان بالاتری نسبت به کاتالیست fe-moدارد. برای این کاتالیست بیشترین تبدیل متان زمانی که نسبت بخار آب به متان 5/0 بوده، اتفاق افتاده است. پس بهتر است این نسبت برای جریان خوراک ورودی رعایت شود تا در یک دمای خاص تولید هیدروژن افزایش یابد. از آنجایی که این کاتالیست پایداری قابل قبولی برای این فرایند دارد لذا می توان آن را بعنوان یک کاتالیست مناسب برای فرایند ریفرمینگ متان با بخار آب معرفی کرد.

واحد بازیابی meg(منو اتیلن گلایکول) به منظور بازیافتmeg ایجاد شده است. منو اتیلن گلایکول((meg به منظور جلوگیری از تشکیل هیدرات ونیز جلوگیری از خوردگی به خطوط انتقال گاز از دریا به خشکی در محل سکو تزریق می گردد و در ورودی پالایشگاه از گاز جدا می شود0 پس از آن به واحد بازیابی megفرستاده می شود. این واحد به منظور جداسازی h2s از محلول گلایکول و تبدیل غلظت گلایکول از 30% به 70% وزنی طراحی گردیده است. واحد مذکور دارای مشکلات عملیاتی نظیر عدم کیفیت گلایکول تزریقی به گاز در نتیجه آلوده شدن گلایکول وحلالیت آن با گاز ترش، عدم جداسازی صحیح slug در ورودی واحد، گرفتگی packing’s در واحد، هدر رفت گلایکول همراه بخارات خروجی از نقاط مختلف نظیر برج احیاء ، ریبویلر برج تقطیر، تشکیل امولسیون گلایکول و میعانات گازی می باشد. پس از مطالعات اولیه بر روی رفتار برجهای احیاء در این واحد ، مشخص گردید یکی از اصلی ترین عواملی که سبب بروز مشکلات فوق گردیده است، برج های احیاء می باشند. این برجها از نوع برجهای پرشده بوده که علاوه بر راندمان جداسازی پایین در محصول خروجی، مشکلات سخت افزاری و تعمیراتی فراوانی ایجاد نموده است. دراین پایان نامه ابتدا مشکلات به وجود آمده توسط برجهای آکنده به استناد مدارک و مستندات آزمایشگاه پالایشگاه پنجم پارس جنوبی مورد بررسی قرار گرفته است و سپس باتوجه به شبیه سازی کامل فرآیند توسط نرم افزار aspen plus ،امکان تعویض برج تقطیر از آکنده به سینی دار ودر نهایت استفاده از سینی های سانتریفیوژ مورد بررسی گرفته است که درنتیجه محصول خروجی از واحد در حالت فعلی با شرایط شبیه سازی شده برج احیاء با سینی های سانتریفیوژ مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان داده اند که استفاده از این نوع سینی ها با توجه به توزیع یکنواخت جریان روی سینی،تماس بهینه مایع و بخار در سینی وافزایش راندمان سینی وعدم رسوب گذاری در روی سینی ها به جهت نوع حرکت سیال،علاوه بر اینکه مشکلات مذکور را مرتفع می سازد، باعث کاهش هزینه های تعمیراتی و عملیاتی وبه تبع آن حل مشکلات زیست محیطی این واحد خواهد شد.لازم به ذکر است در این تحقیق علاوه بر بررسی برج احیاء، امکان تغییر در طراحی فلش درام ورودی واحد، به منظور جدا سازی بهتر slug و هیدرو کربن از محلول گلایکول مورد بررسی قرار گرفته است.

امروزه با توجه به شرایط اقتصادی دنیا و نقش مهم صنعت نفت و صنایع وابسته آن، برداشت نفت یکی از مهمترین مسائل روز دنیا می باشد. با توجه به برداشت های بی رویه و در نتیجه افت فشار میادین نفتی در کل دنیا و علی الخصوص کشور ایران، کشورها در دد سهولت برداشت نفت و افزایش برداشت برآمده اند.دراینجا با مروری بر مبانی تکنیکی و نیز مباحث اقتصادی جمع آوری و بازیافت co2 در واحدهای صنعتی، فناوری‎های دریافت دود از استک و انجام عملیات بازیافت co2 به روش جذب توسط حلال مونو اتانول آمین را در یک پروژه 2ton/hr مورد بحث قرار داده و پتانسیل های بهبود، توسعه و مشکلات موجود در انجام این پروژه بررسی می گردد. در این پروژه عملیات انجام شده بر روی co2بازیافتی در مراحل استحصال دود، پالایش گاز، خشک کردن و تراکم درانجام پروژه های عملی بررسی می گردد. مهمترین شرط انجام پروژه های ازدیاد برداشت نفت، تامین co2 مورد نیاز می باشد. نکته ی بسیار مهم در این موضوع تزریق co2 بازیافت شده (از استک نیروگاه ها یا واحدهای پتروشیمی) می باشد. چراکه حجم بالای co2 مورد نیاز برای استفاده در پروژه های ازدیاد برداشت فقط از طریق بازیافت (recovery) تامین می گردد و به دلیل هزینه های بسیار بالا و منافات با قوانین زیست محیطی به هیچ وجه امکان تولید co2و استفاده از آن امکان پذیر نمی باشد.

اتیلن یکی از مواد اولیه پتروشیمی می باشد که در بیشترین مقیاس تولید می شود و طیف گسترده مشتقات گرفته شده از آن ، اهمیت این ماده را چند برابر کرده است . اتیلن معمولاً از طریق کراکینگ حرارتی خوراک های متفاوتی از قبیل اتان ، نفتا و گازوئیل تولید می شود . به همراه این ماده با ارزش در طول فرآیند کراکینگ مواد دیگری مانند استیلن تشکیل می شوند که سم کاتالیست های واحد پلیمراسیون در نظر گرفته می شوند و باید غلظت آنها به زیر یک ppm برسد . مجتمع پتروشیمی جم که بزرگترین مجتمع آلفین جهان بشمار می آید سالانه 1323000 تن اتیلن تولید می کند . در نتیجه حجم بسیار زیادی استیلن باید از برش های دو کربنه حذف شود . یکی از بهترین راه کارهای حذف استیلن ، هیدروژناسیون آن می باشد . در این تحقیق واحد هیدروژناسیون استیلن در پتروشیمی جم مدل سازی شده است . این واحد به روش tail- end استیلن ها را حذف کرده و اتیلن تولید می کند . مدل سازی ریاضی به صورت دینامیک صورت گرفته است و صحت مدل با داده های صنعتی بررسی شده است . با وجود متغیر بودن شدید ورودی های واحد در طول یک دوره کاری 360 روزه ، مدل با تقریب خوب 10% توانسته است داده ها را پیش بینی کند و روند غیر فعال شدن کاتالیست ها را نیز مشخص سازد . در ادامه نمودارهای مختلف در راکتورهای اول و دوم بررسی شده و با هم قیاس شده است . درآخر متغیرهای موثر بر این فرآیند از قبیل دمای ورودی راکتور و مقدار هیدروژن تزریقی بررسی شد . با توجه به پیش بینی های مدل ریاضی ، در هنگام فعال بودن کاتالیست ها بهتر است با دمای بین 30-35 درجه سانتی گراد کارکرد ولی باغیر فعال شدن کاتالیست ها دمای ورودی را باید افزایش داد و بین 40-45 درجه سانتی گراد رساند . نکته قابل توجه دیگر این است که درصد تبدیل استیلن هنگامی که هیدروژن ورودی بیشتر است 180 کیلوگرم بر ساعت باشد ، مستقل از هیدروژن ورودی می شودو هیدروژن اضافی صرف تبدیل اتیلن به اتان می شود که واکنش نامطلوب محسوب می گردد.

تبدیل گاز طبیعی به محصولات با ارزش تر از قبیل سوختهای مایع، تکنولوژی ای است که تأثیر شدیدی بر صنایع نفت و گاز جهان و محیط زیست انسان در آینده ای نزدیک خواهد گذاشت. با استفاده از این تکنولوژی می توان گاز طبیعی را که تا به حال به عنوان سوختی کم ارزش با هزینه انتقال نسبتاً بالا به بازار مصرف تلقی می شد در محل تولید، به فرآورده های مایع با ارزش تبدیل نمود. راکتورهای بستر ثابت کاتالیستی به علت مدل سازی راحت تر، عدم سایش کاتالیست و هزینه های جداسازی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. با در نظر گرفتن گرمازا بودن واکنش ها و تفاوت در انرژی فعال سازی هر واکنش، کنترل دمایی راکتور روشی مفید در افزایش بهره محصول مطلوب می باشد. بهینه سازی شرایط عملیاتی یکی از راه های کنترل دمای بستر کاتالیست می باشد. برای بهینه سازی می توان از روش¬های مختلفی استفاده کرد، که البته الگوریتم ژنتیک توانایی خود را در این زمینه اثبات کرده است. در این پروژه، راکتور کاتالیستی فیشر-تروپش با استفاده از قوانین بقا جرم، انرژی و مومنتوم، همچنین معادله افت فشار ارگان، بر اساس مدل شبه همگن، که در آن دما و غلظت در سرتاسر دانه کاتالیست یکنواخت فرض شده است، شبیه سازی گردیده است. این شبیه سازی توسط نرم افزار matlab انجام و سپس بهینه سازی شرایط عملیاتی با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت گرفته است. در نهایت درصد تبدیل co از %82 به %92 افزایش یافته است که در این حالت نسبت به شرایط مبنا 2/12 درصد افزایش یافته است. در این بهینه سازی دمای خنک کننده راکتور در ℃ 2/212 بهینه گردید.

در این تحقیق با بهره گیری از تغییرات فرایندی در واحد احیای کاستیک و تغییرات فیزیکی تجهیز جداساز dso و همچنین تست یک ماده شیمیایی جداکننده به این مهم دست یافتیم. در بخش بررسی کاربردهای این ماده نیز با توجه به شرایط خاص ذخیره سازی و در حال حاضر عدم بازار فروش، ارایه راهکارهای مناسب جهت جایگزینی موارد مصرف این ماده بسیار حایز اهمیت به نظر می رسد، که با بررسی ماهیت این محصول و شناسایی ترکیبات آن در آنالیزهای آزمایشگاهی و مطالعات تحقیقی، بر آنیم که از این ماده به صورت مخلوط و همچنین ترکیبات جداسازی شده آن در واحدهای پالایشگاهی و صنایع شیمیایی مرتبط استفاده نماییم. در همین راستا در بخش درون پالایشگاهی به امکان سنجی تزریق به مخازن میعانات گازی و فروش آن به عنوان کاندنسیت صادراتی (اجرا شده در پالایشگاه پنچم پارس جنوبی)، انتقال گاز های حاصل از سوختن دی سولفاید اویل به واحد بازیافت گوگرد برای تبدیل به گوگرد در فرایند کلاوس، تولید ماده بودار کننده گاز (odorant)، استفاده از ترکیبات آن در سایر صنایع، تزریق این ماده جهت کاهش نرخ تشکیل کک در کوره های پیرولیز پتروشیمی ها و بررسی موارد دیگر کاربردی خواهیم پرداخت، تا در نهایت بتوانیم این ماده را به عنوان یک محصول جانبی پر کاربرد معرفی کرده و نگرانی های انباشت و سوزاندن آن را از بین ببریم.

فرآیند فیشر تروپش قلب فرآیندهای تبدیل گاز طبیعی به هیدروکربن های مایع می باشد و به عنوان روشی مطلوب و اقتصادی جهت تبدیل گاز سنتز به محصولات با ارزش سوختی شناخته شده است. کاتالیست کبالت از مهمترین کاتالیست های استفاده شده در این فرآیند می باشد. در این نوشتار به بررسی عوامل غیر فعال شدن کاتالیست کبالت پرداخته شده است. از مهم ترین عوامل می توان به 4 عامل سینترینگ، کک، مسمومیت و آب اشاره کرد. مدلسازی در یک راکتور بستر ثابت انجام گرفته و معادلات مربوطه به کمک نرم افزار matlab حل گردیده اند. همچنین اثر دما و سایر عوامل از جمله نسبت هیدروژن به کربن مونوکسید، بر روی راندمان و درصد تبدیل اجزاء بررسی گردید. داده های افت فعالیت کاتالیست مذکور با زمان نیز توسط یک مدل توانی برازش شدند و سپس با توجه به توان بدست آمده راجع به مکانیسم غیر فعال شدن کاتالیست بحث شد. طبق نتایج، آب می تواند به عنوان یکی از مهم ترین عوامل غیر فعال شدن این کاتالیست مطرح گردد.

با بررسی مزایا و معایب روش های افزایش بازدهی راندمان و مقایسه بین روش ها اقدام به طراحی دستگاهی به طور کاملاً مستقل و هوشمند جهت خنک کردن هوای ورودی کمپرسور شد که این سیستم قادر خواهد بود در هر شرایط محیطی دمای مطلوب را برای هوای ورودی به کمپرسور توربین تأمین کند. در این پایان نامه با بررسی تجربی بازدهی و راندمان توربین های گازی ایستگاه تقویت فشار شهید مصطفوی در منطقه یک عملیات انتقال گاز، ضمن تحلیل داده ها و شناخت علل و عوامل کاهش بازدهی و راندمان در فصول گرم سال نسبت به حالت ایده ال نتیجه شد که دمای هوای محیط بیشترین تأثیر در کاهش راندمان توربین های گازی دارد. با افزایش هر oc1 دمای محیط بازدهی و راندمان توربین های گازی نیز 2/0 درصد کاهش میابد. برای بالا بردن افزایش راندمان توربین های گازی سیستمی طراحی شده که بطور قراردادی آن را a.b.h می نامیم قادر است دمای هوای ورودی به فیلتر تصفیه که قبل از توربین اصلی قرار دارد را بین oc18 تا oc23 تنظیم کند تا بیشترین راندمان حاصل گردد. ضمن بررسی پارامترهای دیگر در قبل و بعد از سیستم تبرید مشخص شد که با کاهش دمای هوای ورودی به کمپرسور جت دمای اگزاست نیز افزایش می یابد. زیرا استفاده از سیستم a.b.h ، امکان تزریق سوخت بیشتر را فراهم می کند. در ادامه کار با توجه به افزایش دمای روغن به دلیل عدم بازدهی مناسب مبدل های حرارتی روغن که باعث از کار افتادن اتوماتیک سیستم می شود پیشنهادات مناسبی ارائه گردید.

در این پایان نامه با استفاده از دستگاه اندازه گیری حلالیت گازها در مایعات، حلالیت گازدی اکسید کربن در مخلوط حلالهای آلی اتیل استات-استن، اتیل استات-بنزن، استن-تولوئن و تولوئن-بنزن در فشار کل اتمسفر و درجه حرارتهای 10 و 15 و 25 درجه سانتیگراد و غلظت های مختلف 25 و 50 و 75 درصد ازمخلوط حلالهای یاد شده اندازه گیری شد. همچنین برای مدلسازی ترمودینامیکی احتیاج به حلالیت دی اکسید کربن در حلالهای خالص بود که نتایج آن نیز بدست آمد. پارامترهای تنظیمی و مقادیر ‏‎rmsd‎‏ مدلهای محلول منظم، محلولهای منظم اصلاح شده، مارگولس، ویلسون، ‏‎nrtl,nrtl-nrf‎‏ بررسی شد و پارامترهای تنظیمی و مقدار خطای هر مدل بدست آمده و با هم مقایسه شدند . با توجه به مقایسه نتایج مشخص شد مدل مارگولس که یک مدل نسبتا ساده ای است، نتایج بهتری نسبت به مدلهای دیگر می دهد.