آب و انرژی دو نیاز اصلی فرایندهای شیمیایی می باشند. در بسیاری از موارد مقدار زیادی آب لازم است که گرم شود. در چنین شرایطی هم کیفیت و هم میزان مصرف انرژی لازم برای گرم کردن آب مهم هستند. لذا مدیریت مصرف آب و انرژی باید به صورت همزمان مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات نشان می دهد در صنایعی که مصرف آب و انرژی قابل ملاحظه است، کمینه سازی جداگانه آب و انرژی منجر به بهینگی کلی سیستم نمی شود. تاکنون پژوهش هایی که در زمینه های کمینه سازی مصرف آب و تولید پساب و کمینه سازی مصرف انرژی صورت گرفته، هرکدام به صورت جداگانه انجام شده اند و تاثیر انتگراسیون حرارت روی شبکه های تخصیص آب برای مدت زیادی نادیده گرفته شده است. به طور کلی سابقه تحقیقات در این زمینه به کمتر از یک دهه برمی گردد. در زمینه تحلیل همزمان سیستم های آب و انرژی دو روش کلی وجود دارد که یکی بر پایه روش های مفهومی و گرافیکی و دیگری بر اساس برنامه ریزی ریاضی است. هدف از انجام این تحقیق طراحی شبکه آبی است که هم از نظر مصرف آب تازه و نیز از نظر مصرف انرژی کمینه باشد. در این تحقیق ضمن بررسی روش های ارائه شده و بیان نقاط قوت و ضعف آنها، عملکرد انرژی شبکه تخصیص آب یکی از پالایشگاه های کشور مورد تحلیل قرار می گیرد. در قسمت اول، تحلیل انرژی شبکه آب موجود در سه وضعیت مختلف انجام می گیرد وسپس با ترکیب این سه وضعیت، شبکه نهایی طراحی می شود. در قسمت دوم، ابتدا میزان کمینه آب تازه و برای حالت تک آلاینده، kg/s21/5 تعیین می شود و بعد، برای طراحی شبکه ای با این مقدار مصرف آب، سه مدل پیشنهاد می شود. سومین مدل، کمترین مصرف انرژی را از خود نشان داد. در این مدل میزان پشتیبانی گرمkw901/4 و پشتیبانی سرد kw 0 است. سطح مورد نیاز شبکهm2 4039/2 است. هزینه سرمایه ای 704545/96دلار و هزینه عملیاتی این شبکه 71082/144دلار بر سال است. و دوره بازگشت سرمایه این شبکه 2/5 ماه است.

یکی از مسایل مهم و حیاتی در تولید سوخت های پاک ، مدیریت اثر قوانین زیست محیطی جدید بر میزان مصرف هیدروژن در پالایشگاه می باشد . نیازهای بازار و قوانین زیست محیطی نیاز به هیدروژن در پالایشگاه-های نفتی را افزایش می دهند ، در حالی که به موازات آن محدودیت های بیشتری روی منابع هیدروژن از قبیل واحدهای تبدیل کاتالیستی ایجاد می کنند . همچنین با توجه به تمایل پالایشگاه ها در استفاده از نفت خام سنگین و کاهش فروش مستقیم آن ها ، استفاده از هیدروکراکینگ ها ، که از مصرف کنندگان عمده ی هیدروژن می باشند ، به شدت افزایش یافته است . بنابراین استفاده ی بهینه ، از هیدروژن موجود در پالایشگاه اجتناب ناپذیر است . در این پروژه ، ابتدا ، واحدهای تولید کننده و مصرف کننده ی هیدروژن، در پالایشگاه مرور و در ادامه مقدماتی در مورد انتگراسیون جرمی و روش های آن ارائه می شود . در پایان، شبکه ی توزیع هیدروژن در پالایشگاه تهران مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس یک روش ریاضیاتی جدید ، به نام ابرساختار میزان بازیافت هیدروژن خروجی از شبکه ، بیشتر گردیده است . در این روش بر اساس قید فشاری ، شبکه ی توزیع هیدروژن در پالایشگاه در دو حالت بررسی می شود . در حالت اول فقط با تجهیزاتی که در حال حاضر در پالایشگاه موجود است ، بهینه سازی انجام می شود . در این حالت، خروجی واحد تولید هیدروژن و هزینه های عملیاتی کاهش نمی یابد. به عبارت دیگر، در حال حاضر، شبکه ی توزیع هیدروژن در نزدیکی نقطه ی پینچ قرار دارد. اما در حالت دوم، با فرض این که از نظر اقتصادی ، توانایی خرید دستگاه های جدید به خصوص دستگاه بازیافت هیدروژن وجود دارد، بهینه سازی انجام می شود. سپس، میزان صرفه جویی در هزینه های عملیاتی با در نظر گرفتن زمان بازگشت سرمایه کمتر از دو سال، محاسبه می شود. نتایج نشان می دهند که با خرید یک واحد تصفیه ی هیدروژن ، دبی جریان خروجی واحد تولید هیدروژن، در بخش شمال 19% و در بخش جنوب 28% کاهش می یابد. همچنین با افزودن دستگاه بازیافت هیدروژن و با تابع هدف هزینه های عملیاتی، این هزینه ها در بخش شمال 14% و در بخش جنوب 10% کاهش می یابند.

در این پروژه، بازنگری شبکه ی تبادلگرهای گرمایی موجود در واحد هیدروکراکر پالایشگاه نفت اراک با هدف کاهش مصرف یوتیلیتی مطالعه شده است. روش به کار گرفته شده برای بازنگری، ایجاد مسیرهای یوتیلیتی با اضافه کردن تبادلگرهای گرمایی جدید به شبکه است که در این مسیرها، گزینه های مختلف طراحی برای به دست آمدن طرح بهینه بررسی می شوند. طرح به دست آمده، افزودن چهار تبادلگر گرمایی جدید را به شبکه ی موجود پیشنهاد می کند که با اجرای آن، مصرف یوتیلیتی در واحد mw 8/2 کاهش می یابد. هزینه ی سرمایه گذاری در این طرح، m$ 276/0 برآورد شده است که با توجه به سود سالیانه ی m$.yr-1 341/0 مدت زمان بازگشت سرمایه در آن، 10 ماه خواهد بود. شایان ذکر است که این مطالعه بر اساس داده های طراحی جریان های فرایندی انجام شده و در آن از نرم افزار تخصصی aspen hx-netبهره برده شده است

آب از فراوان ترین مواد پیرامون ما است. کشورهای زیادی از جمله کشورمان ایران، از کم آبی و نبود سرچشمه های کافی آب رنج می- برند. صنایع گوناگون و به ویژه پالایشگاه ها از مصرف بالایی از آب برخوردارند. کمینه سازی مصرف آب و تولید پساب از یک سو سبب کاهش چشمگیر این ماده ارزشمند گردیده و از سوی دیگر با کاهش اندازه پساب به کاهش آلایندگی زیست گاه پیرامون ما کمک زیادی می کند. در پژوهش های انجام گرفته تا کنون، دو روش برنامه ریزی ریاضی و تکنولوژی پینچ آبی برای انتگراسیون فرایندهای مصرف کننده آب و تولید کننده پساب پیشنهاد شده است. در این پژوهش انگیزه ما بهره گیری از این روش های کمینه سازی، برای کاهش اندازه مصرف آب و تولید پساب در پالایشگاه شیراز است. در کمینه سازی مصرف آب و پساب شناسایی آلاینده های کلیدی و هم چنین به دست آوردن داده های آب مصرفی و پساب فرایند ها نیاز است. از دو روش کاربردی در این پژوهش برای این کار استفاده می شود. پس از پایان کمینه سازی در پالایشگاه به منظور مصرف آب کمتر و کاهش پساب تولیدی، از واحد اسمز معکوس استفاده می شود. کمینه سازی در دو فصل تابستان و زمستان انجام می گردد. با استفاده از روش استفاده دوباره از پساب دیگر فرایندها، در فصول تابستان و زمستان به ترتیب میزان آب مصرفی 55 و 44 درصد کاهش و در روش سامانه پساب گسترش یافته نیز به ترتیب در دو فصل 12 و 11 درصد پساب کاهش می یابد. از آن جا که پالایشگاه شیراز دارای واحد تصفیه خانه مرکزی و واحد تصفیه بیولوژیک، بدون واحد اسمز معکوس است، در گام دیگر یک واحد اسمز معکوس را بر سامانه تصفیه افزوده و می بینیم که اندازه بار تصفیه به ترتیب 37 و 28 درصد کمتر از پیش گردید. داده های واحد اسمز معکوس را از پالایشگاه اصفهان به دست آوردیم. در پایان برآوردهای به دست آمده کمینه سازی منطقی و خوبی را نشان می دهد.

گازطبیعی خام عمدتاترش می باشدودارای مقادیری ازترکیبات اسیدی مانند h2s , co2 می باشد که وجوداین ترکیبات درمقادیرخاصی باعث بوجود آمدن اشکالات فراوانی درسیستم های انتقال گازوهمچنین درمواردمصرف ایجادمی نماید.بنابراین این ترکیبات باید ازجریان گازجداشوندتابتوان به خوبی وبدون بوجود آمدن مشکلات ازگاز طبیعی استقاده نمود. جداسازی گازهای اسیدی توسط محلولهای آمین از متداول ترین روشها برای شیرین سازی گاز ترش می باشند و استفاده از برجهای سینی دار از معمول ترین سیستمها جهت شیرین سازی گازهای ترش با محلولهای آمین میباشد شبیه سازی برجهای جذب واحد آمین به طور عمده به روش تعادلی انجام می گیرد ودر این روش هر سینی به عنوان یک مرحله تعادلی در نظر گرفته می شود وپس از تعیین تعداد مراحل تعادلی با اعمال راندمان سینی ها میتوان تعداد سینی های واقعی برج را تعیین کرد. در این تحقیق ابتدا انواع روشهای تصفیه گاز شرح داده شده است و سپس با معرفی آمینهای مختلف فرآیند تصفیه گازتوسط محلولهای آمین توضیح داده شده است. و در پایان فازهای 2و3 پالایشگاه پارس جنوبی رابراساس داده های طراحی توسط نرم افزار aspen شبیه سازی نموده و نتایج حاصل از آن را با داده های طراحی مورد مقایسه قرارداده ایم،که در نهایت شرایط جدید عملیاتی برای واحد پیشنهاد میگردد ، که این شرایط جدید موجب صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی میگردند.

در دهه های اخیر کمبود منابع آب مناسب، تشدید محدودیت های زیست محیطی و افزایش قیمت آب مصرفی فرایندهای صنعتی، موجب توجه بیشتر به کاهش مصرف آب و تولید پساب در صنایع فرایندی گردیده است. دو روش کلی برنامه ریزی ریاضی و تکنولوژی پینچ آبی برای انتگراسیون فرایندهای مصرف کننده آب و تولید کننده پساب توسعه داده شده است. در این پایان نامه ضمن بررسی دو روش نامبرده، به بهینه سازی مصرف آب و تولید پساب پالایشگاه نفت اصفهان به روش برنامه ریزی ریاضی پرداخته ایم. مشخص کردن آلاینده های کلیدی و غلظت های حدی ورودی و خروجی یک عامل کلیدی در کاهش مصرف آب و تولید پساب می باشد. در این مورد مطالعاتی بعد از مشخص کردن این اطلاعات، بهینه سازی شبکه آب پالایشگاه را در حالت استفاده مجدد مورد بررسی قرار دادیم(با فرض ثابت بودن مقادیر دبی و غلظت آلاینده ها). در این حالت مصرف آب تازه 44% و پساب تولیدی 19% کاهش یافت. سپس با درنظرگرفتن تغییرات حاصل شده در این بازنگری، محاسبات اقتصادی را بمنظور عملی تر کردن طرح پیشنهادی مورد بررسی قرار دادیم و در این حالت نرخ بازگشت سرمایه برابر با 21 ماه حاصل شد. در مرحله بعد برای کاهش بیشتر آب تازه مصرفی و پساب تولیدی به طراحی سیستم تصفیه توزیع یافته پرداختیم. در بهترین حالت دبی کل تصفیه 24% و آب تازه مصرفی 31% کاهش یافت. در آخرین مرحله با استفاده از تحلیل حساسیت، اثرات تغییر فرایند را در مدل های بهینه طراحی شده، بررسی کردیم.

تقطیر یکی از پر کاربردترین عملیات واحد در فرآیندهای صنایع شیمیایی می باشد، به همین دلیل درک و تشخیص رفتار دینامیکی برج های تقطیر دارای اهمیت زیادی است. جداسازی یک خوراک چند جزئی به بیش از دو محصول با قرار گرفتن چند برج تقطیر در چیدمان های مختلف امکان پذیر است. تحقیقات زیادی برای تعیین بهترین روش قرار گرفتن برج های تقطیر در چیدمان های مختلف انجام شده است ولی در زمینه ی بررسی دینامیکی چیدمان های برج های تقطیر مطالعاتی کمی انجام شده است. آگاهی کافی درباره ی دینامیک فرآیندهای شیمیایی با توجه به این که این فرآیندها عملاً هیچ گاه در شرایط پایدار نمی باشند و با شرایط متغیر عملیاتی و اغتشاشات محیطی مواجه هستند و با این وجود باید کیفیت محصولات خود را حفظ کنند، لازم می باشد. در این پایان نامه، رفتار دینامیکی سه برج تقطیر، موجود در واحد تثبیت نقطه ی شبنم فاز 2 پالایشگاه گاز پارس جنوبی، در چیدمان های مختلف بررسی شده است. در این تحقیق، شبیه سازی چیدمان های مختلف سه برج تقطیر در حالت پایا در محیط aspen plus و در حالت دینامیکی در محیط aspen dynamic انجام شده است و برای بررسی دینامیکی چیدمان های مختلف برای اولین بار در صنعت ایران از اتصال نرم افزارهای aspen dynamic وsimulink استفاده شده است. رفتار دینامیکی 5 چیدمان مختلف این سه برج با تغییر 5 درصدی شدت جریان خوراک ورودی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که شبیه سازی در حالت پایا بعنوان نقطه شروع در شبیه سازی مناسب می باشد و بهتر است از نرم افزارهایی که در حالت دینامیکی شبیه سازی را انجام می دهند برای شبیه سازی فرآیندهای شیمیایی استفاده شود زیرا نتایجی که در این حالت بدست می آیند به نتایج بدست آمده در حالت واقعی نزدیکتر خواهند بود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در بین 5 چیدمان مختلف، توالی دوم و پنجم دینامیک مناسبی جهت کنترل دارند زیرا قادر به دفع اغتشاش بوجود آمده می باشند و چیدمان های اول، سوم و چهارم دینامیک پیچیده ای دارند و کنترل این سه توالی دشوار خواهد بود.

امروزه با توسعه صنعت، وقوع حوادث ناگوار که ناشی از رهایش و انفجار مواد شیمیایی و سمی در واحد های صنعتی است، افزایش یافته است که این حوادث گاه ضررهای جبران ناپذیری به حیات بشر و محیط زیست وارد می کنند. وقوع این حوادث، آمادگی فوری برای مواجه شدن با این خطرات را می طلبد. ارزیابی پیامد روشی مهم برای پیش بینی و جلوگیری از اثرات مخرب این حوادث است. در این پایان نامه پس از شرح مقدماتی در مورد ریسک و ارزیابی پیامد، به ارزیابی پیامد پخش گاز کلر در تصفیه خانه آب رشت و زمین های اطراف آن پرداخته شده است. در این واحد کلرین که ماده ای سمی است به مقدار زیاد برای گندزدایی آب به کار می رود که رهایش آن اثرات مخرب زیادی دارد. این مطالعه مکان های پر خطر در اطراف تصفیه خانه را مشخص می کند. نتایج نشان می دهد که زمین های اطراف این واحد تا فاصله 100 متر باید خالی از سکنه باشد.

امروزه، رشد آگاهی عمومی و نگرانی در مورد تهدید فعالیت های صنعتی بر روی سلامت انسان ها و محیط زیست، مدیریت های صنعتی را مجبور به افزایش سطح ایمنی خود نموده است. مطالعه مخاطرات و قابلیت عملکرد سیستم (hazop) به عنوان پرکاربردترین روش شناسایی مخاطرات فرآیندی شناخته شده است. هدف این مطالعه شناسایی مخاطرات فرآیندی و مشکلات بهره برداری در جهت کاهش مخاطرات و بهبود عملکرد سیستم واحدهای بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد می باشد. در این راستا 178 انحراف موجود توسط تیم hazop بررسی شده است. 64 پیشنهاد کارشناسی برگرفته از نتایح hazop و 32 پیشنهاد برگرفته از بررسی پرسشنامه های ایمنی و به منظور کاهش احتمال وقوع پیامدها، که عموما مربوط به مباحث زیست محیطی است، ارائه شده است. بر اساس بررسی های کارشناسانه صورت گرفته، راندمان واحد بازیافت گوگرد به شدت وابسته به عملکرد بخش های کوره-راکتور و تبدیل کننده های کاتالیستی می باشد. کاهش راندمان واحد بازیافت گوگرد می تواند منجر به نشر بیشتر so2 و افزایش آلودگی محیط زیست گردد. برای رسیدن به راندمان بالا در واحدهای بازیافت گوگرد، نسبت گاز اسیدی به هوا و بطور کلی دمای کوره-راکتور می بایست در مقدار طراحی ثابت نگه داشته شود. همچنین دو عامل اصلی، ورود هوای اضافی به بخش تبدیل کننده ها و کندانس شدن گوگرد بر روی کاتالیست ها و به طور کلی کاهش راندمان در بخش تبدیل کننده ها به سبب غیر فعال شدن کاتالیست ها، سبب کاهش بازده واحد می گردد. مهم ترین پیشنهادات بیان شده در این مطالعه شامل نصب سیستم پرجینگ، نصب سیستم "double block and bleed"، نصب آنالایزر سوخت و اکسیژن، ساخت یک واحد تولید نیتروژن با خلوص 99% و تعویض و نصب مشتعل کننده های مناسب در قسمت کوره واکنش و کوره های کمکی می باشد. همچنین بر اساس نتایج این مطالعه می بایست دستورالعمل راه اندازی واحد اصلاح گشته و سیستم آنالایزر نسبت گاز اسیدی به هوا نیز در سرویس قرار گیرد

عواملی همچون بازار تقاضا، قوانین زیست محیطی، سوخت های پاک (سوخت های با گوگرد پایین) و همچنین تبدیل نفت سنگین به محصولات سبک تر نیاز به هیدروژن را در پالایشگاه ها افزایش داده است. البته این افزایش باید با محدودیت برای نشر co2 به محیط زیست همراه باشد. با توجه به موارد ذکر شده پالایشگاه ها مجبور به پیدا کردن راه حلی برای بهینه کردن مصرف هیدروژن و کاهش نشر co2 گردیده اند. در این پایان نامه از یک روش ریاضی بر روی پالایشگاه بندر عباس به منظور مدیریت هم زمان co2 و هیدروژن استفاده شده است. تابع هدف این برنامه بر حسب کل هزینه سالیانه بوده تا مقدار بهینه بین هزینه های عملیاتی و هزینه های ثابت بدست آید. در این مطالعه دو مبحث مدیریت هیدروژن و مدیریت co2 با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی (nlp) و برنامه ریزی غیر خطی آمیخته چند متغیره (minlp) مورد بررسی قرار گرفت است. نتایج بدست آمده برای هیدروژن و co2 نشان می دهد که شبکه بهینه شده 40% هیدروژن کمتری مصرف می کند و نشر co2 را به میزان 29% کاهش می دهد.

یکی از مهم ترین بخش های واحدهای صنعتی واحد پشتیبانی بخار می باشد. فرآیندهای مختلف موجود در یک واحد صنعتی با واحد پشتیبانی مرتبط می باشند. در واحد پشتیبانی تولید همزمان (ترکیب گرما و توان) وجود دارد. تولید همزمان یک روش موثر برای تولید گرما و توان و کاهش قیمت های انرژی می باشد. در این پایان نامه، چهار روش برای هدف گذاری توانایی تولید همزمان براساس سطوح مختلف فشار منبع و تقاضای بخار پیشنهاد شده است. دو روش پیشنهاد شده (گرافیکی و جبری) برای هدف گذاری توانایی تولید همزمان برای شدت جریان بخار داده شده ی سطوح منبع و تقاضا به کار می رود. اولین هدف این پایان نامه ارائه ی این روش های گرافیکی و جبری برای تعیین مقادیر بخار اضافی که می تواند چگالش شود، کمبود بخار از دیگ بخار و توانایی تولید همزمان می باشد. دو روش دیگر پیشنهاد شده جهت هدف گذاری توانایی تولید همزمان برای انرژی داده شده ی سطوح منبع و تقاضا به کار می رود. دومین هدف این پایان نامه برای کمینه کردن بخار مورد نیاز از دیگ بخار و تخمین توانایی تولید همزمان در واحد پشتیبانی بخار می باشد. هم چنین مقدار بخار اضافی که از سطح چگالش عبور می کند زمانی که کمینه ی بخار توسط دیگ بخار تولید می شود با این روش تعیین می شود. روش های ارائه شده ساده تر از روش های انجام شده توسط محققین قبلی می باشند و برای هدف گذاری سریع توانایی تولید همزمان در واحد پشتیبانی بخار به کار می روند. به علاوه، چندین مثال برای نشان دادن کاربرد این روش های پیشنهاد شده برای هدف گذاری تولید همزمان آورده شده است.

در طراحی شبکه مبدل های حرارتی، معمولا طراح انعطاف پذیری عملیاتی بالایی را در طرح ارائه شده در نظر می گیرد. با این وجود برخی از تغییراتی که پس از طراحی در شرایط عملیاتی فرایند رخ می دهد، لزوم اصلاح شبکه موجود را مشخص می کند. هدف از اصلاح شبکه، طراحی شبکه ای اقتصادی با در نظرگرفتن محدودیت های عملیاتی و متناسب با شرایط عملیاتی جدید می باشد. دو روش رایج در اصلاح و بازبینی شبکه، روش طراحی پینچ و روش برنامه نویسی ریاضی می باشند. روش پینچ زمان بر بوده و براساس تجربه و قضاوت طراح و با رویکردی دستی به حل مسئله می پردازد. در حالی که روش برنامه نویسی ریاضی سریع تر بوده و اعمال سلیقه طراح در آن کمتر می باشد. این روش با رویکردی دقیق به دنبال بهینه ترین جواب برای اصلاح شبکه می باشد. در این تحقیق از ترکیب دو روش بهینه سازی ریاضی و روش پینچ، که براساس تحلیل ترمودینامیکی و طراحی کاربردی می باشند، جهت اصلاح یک واحد تولید آمونیاک در مقیاس صنعتی استفاده شده است. در مرحله هدف گذاری خواص فیزیکی جریان ها متغیر با دما در نظر گرفته می شود و هر جریان به چند زیر جریان که خواص فیزیکی مشابهی دارند تفکیک می شوند. نمودار تجمعی نیز برای ارزیابی بهتر توزیع ظرفیت گرمایی ویژه در طول جریان های یک شبکه معرفی شده است. حالت عملیاتی شبکه اصلاح شده نیز جهت بررسی کارآیی طرح، هنگام تغییر در شرایط عملیاتی، مورد بررسی قرار می گیرد. کاهش ضریب کلی انتقال حرارت در اثر ایجاد رسوب، حذف یک تبادلگر از سرویس، تغییر در دمای ورودی یا دبی جرمی جریان های فرایندی از جمله پارامترهای عملیاتی هستند که اثر آن ها را در شبکه می توان بررسی نمود. جهت افزایش بازیافت حرارتی بین جریان های فرایندی، ساختار شبکه می بایست تغییر نماید. این اصلاحات شامل تغییر اتصال یکی از مبدل ها، اضافه کردن سه مبدل حرارتی جدید و تقسیم چند جریان می باشند. پس از اصلاح شبکه، مصرف جریان خارجی گرم و سرد به ترتیب 14% و 15% کاهش می یابند.

وقایع مخاطره آمیز می تواند شامل یک یا چند حادثه فرآیندی مثل انفجار، آتش سوزی یا رهایش مواد سمی باشد. درهر کدام از این حوادث امکان پخش گاز موجود می باشد. پخش گازهای سنگین بسیار خطرناک تر از پخش گازهای سبک می باشد زیرا پخش آن ها آرام تر صورت می گیرد. هنگامی که گازی به طور ناگهانی در سطح زمین پخش شود و یا هنگامی که گازی با دانسیته زیاد در بین موانع زیادی پخش گردد، فرایند پخش گاز سنگین وجود خواهد داشت. در این پایان نامه پس از توصیف مبانی انتشار گازها، به بررسی برخی از مدل های پخش گازهای سنگین پرداخته شده است. سپس آزمایش میدانی kit fox به عنوان آزمایش پخش گاز سنگین، معرفی گشت. برای مدلسازی، از دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. جهت وارد کردن تأثیرات پایداری اتمسفر (که تا حدودی می-توان گفت بیانگر وجود اغتشاشات در اتمسفر می باشد) از مدل ?-k و داده های گرادیان دما در جهت عمود بر سطح زمین، استفاده شد. با استفاده از مدل شناوری boussinesq در این مدلسازی، اثر جابه-جایی آزاد هوا در جهت عمود بر سطح زمین (ناشی از گرادیان دما) نشان داده شده است. افزودن این مدل به سیستم حل معادله-ها، باعث تشکیل اعوجاج هایی در غلظت های مشاهده شده در نقاط مختلف گردید که به نوعی قابل مقایسه با اعوجاج های موجود در جواب های آزمایشگاهی می باشند. به جای استفاده از پروفیل عمومی سرعت باد، داده های آزمایشگاهی سرعت که وابسته به زمان، ارتفاع و جهت باد می باشند، به کار گرفته شد که موجب نزدیک شدن شرایط مدلسازی به شرایط واقعی و افزایش صحت نتایج گردیده است. به جای استفاده از هندسه سه بعدی یا دو بعدی که عموماً در کارهای دینامیک سیالات محاسباتی به کار گرفته می شوند، از ترکیبی از این دو نوع هندسه استفاده شد که نتیجه آن کاهش بسیار زیاد تعداد مش ها(از حدود20000000 مش به تقریبا 3000000 مش) و به دنبال آن کاهش زمان محاسبات کامپیوتری بود. با توجه به وسعت هندسه موجود، ترکیب گام های زمانی 1 ثانیه ای و 25/0 ثانیه ای در محدوده ی زمانی رهایش گاز، کمک بسیار زیادی در افزایش دقت نتایج و تطابق بیشتر نمودارهای حاصل با نمودارهای غلظت- زمان رسم شده از طریق داده های آزمایش میدانی داشت. در نهایت، جهت بررسی صحت نتایج از روش ارزیابی استاتیکی مدل استفاده گردید. خطای حاصل نیز با محدوده خطای قابل قبول مقایسه شد و مورد تأیید قرار گرفت.

حوادثی که در واحد های صنعتی منجر به صدمه زدن به حیات انسانها، محیط زیست و تخریب تجهیزات و کارخانجات شده است، تعداد آن ها در سالهای اخیر رو به فزونی بوده که در برخی موارد این آسیب ها جبران ناپذیر نموده است لذا یک برنامه ریزی و مدیریت در کاهش این حوادث ضروری است که مدیریت ریسک نوعی تصمیم گیری برای کاهش این حوادث می باشد. از جمله واحدهای صنعتی می توان به پالایشگاه ها اشاره کرد که عموماً پتانسیل بالقوه ای برای رهایش گازهای سمی و آتش زا دارند. هدف این مطالعه مدیریت ریسک و ارزیابی پیامد در پالایشگاه تبریز است. در این پروژه سناریو های مختلفی با استفاده از نرم افزارphast risk (process hazard analysis soft ware tool) برای مخازن ذخیره و نگهداری مواد در پالایشگاه مورد ارزیابی قرار گرفته و آثار هر گونه نشتی، اشتعال و انفجار از هر یک از تجهیزات بر مناطق مجاور بررسی شده است. در حوزه سمیت پر خطر ترین سناریو مربوط به مخزن کلر است.ابر کلرین با غلظت ppm 30 تا فاصله تقریبی 1835 متری از مخزن پیشروی می کند. به طور کلی در بررسی سناریو های مربوط به مخزن کلر در شرایط آب و هوایی غالب، حداقل فاصله خطرناکی که در آن ها مشاهده شد 21 متر است. لذا پیشنهاد می شود که اطراف این مخازن تا شعاع 21 متر خالی از پرسنل اعلام شود. حدافل فاصله خطرناک در مورد مخزن آمونیاک 52 متر است. در مورد انتشار گاز های آتش زا از مخازن مورد نظر، آتش ناگهانی حاصل از رهایش گاز بوتان تا شعاع 3155 متری مخزن را پوشش می دهد. درصد مرگ و میر ناشی از تشعشعات آتش فورانی، برای مخزن بوتان تا شعاع 610 متری صد در صد است. در نهایت منیمم معیار پذیرش ریسک برای یک نفر 5-10 محاسبه شد.

الگوی پدیده شناختی فراگیری بر پایه ی نگره های شایندگی و آشفتگی همسان برای شکست چندتایی ریزه های شاره در میدان شارش آشفته پیشنهاد شده است. این رویکرد، زنجیره ای از رخدادهای شکست دوتایی پی در پی را در یک بازه ی زمانی سنجش پذیر با ماندگاری گردابه به کار می برد. دستاوردها نشان میدهد که بکارگیری سنجه ی چگالی کارمایه ی گردابه به جای کارمایه ی گردابه، آهنگ شکست دوتایی بالاتری در برابر الگوهای دیگر پیش بینی می کند. برای فراگیری الگوی پیشنهادی به شکست چندتایی، پردازه ی کارمایه ی به جا مانده شناسانده شده که بیانگر کارایی گردابه ی آغازین برای گام های پسین شکست می باشد. برای شکست سه تایی، الگوی پیشنهادی سازگاری خوبی با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد. ولی شکست چهارتایی ارزش کمتری در آهنگ پخش کارمایه پایین از خود نشان می دهد. در آهنگ پخش کارمایه بالا، هنایش شکست چهارتایی چشمگیرتر است. همچنین دستاوردها نشان می دهد که با افزایش شمارگان ریزه ها در هر شکست، پراکنش اندازه ی ریزه ی دختر پهن تر شده و اندازه ی بیشینه ی آن برای شکست چهارتایی کمتر از شکست دوتایی می باشد. از سوی دیگر، با اینکه شکست دوتایی بالاترین شایندگی را نشان می دهد، پراکنش شکست سه تایی نیز هماهنگی خوبی با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد. این دستاورد با یافته های پیشین، که شکست سه تایی پدیده ی چیره در آوندهای همزندار است، هماهنگی خوبی دارد.

یکی از مهم ترین مباحثی که امروزه مطرح می شود بازیافت توان و انرژی در صنعت و استفاده ی بهینه از انرژی های موجود در واحدهای مختلف صنعتی است. در این پایان نامه واحد جداسازی میعانات گازی مجتمع گاز پارس جنوبی در حالت پایا شبیه سازی شده است و تأثیر دمای ورودی جریان خوراک، شماره سینی خوراک، نسبت جریان برگشتی و تعداد سینی های تئوری برج ها به عنوان پارامترهای موثر بر خلوص محصولات و بار حرارتی تجهیزات بررسی شده است. از این طریق بهترین مقدار این پارامترها به دست آمده است. همچنین با توجه به اهمیت طراحی شبکه مبدل های حرارتی به عنوان یکی از بخش های مهم طراحی فرآیندها، شبکه مبدل های حرارتی این واحد با دیدگاه انتگراسیون حرارتی بررسی گردیده است. این بررسی با دو رویکرد در قالب اصلاح شبکه ی موجود و طراحی مجدد شبکه انجام گرفته است. در طراحی مجدد شبکه، هدف کمینه کردن سطح انتقال حرارت و یا هزینه سالیانه کلی آن واحد می باشد. درحالی که هدف از بازبینی و اصلاح شبکه موجود کمینه کردن دوره بازگشت سرمایه بعد از اعمال تغییرات انجام شده در شبکه می باشد. دو روش رایج در طراحی و اصلاح شبکه مبدل های حرارتی روش طراحی پینچ و روش برنامه نویسی ریاضی می باشند. حالت عملیاتی شبکه نیز جهت بررسی کارآیی طرح، هنگام تغییر در شرایط عملیاتی، مورد بررسی قرار گرفت. کاهش ضریب کلی انتقال حرارت در اثر ایجاد رسوب، تغییر در دمای ورودی یا دبی جرمی جریان های فرآیندی از جمله پارامترهای عملیاتی هستند که اثر آن ها را در شبکه بررسی گردید. در این پایان نامه از ترکیب دو روش بهینه سازی ریاضی و روش پینچ، که براساس تحلیل ترمودینامیکی و طراحی کاربردی می باشند، به منظور طراحی مجدد و اصلاح شبکه استفاده شده است. در بررسی شبکه موجود به منظور اصلاح آن با توجه به شرایط عملیاتی بهبود قابل ملاحظه ای مشاهده نگردید و در طراحی مجدد شبکه هزینه کل سالیانه به میزان 50.2 درصد و سطح انتقال حرارت به میزان 71 درصد کاهش یافت و استفاده از انرژی حرارتی منابع خارجی به کمینه مقدار خود رسید.

آب از فراوان ترین مواد پیرامون ما است. استفاده فراوان از آب در صنایع شیمیایی، آلوده شدن آن و نبود جایگزین برای آن، موجب توجه بیشتر به کاهش مصرف آب و تولید پساب در صنایع فرآیندی گردیده است. رویکرد های معمول بهینه سازی مصرف آب، روش های مبتنی بر تکنولوژی پینچ و روش های برنامه ریزی ریاضی است. در این پژوهش هدف ما بهره گیری از روش برنامه ریزی ریاضی برای کمینه سازی مصرف آب و تولید پساب در پالایشگاه نفت بندر عباس می باشد. مشخص کردن آلاینده های کلیدی و غلظت حدی ورودی و خروجی و تمامی حالت های ممکن و موجه برای کمینه سازی فرآیند، عوامل کلیدی در کاهش مصرف آب و تولید پساب هستند. در نتیجه ابتدا اطلاعات مربوط به شبکه آب مصرفی و تولید پساب پالایشگاه مذکور جمع آوری و مدل برنامه ریزی ریاضی بر این ساختار طراحی شد. در مرحله بعد، با استفاده از نرم افزار gams، مصرف شبکه آب پالایشگاه، کمینه شد. در نهایت با استفاده از روش استفاده دوباره از پساب دیگر فرآیندها و روش طراحی سیستم تصفیه توزیع یافته در فصول تابستان و زمستان به ترتیب میزان آب تازه مصرفی 28% و 25% کاهش یافت. سپس با در نظر گرفتن تغییرات انجام شده، محاسبات اقتصادی را برای عملی کردن طرح انجام دادیم. در نتیجه مدت بازگشت سرمایه گذاری انجام شده در روش استفاده دوباره از پساب و سیستم تصفیه توزیع یافته به ترتیب 7 و 20 ماه ارزیابی شد.

در مطالعه ی حاضر، به بررسی جایگزینی سیستم تولید جداگانه برق و بخار در فاز یک مجتمع گازی پارس جنوبی با استفاده از سیستم یکپارچه تولید برق و بخار پرداخته شده است. طراحی فعلی این واحد بر اساس روش های طراحی مفهومی سنتی انجام گرفته است و به همین سبب، واحد دارای اتلاف اگزرژی بالایی می باشد. برای این منظور چهار حالت مختلف سیستم های تولید همزمان در بازه های زمانی تابستان و زمستان و شرایط محیطی متوسط سالانه به وسیله ی نرم افزار thermoflow شبیه سازی شده و راندمان های انرژی و اگزرژی و اتلاف اگزرژی و سودآوری این سیستم ها با سیستم تولید جداگانه و با یکدیگر مقایسه گردیده اند. بر اساس راندمان های انرژی و اگزرژی، میزان نرخ بازگشت سرمایه و سودآوری واحد و نقشه های جانمایی فاز یک از بین سیستم های شبیه سازی شده، سیستم تولید برق با استفاده از توربین گاز-تولید گرمای فرآیندی به عنوان سیستم مطلوب انتخاب گردید. سپس اثر پارامترهای مختلف عملیاتی در تحلیل حساسیت مانند شرایط محیطی، اختلاف دمای پینچ، اثر احتراق کمکی و ... بر روی راندمان انرژی و میزان تولید برق و بخار این سیستم بررسی شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که راندمان های انرژی و اگزرژی با استفاده از این سیستم به ترتیب به میزان 189% و 76% افزایش یافته اند و از انتشار 4/119 هزار تن در سال دی اکسید کربن جلوگیری شده است. هم چنین سالانه به میزان 35 میلیون دلار درآمد خالص عاید واحد می گردد. بنابراین مشخص می شود که در عسلویه مانند سایر نقاط دنیا، اجرای این روش بهینه سازی از دیدگاه انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی بسیار سودآور می باشد.

روشهای متعددی جهت افزایش فرایندهای جاری در صنایع گازی مورد استفاده قرار می گیرند که مطالعه مخاطرات و راهبری فرآیند یکی از بهترین این روشها است. استفاده از این روش در کشورهای صنعتی به صورت یک الزام مطرح می شود اجرای این سیستم در کشورهای رو به توسعه شدیداً توصیه شده و در بسیاری از صنایع نفت ،گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد .اجرای سیستم hazopدر پلایشگاه های ایران به منظور افزایش ایمنی سیستم ها به یکی از مهمترین کارهای قابل انجام در این کارخانجات تبدیل شده و تاکنون در بسیاری از صنایع مرتبط با نفت، گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد . این پایان نامه مشتمل بر 5 فصل می با شد که در فصل اول تعاربفی مرتبط با ایمنی و شرح اجمالی از روش های مختلف و متعارف شناسایی مخاطرات آمده است. در ادامه و در فصل دوم روش hazop به طور کامل و مطابق با استاندارد های موجود و به منظور آشنایی خوانندگان و همکاران محترم پروژه بیان گردیده است. در فصل سوم فرایند واحد سیلاب گیری و تثبیت میعانات گازی و نم زدایی به همراه توضیحات بخش ورودی واحد ومباحث کنترلی آنها به تفصیل شرح داده شده است. در فصل چهارم نحوه انجام مطالعات hazop در واحد سیلاب گیری و تثبیت میعانات گازی و نم زدایی و فرضیات و ملاحظات انجام کار بیان شده است و در فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات از کل پروژه به طور مفصل شرح داده شده است.. راندمان واحد سیلاب گیری و تثبیت میعانات گازی و نم زدایی به شدت وابسته به عملکرد بخش های کوره و برج ها می باشد زیرا هرچه ما بتوانیم دمای (heat medium) کوره را در حد مناسب بالا نگه داریم، مبدلاحیاء واحد نم زدایی می تواند به احیاء بهتر مولکولارسیو برج های خشک کن کمک نماید و عملیات احیاء با کیفیت بالاتر ی انجام شود. مهم ترین پیشنهادات ارائه شده در این مطالعه شامل نصب و راه اندازی واحد های اتان گیری و بوتان گیری می یاشد.همچنین بر اساس نتایج این مطالعه دستور العمل راه اندازی واحد اصلاح گردید

a one dimensional dynamic model for a riser reactor in a fluidized bed catalytic cracking unit (fccu) for gasoil feed has been developed in two distinct conditions, one for industrial fccu and another for fccu using various frequencies of microwave energy spaced at the height of the riser reactor (fccu-mw). in addition, in order to increase the accuracy of component and bulk diffusion, instantaneous and overall fractional yield is used in a heuristic manner. furthermore, the effect of various catalysts to oil ratio on gasoline yield with fccu-mw has been studied. the results of the convectional fccu simulation show great compatibility with the plant data in hand. comparison of the two models shows that microwave energy gives better results in terms of gasoline yield. also it has been shown that the increase of catalyst to oil ratio leads to the increase of gas oil conversion and especially gasoline yield. keywords: modeling – simulation - fluidized bed catalytic cracking – microwave energy – riser reactor the work done in this study is organized into six chapters. the first chapter represents introduction of the fluid catalytic cracking unit (fccu). a literature review on the modeling and simulation of fccu follows in the second chapter which consists of kinetic development, modeling and simulation review and fcc evolution. chapter 3 deals with the riser model development. in this section energy balance, partial and overall mass balance equations have been derived. also, energy balance for a model of a fccu riser reactor exposed to microwave energy (fccu-mw) is given. experimental relationship is used to model the pressure behavior in the riser section of fccu. instantaneous and overall fractional yield is used to increase the accuracy of component and bulk diffusion in a heuristic manner. chapter 4 represents simulation steps of riser reactor of a fcc and fcc-mw models. results of the riser simulation in both fccu and fccu-mw are presented and discussed in chapter 5. simulation results are compared with industrial data and other simulations that have been reported in the literatures. after that results of the models that simulated in the present work are compared. chapter 6 summarizes the conclusions drawn from the study. also a new fccu using microwave energy is recommended which has been registered as a patent in the iranian patent organization.

اتانول کاربردهای متنوعی در صنایع لاستیک سازی، رنگسازی، حلالها ومکمل سوخت خودرو دارد. اتانول برخلاف نفت از جمله مواد تجدیدپذیر محسوب می شود که مشکلات زیست محیطی و آلودگی نیز ایجاد نمی کند. استفاده از اتانول به عنوان مکمل سوختخودروها از جمله مهمترین مصارف صنعتی این ماده بشمار می رود. با توجه به این موضوع تحقیق و توسعه در زمینه تولید اتانول با درجه خلوص بالا در سطح جهان، و نه تنها در کشور های پیشرفته، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. یکی از روشهای تولید اتانول، استحصال آن از ضایعات کشاورزی و دامی می باشد. در این پژوهش فرایندتولید بیو اتانول از ضایعات خرما به روش تخمیر غوطه ور مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان فرآیند تخمیر غلظت اتانول را با تقطیر بالا می برند،در حین خالص سازی تشکیل ترکیب آزئوتروپی می دهد. یکی از روشهای خالص سازی اتانول در این شرایط استفاده از تقطیر استخراجی می باشد. برای مخلوط اتانول با آب بالاترین نقطه ازئوتروپ جوش برای الکل 95% وزنی و آب 5%وزنی است. بنابراین جزء تقطیر شده مخلوط اتانول و آب نمی تواند خالصتر از 95 درصد باشد. برای تولید اتانول خالص تر، مقدار کمی حلال meg به آن اضافه می شود .این ماده ،نقطه آزئوتروپ اتانول و آب را می شکند و یا به عبارت دیگر فراریت آب را افزایش می دهد و مخلوط دوباره تقطیر می شود.نتیجه این فرآیند بدست آوردن اتانول بدون آب است با این همه چند ppm،meg در اتانول باقی می ماند. اهمیت دیگر این کار بررسی یک فرآیند صنعتی با تولید 120000 لیتر در روز اتانول بی آب است که قسمت تقطیر با نرم افزار aspen plus شبیه سازی شدهاست، اتانول8% وزنی از راکتور وارد مرحله جداسازی می شود و پس از تقطیر درصدخلوص آن به 54% وزنی افزایش می یابد در مرحله دوم تقطیر، اتانول خروجی با 93 % وزنی خلوص ، وارد برج تقطیر استخراجی می شودواز یک تن خرما، 251لیترالکل بی آب تولید می شود .

این پایان نامه با عنوان شبیه سازی راکتورهای واحد ریفرمینگ کاتالیزوری با استفاده از نرم افزار hysys refinery می باشد که در آن با استفاده از نرم افزار گفته شده واحد شبیه سازی می گردد. استفاده از این نرم افزار این امکان را به کاربر می دهد تا با استفاده از بخش کالیبراسیون آن امکان ایجاد شبیه سازی سنتیکی فراهم گردد. به این ترتیب با درصد اطمینان بالا می توان جوابهای خروجی از نرم افزار را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد و از آنها در جهت بهینه سازی یا تغییرات مورد نظر کاربر استفاده کرد. در نهایت نتایج شبیه سازی انجام گرفته گزارش شده است.

با توجه به پیشرفت و توسعه صنایع در زمینه فناوری های زیستی و نیاز مبرم بشر برای تولید فرآورده هایی از این دست، لزوم استفاده از زیست راکتورهای هواراند بیش از پیش احساس می شود. نکته مهم در این رابطه آن است که پس از مطالعه و تحقیق فراوان هیچ روش قطعی و کاملی برای طراحی پیدا نشد که با استناد از آن بتوان از ابتدا تا انتها یک زیست راکتور هوا راند را طراحی نمود. بیشتر زیست راکتورهای صنعتی هنوز به صورت تانک های همزن دار پیوسته هستند. به عنوان جایگزینی برای آنها اخیراً طراحی های زیست راکتورهای هواراند مورد توجه قرار گرفته است به جهت ساختار ساده و تنش برشی کمتر اعمال شده نسبت به تنش در مقایسه با تانکهای همزن دار بر سلولها حساس نیستند و به این خاطر آنها کاربرد بالقوه ای در صنایع بیوشیمیایی دارند. اگرچه توصیف دقیق عملیات زیست راکتورهای هواراند هنوز مشکل است. در این رساله پس از تحقیق و بررسی بر روی مدل های ارائه شده که طراحی را دربر نمی گیرند، با استفاده از یک الگوریتم ساده یک زیست راکتور هواراند طراحی گردید. در این روش خاص از برابری عدد پکلت محاسباتی و عدد پکلت آزمایشگاهی استفاده شد، و نتایج دقیق با متوسط درصد خطا کمتر از نه درصد از آن محاسبه گردید.

شناسایی دقیق خطرات صنایع نفت و گاز به عنوان بخشی از یک تحلیل ایمنی جامع نه تنها امری کاملا توصیه شده است بلکه توسط سازمان های ناظر رسمی نیز بر آن تاکید شده است. در همین راستا تکنیک ارزیابی و شناسایی مخاطرات hazop در ایستگاه تقویت فشار ضعیف گاز شماره 3 گچساران به کار گرفته شد. این تکنیک به دلیل ساختار بندی بالا و یادگیری آسان به عنوان یکی از پرکار برد ترین تکنیک های شناسایی خطرات در صنایع نفت و گاز محسوب می شود. در این روش 170 انحراف موجود توسط تیم hazop بررسی شده است. پیشنهادات کارشناسی شامل پیشنهادات فرآیندی، سخت افزاری و پیشنهادات عمومی برگرفته از نتایج hazop به منظور کاهش احتمال وقوع پیامد ها ارایه شده است که در مدارک hazop در بخش پیوست آورده شده است. وظیفه اصلی ایستگاه، تامین خوراک گازی واحد فشار قوی برای تزریق به مجموعه چاه ها و همچنین تامین بخشی از خوراک ngl1200 می باشد، از این رو عملکرد این واحد تاثیر زیادی بر واحد های پایین دستی دارد. بر اساس کارشناسی های صورت گرفته با توجه به وظیفه ایستگاه مشکل اصلی وجود مقادیر آب و نوسان در فشار محصول خروجی می باشد در صورتی که محصول گاز خروجی باید کاملا خشک و بدون نوسان باشد. اگر محصول فاقد کیفیت لازم باشد به سمت مشعل سرد و مشعل گرم هدایت می شود که سبب به وجود آمدن مشکلات زیست محیطی و فرآیندی می شود. راندمان واحد به شدت تحت تاثیر عملکرد اسکرابر ها و برج تماس گلایکول می باشد زیرا هر چه این 2 دستگاه در شرایط ایده آل کار کنند عملیات نم گیری بهتر صورت میگیرد. نم زدایی در ایستگاه به وسیله گلایکول انجام می شود که دارای محدودیت های عملیاتی دما، فشار و میزان ph برج جذب می باشد. تمامی این شرایط عملیاتی در مطالعات hazop مورد بررسی قرار گرفته و پیشنهادات ارایه شده است. از این رو به اقدامات کنترلی حاصل از انجام مطالعات hazop نظیر کنترلر های دما و فشار روی برج تماس گلایکول و مبدل حرارتی واحد نم زدایی ایستگاه می توان اشاره کرد.

در صنعت سیمان به ازای هرتن سیمانgj 4 انرژی مصرف می گردد. این موضوع بیانگر مصرف بالای انرژی در این صنعت می باشد. حدود 40 درصد انرژی ورودی توسط اتلاف حرارتی به هدر می رود. که این حرارت قابل بازیافت بوده و می توان از آن برای تولید برق یا مصارف دیگر استفاده نمود. برای این منظور داده های مربوط به کارخانه سیمان خاش با تولید 780000 تن کلینکر در سال مورد استفاده قرار گرفت و موازنه جرم و انرژی بر روی سیستم صورت گرفت. جهت بازیافت حرارت یک چرخه بخار درنظر گرفته شد و برآورد گردید این چرخه قادر به تولید mw3 برق می باشد. این مقدار نشان می دهد که حدود 20 درصد در انرژی برق مصرفی تجهیزات و حدود 10 درصد در میزان انرژی اولیه کارخانه می توان صر فه جویی نمود. همچنین از این گرما می توان جهت پیش گرمایش مازوت در کارخانه هایی که از سوخت مازوت استفاده می کنند بهره برد. با بررسی سیستم انتخابی مورد مطالعه در کارخانه سیمان خاش و اجرای طرح ، حدود 960000 لیتر گازوئیل در سال صرفه جویی می شود .

آنالیز خطر و ارزیابی ریسک یکی از ابزارهای مهم برای حفظ و ارتقاء سطح ایمنی در صنعت به شمار می رود. برای این منظور در واحدهای صنعتی موجود یا در حال طراحی، ارزیابی ریسک برای مخاطراتی نظیر آتش-سوزی، انفجار و یا پیامدهای مربوط به انتشار مواد سمی شیمیایی صورت می گیرد. پیشرفت صنعت و بروز حوادث مختلف در واحدهای فرآیندی که منجر به بروز فجایع انسانی و محیطی می شود، متخصصین را بر آن داشته است که برای برآورد احتمال وقوع و پیامدهای این گونه حوادث به روش های تحلیلی روی آورند تا قبل از بروز حادثه جهت کنترل آن برنامه ریزی نمایند. در این پایان نامه پس از شرح مقدماتی در مورد ریسک و ارزیابی پیامد، به ارزیابی ریسک و پیامد پخش مایع هیدرازین در نیروگاه بخار ایرانشهر و زمین های اطراف آن با استفاده از نرم افزار phast risk پرداخته شده است. هیدرازین ماده سمی و سرطان زا است و در طی دو دهه ی اخیر به دلیل آشکارشدن اثرات مضر آن بر بدن انسان و محیط زیست، مصرف آن به شدت کاهش یافته است. هم چنین اقدامات وسیعی در سطح جهان برای جایگزینی آن با مواد غیر سمی در حال انجام است اما این ماده هنوز هم به طورگسترده ای برای کنترل شیمیایی دیگ های بخار و جلوگیری از خوردگی آن ها به کار می رود. در این مطالعه مکان های پر خطر در اطراف نیروگاه مشخص شده اند. نتایج نشان می دهد که زمین های اطراف این واحد تا فاصله ی 22 متری باید خالی از سکنه باشد .زیرا، در فاصله 680 متری غلظت هیدرازین به050 ppm می رسد.

در این تحقیق هیدرودینامیک، انتقال حرارت و واکنش شیمیایی در راکتور بستر ثابت استفاده شده در فرآیند سنتز فیشر- تروپش با نسبت قطر لوله به قطر ذره (n) برابر 6/4 با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) بررسی شدند. برای اولین بار هندسه راکتور در این فرآیند با استفاده از روش پرکن گسسته (dpm) مدل شد. شبیه سازی های cfd در گستره وسیعی از عدد رینولدز، 79/611-85/3، در رژیم جریان آرام و آشفته با استفاده از نرم افزار تجاری cfd انجام شدند. در رژیم جریان آشفته از مدل آشفتگی rng k-? استفاده شد. اثرات سیال در ورودی راکتور مورد بررسی قرار گرفتند. مشخص شد، با در نظر گرفتن فاصله بستر ثابت از ابتدا و انتهای راکتور برابر 75/0 سانتیمتر جریان در ابتدای راکتور توسعه یافته می شود. نتایج cfd هیدرودینامیک و انتقال حرارت با روابط تجربی موجود در مراجع مقایسه شدند. مقادیر افت فشار پیش بینی شده در رژیم جریان آرام بدلیل اثرات دیوار بیشتر از رابطه ergun و در رژیم جریان آشفته بدلیل راه گزینی جریان در بستر کمتر از رابطه ergun تخمین زده شدند. نتایج cfd افت فشار همخوانی خوب با روابط zhavoronkov و همکارانش و reichelt نشان دادند. زیرا اثرات دیوار در این روابط در نظر گرفته شده است. مقادیر ضریب انتقال حرارت بی بعد با چند رابطه تجربی مقایسه شدند. مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت بی بعد پیش بینی شده همخوانی بهتر با رابطه dixon و labua نشان می دهد. زیرا این رابطه تابعی از اندازه و شکل ذرات درون بستر می باشد. برای بررسی واکنش شیمیایی درون راکتور، یک مدل سینتیکی بر اساس قانون توانی برای تولید اولفین های سبک به روش سنتز فیشر- تروپش روی کاتالیست کبالت بیان شد. شبیه سازی های cfd واکنش شیمیایی با این مدل انجام شدند. اثرات دمای واکنش، شدت جریان جرمی خوراک و نسبت هیدروژن به منوکسید کربن(h2/co) روی تبدیل منوکسید کربن و گزینش پذیری محصولات در گستره دمایی k 15/523-15/463، شدت جریان جرمی kg/s 6-10×5/6-6-10×9/1 و نسبت 3-1 h2/co = بررسی شدند. همچنین کسر جرمی محصولات در نسبت های مختلف h2/co با استفاده از مدل cfd پیش بینی شدند. مشاهده شد که تبدیل منوکسید کربن با افزایش دما افزایش یافت در حالیکه با افزایش شدت جریان جرمی خوراک کاهش یافت. همچنین گزینش پذیری و کسر جرمی محصولات با افزایش دما و نسبت h2/co افزایش یافتند. با توجه به نتایج ارائه شده مشاهده شد که با افزایش مقدار هیدروژن به 6/0 و کاهش مقدار منوکسید کربن به 13/0 در دمای k 15/523 و شدت جریان جرمی kg/s 6-10 × 9/1 مقدار اولفین های سبک، اتیلن و پروپیلن، حداکثر مقدار را خواهند داشت.

برای جلوگیری از ریسک های صنعتی لازم است که تاسیسات صنعتی را به لحاظ پیامدها و سناریوهای حادثه ای مختلف براساس ارزیابی ریسک احتمالی مورد بررسی قرار دهیم. آنالیز پیامد حوادث، ابزاری است که مهندسین فرآیند با هدف ارزیابی ریسک ناشی از فعالیت های صنعتی و به منظور تعیین میزان خطرات و تلفات احتمالی ناشی از حوادث آن را به کار می گیرند. در این پروژه پیامد حوادث فرآیندی در پالایشگاه ngl 1200 گچساران با استفاده از نرم افزار تخصصی phast مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بالا بردن دقت مدل سازی از روشmulti-component به جای روش pseudo-component استفاده شده است و برای مدل سازی مواد هیدروکربنی ترکیبی(نظیر گاز ترش،گاز شیرین شده، ngl و...) به کار گرفته شد و نتایج دقیق تری که به واقعیت نزیک تر است،حاصل شد. پس از انجام مراحل انتخاب سناریوها، 7 سناریوی پرخطر در پالایشگاه شناسایی و پیامد حوادث احتمالی مربوط به آنها مدل سازی شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش فشار ناشی از انفجار مخزن پروپان(v-12306) از بقیه موارد بیشتر بوده و دلیل آن میزان گازی است که در نتیجه آسیب به مخزن،رها خواهد شد. بیشترین تشعشع ناشی از آتش فورانی مربوط به مخزن ngl (v-12402)می باشد که دلیل آن هم فشار بسیار بالای داخل مخزن می باشد. در محوطه پالایشگاه بیشترین محدوده تحت تاثیر آتش استخری مربوط به مواد خروجی از مخزن متانول (tk-12302) می باشد که البته با این فرض که هیچ مانعی در مسیر پخش مواد وجود نداشته و مایع به راحتی روی زمین جاری شود، بدست آمده است. از نظر سمیت و شعاعی که بواسطه آن افراد دچار حادثه می شوند، مخزن متانول (tk-12302)خطرناک تر خواهد بود. خطر ناشی از نشتی یا تخریب کامل این مخزن در سرعت های کم باد ، بیشتر می باشد و ابر تشکیل شده با غلظت ppm200 محدوده بیشتری را تحت تاثیر قرار می دهد و تا فاصله 1120 متری از مخزن پراکنده می شود.

there is no doubt that human being needs to become integrated with industry and industry needs to be progressed, daily. on the other hand, serious events in industrial units specially in oil industries has been shown that such damages and events are industry related ones. the consequence of such events and damages which resulted in chemical and poisoned explosions and loss of life and property have caused that industrial engineers and designers looking for increasement of their units safety and using new standards and re-designing and strengthening their industrial units. then, various methods and software’s were created in order to predict and prevent of such events by which we can assist and analyses events in an operational unit. this present thesis have described the consequence assessment and it have analyzed the release and emission of sour gas( methane along with lots of hydrogen sulfide) in high pressure in the injection to oil holes and all results have been acquired and analyzed by software phast which is one of the most related software’s .this study shows that in case of gas leakage in the worst possible states (in case of environmental conditions), place will be filled with hydrogen sulfide to 10km distance from the release point , in case of explosion ,it will reach to 550 m and in case of jet fire , 70m distance will be under its effect.

راکتورهای بستر ثابت سهم زیادی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی دارند. درک کیفی خوب و توصیف کمی دقیق انتقال حرارت در راکتورهای بستر ثابت برای مدل سازی این تجهیزات لازم است. مدل های انتقال حرارت در راکتورهای بستر ثابت بر اساس مدل های سنتی ارائه شده در راکتورها با نسبت قطر لوله به ذره(n) بالا می باشد، که گرادیان دما در آنها کم است. راکتورها با n کم در فرآیندهای بسیار گرما گیر و گرما زا استفاده می شوند. یکی از مشکلات اصلی در زمینه مدل سازی انتقال حرارت در این راکتورها، بدست آوردن یا اندازه گیری پروفیل دمای درون بستر پر شده می باشد. تکنیک های اندازه گیری متفاوت یکی از دلایلی است که مدل های متفاوت بسیار زیادی تاکنون در مراجع بیان شده است. کارهای بسیاری توسط محققین برای بررسی هیدرودینامیک و انتقال حرارت در راکتورهای بستر ثابت با استفاده از cfd انجام شده است. با توجه به مطالعات انجام شده اثر شرایط دمایی سیال و بستر بر میزان انتقال حرارت و همچنین اثر جنس ذرات درون بستر بر توزیع دما و انتقال حرارت مورد بررسی قرار نگرفته است، لذا در این پژوهش هدف بررسی این شرایط با استفاده از cfd می باشد زیرا بنظر می رسد بررسی عملکرد راکتور در شرایط دمایی مختلف می تواند منجر به درک بهتر انتقال حرارت درون بستر شود که سبب افزایش راندمان تولید می شود. طراحی بستر ثابتی با n=5 و تعداد 95 ذره کروی از جنس آهن، نیکل و کبالت انجام شد. با استفاده از نتایج شبیه سازی پروفیل سرعت و توزیع دما در بستر تجزیه و تحلیل شده است. بردارهای سرعت درون بستر ثابت نشان می دهد که افزایش عدد رینولدز منجر به افزایش اختلاط درون بستر و ایجاد جریان های گردابی بین لایه های ذرات شده که باعث افزایش میزان انتقال حرارت در بستر می شود. کانتورهای دمایی درون بستر تأثیر شدید الگوی جریان بر پروفیل دما را نشان می دهد. پروفیل دما در بستر برای جریان با رژیم های آرام و ناآرام در شرایط دمایی متفاوت بررسی و نتیجه شد که بیشترین میزان انتقال حرارت در بستر برای حالتی که شار حرارتی در سطح ذرات تولید شود، اتفاق می افتد. تغییرات دما در طول بستر برای شرایط دمایی مختلف در رژیم های آرام و ناآرام جریان بررسی شده است. مشاهده شد که در رژیم های جریان آرام تغییرات دما بسیار سریع تر از رژیم های نا آرام رخ می دهد. همچنین در این کار اثر جنس ذرات بر نحوه ی جریان سیال و انتقال حرارت در بستر بررسی شده است و نشان داده شد که ذرات کبالت دارای کمترین اندازه ی سرعت و همچنین کمترین تغییرات دمایی در طول بستر تحت شرایط دمایی مشابه در مقایسه با ذرات آهن و نیکل می باشد. برای اعتبار سنجی شبیه سازی، نتایج آن با نتایج بدست آمده از روابط تجربی موجود در مقالات مقایسه شده است و سازگاری بسیار خوب بین این نتایج مشاهده شد. بطور کلی می توان نتیجه گرفت cfd فناوری توانمند برای طراحی راکتورهای بستر ثابت است.

تولید سیمان یکی از فرایندهای انرژی بر است که حدود 15-12% از کل انرژی مصرفی را شامل می شود. در حدود 4 gj انرژی برای تولید 1 تن سیمان لازم است. در این مطالعه، بازیافت گرما از کوره دوار سیمان خاش بررسی می شود. کوره دارای ظرفیت 2600 تن کلینکر در روز است. در ابتدا موازنه جرم و انرژی بر روی داده های عملیاتی کارخانه انجام شد. مشخص گردید در حدود 40 درصد کل انرژی ورودی توسط اتلاف حرارتی هدر می رود. این اتلاف شامل: گازهای خروجی از پیش گرمکن(8/28%)، هوای داغ خروجی از گریت کولر(6/3) و بدنه کوره(5% شامل تشعشع به همراه جابجایی) می باشد. دو منبع عمده اتلاف گرما در فرآیند تولید کلینکر شناسایی گردید و دو روش جهت بازیابی اتلاف های گرمایی معرفی شدند: 1- جهت بازیافت حرارت گازهای خروجی از پیش گرمکن و گریت کولر، یک سیستم بازیافت حرارت در نظر گرفته شد و برآورد گردید که این سیستم قادر به تولید 3 مگا وات برق می باشد. 2- جهت بازیافت حرارت اتلافی از بدنه کوره، یک مبدل حرارتی در نظر گرفته شد. مشخص شد که 5 درصد حرارت اتلافی می تواند با مبدل بازیافت حرارت مورد بهره برداری قرار گیرد. بازگشت سرمایه جهت راه کار اول 3 سال و جهت را ه کار دوم 2 سال پیش بینی گشته است.

ایمنی نقش مهمی را در تمامی مراحل طراحی فرآیندهای شیمیایی ایفا می کند. به منظور حصول اطمینان از مسائل مربوط به ایمنی و محیط زیست و همچنین به حداقل رساندن تغییرات آتی در فرآیند و تجهیزات به دلیل مشکلات ایمنی، مسأله ایمنی باید در مطالعات اولیه طراحی مورد توجه قرار گیرد. امروزه با توسعه صنعت، وقوع حوادث ناگوار که ناشی از رهایش و انفجار مواد شیمیایی و سمی در واحدهای صنعتی است، افزایش یافته است. وقوع این حوادث، آمادگی فوری برای مواجه شدن با این خطرات را می طلبد. هدف اصلی این پروژه استفاده از روش های نوین آنالیز پیامد جهت تحلیل و شناسایی عواقب ناشی از رهایش، نشر، آتش، انفجار و سمیت در برخی مخزن ها و تجهیزات تعدادی از واحدهای پالایشگاه شیراز به کمک نرم افزار phast می باشد. پس از انجام انتخاب سناریوهای پرخطر در پالایشگاه، پیامد حوادث احتمالی مربوط به آنها مدل سازی شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین محدوده تحت تأثیر افزایش فشار ناشی از انفجار مخزن lpg از بقیه موارد بیشتر بوده و دلیل آن میزان گازی است که در نتیجه آسیب به مخزن، رها خواهد شد. بیشترین محدوده تحت تاثیر آتش استخری مربوط سناریوی اول مخزن v-1001 می باشد چون هیچ مانعی در مسیر پخش مواد وجود ندارد و مایع به راحتی روی زمین جاری می شود. در محوطه پالایشگاه بیشترین محدوده ی مربوط به توپ آتش، سناریوی اول مخزن lpg می باشد که دلیل آن حجم زیاد موجودی داخل مخزن می-باشد. از نظر سمیت و شعاعی که بواسطه آن افراد دچار حادثه می شوند، مخزن v-507 در سناریوی اول خطرناک تر خواهد بود. در محوطه پالایشگاه بیشترین محدوده ی مربوط به آتش فورانی، سناریوی سوم مخزن lpg می باشد که دلیل آن هم فشار بالا و هم حجم زیاد موجودی داخل مخزن می باشد.

امروزه به دلیل عملیات زیست محیطی و افزایش سود آوری صنایع، توجه زیادی به بهینه کردن راندمان کلی فرآیندهای تولید و کمینه کردن مواد زائد می شود. طراحی موثر و کارآمد تجهیزات فرآیندی با توزیع درست جریان سیال می تواند انرژی و مواد را به طور مناسب انتقال دهد. روش سنتی تولید از آزمایشگاه به نیمه صنعتی و سپس به مقیاس صنعتی به دلیل هزینه های زیاد آن مقرون به صرفه نیست، بنابراین استفاده از روش های محاسباتی ضروری می باشد. دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) یکی از فناوری های توانمند است که به مهندسان فرآیند این امکان را می دهد تا درک و پیش بینی مطلوبی از پدیده های انتقال در تجهیزات فرآیند بدست آورند و طراحی را تغییر دهند. راکتورهای بستر ثابت به طور وسیع در صنایع شیمیایی و بیوشیمی استفاده می شود. مهم ترین سوال مطرح شده در طراحی این بسترها مسئله توزیع مناسب جریان سیال درون بستر می باشد که روی افت فشار و عملکرد حرارتی آن تأثیر بسیار زیادی دارد. مطالعات آزمایشگاهی بسیار زیادی روی افت فشار بسترهای ثابت انجام شده است. بر اساس این آزمایشات روابط تجربی برای محاسبه افت فشار درون بسترهای ثابت ارائه شده است. با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می توان افت فشار و توزیع مناسب جریان سیال درون بستر را بدست آورد که تأثیر مستقیم روی انتقال حرارت درون بستر دارد و از تشکیل نقاط داغ درون بستر جلوگیری می کند. برای رسیدن به توزیع مناسب جریان درون این بسترها مهم ترین عوامل تأثیر گذار روی هیدرودینامیک آن ها از قبیل شکل ذرات، نحوه چیدمان ذرات درون بستر، اندازه بستر و اندازه ذرات با استفاده از cfd مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که بستر پر شده از ذرات کروی در مقایسه با ذرات استوانه ای افت فشار و ضریب درگ کم تری دارد. در بررسی نحوه چیدمان ذرات مشاهده شد چیدمان منظم ذرات افت فشار کم تری دارد. اما با نامنظم تر شدن چیدمان ذرات مقدار خطا در مقایسه با روابط تجربی کم تر شده و بستر به حالت ایده آل نزدیک تر می شود. همچنین با افزایش قطر بستر و کاهش طول بستر، افت فشار و ضریب درگ کاهش می یابد. ذرات با اندازه بزرگ تر، تخلخل بستر را افزایش داده و باعث کاهش افت فشار می شوند از سوی دیگر ضریب درگ را افزایش می دهند. نتایج شبیه سازی در این تحقیق سازگاری خوبی با روابط تجربی داشتند.

چکیده ندارد.

آسیب های مختلفی ایمنی صنایع نفت و گاز را تهدید می کند. یکی از این آسیب ها، خوردگی ناشی از حرکت سیال در درون تجهیزات می باشد که باعث کاهش ضخامت در سطوح آن ها می شود. برای بررسی و پیش بینی رفتار تجهیزات فرآیندی آسیب دیده در سال 2007 استاندارد api579 (ارزیابی توانایی تجهیزات برای ادامه عملیات) انتشار یافت. در این استاندارد علاوه بر تعیین حداقل ضخامت لازم و حداکثر فشار مجاز کاری بر اساس میزان خوردگی، توان تجهیزات آسیب دیده نیز از لحاظ کمی در سه مرحله ارزیابی می شود و در هر مرحله طول عمر باقیمانده تجهیزات تعیین می گردد و همچنین پیشنهاداتی برای ادامه عملیات تجهیزات داده می شود. هدف این است که، هم وضعیت تجهیزات از لحاظ ایمنی مشخص شود تا بتوان قبل از بروز هر اتفاقی جلوی آن را گرفت و هم زمان دقیق تعمیر و یا تعویض تجهیزات تعیین گردد، تا از تمام ظرفیت تجهیزات به لحاظ توانایی و اقتصادی استفاده شود. در این مطالعه نحوه ارزیابی تجهیزات مختلف تشریح شده است و همچنین تجهیزاتی مانند خط لوله، مبدل حرارتی و یک مخزن تحت فشار، توسط نرم افزاری که بر اساس این استاندارد تولید شده است، ارزیابی می شوند.

صنعت فرآیندهای شیمیایی یکی از ایمن ترین بخشهای صنعت در دنیا است، اما بروز یک سانحه عمده و یا یک انفجار، خسارات جبران ناپذیری به موقعیت کارخانه و احتمالاً کل این صنعت وارد می آورد. بحث مدیریت ایمنی و ارزیابی ریسک اهمیت ویژه ای در صنایع فرآیندی دارد، مهمترین و بعبارتی قویترین ابزاری که در دست مدیریت ایمنی قرار داشته روشهای تحلیل خطر و ارزیابی ریسک است و در میان این روشها مطالعات تحلیل خطر و قابلیت بهره برداری (hazop) به عنوان روش پایه برای شناسایی مخاطرات فرآیندی در طراحی و عملیات واحد صنعتی مورد قبول قرار گرفته است. پروژه مطالعات hazop در واحد متانول خارگ انجام شد که دستاوردهای مناسبی برای این واحد عملیاتی در پی داشت. با به کار بردن روش سیستماتیک hazop و پس از مطالعه دقیق مطالب مربوط به هر گره همچون نقشه های p&id، شرح کامل فرآیند مربوط به هر قسمت، ویرایش اول مطالعات hazop تهیه گشت و نتایج این مطالعات برای هر گره در جداول استاندارد hazop و با استفاده از نرم افزار pha- pro7 مستند گردید. واحد متانول خارگ به 8 گره تقسیم گردید و در نهایت انحرافات توسط تیم hazop مورد بررسی قرار گرفت. پیشنهادات کارشناسی برگرفته از نتایج hazop و پرسشنامه های ایمنی به منظور کاهش احتمال وقوع پیامدها، افزایش سطح ایمنی، بهره برداری بهینه و مناسب، افزایش راندمان تولید و کاهش هزینه ها ارائه شده است. مهم ترین پیشنهادات ارائه شده در این مطالعه شامل نصب check valve بر روی خط خروجی از راکتور r-2002 به منظور جلوگیری از reverse flow و نصب یک سیستم آنالایزر بر روی خروجی راکتورهای r-2002 a/b به منظور آنالیز مواد مختلف می باشد. همچنین با توجه به اهمیت واحد سنتز متانول و بر اساس بررسی های کارشناسانه انجام گرفته برای راکتور این واحد، psv sizing بر اساس استاندارد api-rp-520 انجام شود تا توانایی آنها برای تخلیه فشار در حالت و وضعیت نامناسب مطالعه شود.

با توجه به این که جریان 12011 که جریان بازگشتی به راکتور است دارای حدود ton/hr 2 مواد به عنوان others بود متخصصین پتروشیمی سعی در کشف مواد تشکیل دهنده ی این مقدار مجهول را داشتند که با شبیه سازی دینامیکی فرایند تا حدودی می توان حدس زد که ترکیب درصد این ton/hr2 مواد مجهول چیست. با توجه به نمودارهای غلظت گرفته شده از پتروشیمی و نظر خواهی از پرسنل این واحد این نتیجه بدست آمد که در واقع قسمت اصلی واکنش در مخلوط کن ها انجام می شود نه در مخزن راکتور در واقع مخزن راکتور بیشتر برای رسیدن خروجی به حالت پایدار است که صحت این نتیجه را جداول به دست آمده از شبیه سازی تصدیق کرد. بعد از بررسی ابعاد راکتور و شبیه سازی های انجام گرفته بر رو واحد با توجه به طول بسیار زیاد راکتور (حدود 27 متر) این نتیجه حاصل شد که غلظت از بالا تا پایین راکتور یکسان نیست لذا علی رغم بستر سیال، راکتور، پلاگ در نظر گرفته شد. می توان واکنش اکسید hcl را یک طرفه فرض کرد. یکی دیگر از نتایج به دست آمده از کار با نرم افزار aspen plus این بود که شبیه سازی پایا قادر به شبیه سازی جریان های بازگشتی پیچیده نیست. یکی دیگر از نتایج بدست آمده پی بردن به نحوه انتخاب بسته هایی ترمودینامیکی مناسب است. نتیجه کلی بدست آمده حاکی از آن است که بسته های که شامل محاسبات بر مبنای مدل redlich-kwong و soave-redlich-kwong برای فاز مایع هستند برای این واحد مناسب ترند. به طور دقیق تر همان طور که در مقاله ارائه شده توسط پتروشیمی بندر امام اشاره شد بسته ترمودینامیکی wilson دقت بالاتری نسبت به بسته های دیگر دارد. با امتحان موارد زیر مجموعه بسته ترمودینامیکی wilson این نتیجه حاصل شد که در مواردی که حالت فلش پیش می آید wilson – vol معتبرتر از دیگر زیر مجموعه ها عمل می کند. بسته pr – bm نیز در غیاب بسته ترمودینامیکی wilson کم ترین خطا را نسبت به بسته های دیگر دارد و در صورت بروز خطا در محاسبات بسته ترمودینامیکی wilson می توان از این بسته استفاده کرد. از دیگر نتایج این قسمت،می توان به پی بردن به انتخاب بسته ترمودینامیکی دکانترها در این واحد اشاره کرد. بسته unifac بیشترین قرابت را با داده های پتروشیمی داشت.

یکی از مسائل مهم دنیای امروز تصمیم گیری در ارتباط با استفاده بهینه از منابع و برنامه ریزی برای تولید و بهره روری بالاتر در صنایع تولیدی است. استفاده از ریاضیات و روش های حاصل از آن در حل مسائل تصمیم-گیری روند چشمگیری داشته است. از جمله این روش ها برنامه ریزی خطی و غیرخطی می باشد که رویکردهای بهینه سازی نیز در آن رعایت می شود. این پژوهش با هدف طراحی و ارائه مدل برنامه ریزی ریاضی برای خوراک، محصولات و واحدهای عملیاتی پالایشگاه نفت بندرعباس به پالایشگاه در رسیدن به سوددهی بیشتر و برنامه ریزی مناسبتر در تولید کمک می کند. از آنجایی که در سلسله مراتب تولید پالایشگاه دهها میلیون بشکه در سال تولید یا مصرف وجود دارد، بنابراین حتی کاهش چند درصدی در مصرف مواد اولیه واحدها و جریانهای میانی و نهایی موجب سودآوری برای پالایشگاه می گردد. مدل ریاضی برای رسیدن رویکردی مناسب جهت بهینه سازی در سلسله مراتب تولید، با روش ابرساختار ارائه می شود، که به دلیل استفاده از محدودیت ها و معادلات خطی حاکم برفرآیند برنامه ریزی از نوع برنامه-ریزی خطی می باشد. در این مسأله شرایط عملیاتی حاکم برفرآیندها مهم نیست بنابراین از هر نوع مدلسازی میتوان استفاده کرد در این پژوهش از مدل جعبه سیاه برای واحدهای فرآیندی و روش شاخص خواص برای واحدهای اختلاط استفاده شده است. مسأله بهینه سازی مورد بحث در نرم افزار gams حل وبررسی می-شود. قابل ذکر است که مدل برنامه ریزی خطی ارائه شده چندمرحله- چندمحصولی بوده و برای یک افق زمانی کوتاه مدت طراحی گردیده است. پس از بررسی نتایج حاصل از بهینه سازی، درآمد حاصل از فروش محصولات افزایش یافته که به دلیل افزایش تولید برخی محصولات به جزء بنزین، نفت گاز، نفت کوره (که مورد توجه بیشتری هستند) می باشد، این مسأله با توجه به خصوصی شدن شرکت قابل اهمیت است.

انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش co2در جو و پیامدهای آن جهان را با تغییرات روزافزونی روبه رو ساخته است. حذف و کاهش گاز co2از فرآیندهای صنعتی، امروزه یکی از مسائل روز و مورد بحث در جهان می باشد، از جهتی پالایشگاه های نفتی یکی از عمده ترین منابع انتشار گاز co2می باشند. بهمین منظور پالایشگاه ها مجبور به پیدا کردن راه حل هایی برای کاهش تولید نسبی co2و همچنین حذف co2هستند. در این پایان نامه با استفاده از برنامه ریزی غیر خطی آمیخته چند متغیره (minlp) بر روی شبکه هیدروژن پالایشگاه آبادان در راستای مدیریت co2بهره گرفته شده است. تابع هدف این برنامه بر حسب کاهش کل هزینه سالیانه بوده تا مقدار بهینه بین هزینه های عملیاتی و هزینه های ثابت برای بدست آوردن کمترین مقدار ممکن نشر co2و همچنین حذف آن باشد. در این تحقیق مدیریت هیدروژن و co2بطور همزمان مورد بررسی قرار گرفته است، که مدیریت co2با سه روش موازنه، تغییر سوخت و افزودن واحد حذف co2مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه حاصل از این مدلسازی در مورد روش موازنه تغییری در جریان های موجود در شبکه ایجاد نشده است و تنها تغییر میزان هزینه الکتریسته بخاطر حذف یک کمپرسور می باشد. در مورد روش تغییر سوخت با توجه به اینکه تنها از نفتای سبک برای واحد cru می توانیم استفاده کنیم دیگر امکان استفاده از off-gas های موجود و همچنین خوراک دیگری برای واحد cru وجود نخواهد داشت بنابرین از این روش برای بهینه سازی نمی توانیم استفاده کنیم. آخرین روش افزودن واحد حذف co2 می باشد که در حالت های مختلف بررسی شده است. حالت اول و دوم به این نتیجه رسیده که میزان نشر co2 به یک اندازه می باشد و برای افزودن واحد حذف co2 در سه حالت جذب 85% ، 90% و 95% هزینه هایی بالغ بر 4/53 و 5/54 و 8/55 میلیون دلار در سال را خواهیم داشت که این هزینه ها کاهش نشری برابر با 24/1 و 31/1 و 38/1 میلیون تن co2 را دارد. در حالت های سوم و چهارم علاوه بر افزایش 92 تا 95 درصدی خلوص جریان هیدروژن با افزودن واحد جدید psa میزان انتشار متفاوتی از co2 برابر با 05/3 میلیون تن برای حالت سوم و همچنین 452/2 میلیون تن برای حالت چهارم خواهیم داشت که با محاسبه هزینه های واحد جذب برای این دو حالت نیز با کاهش نشر co2 به میزانهای مختلفی دست می یابیم که بالاترین کاهش نشر با جذب 95% ، co2 برای حالت سوم برابر با 9/2 میلیون تن و برای حالت چهارم برابر با 33/2 میلیون تن خواهد

اخیرا، رشد آگاهی عمومی و نگرانی در مورد تهدید فعالی های صنعتی بر روی سلام انسانها و محیط زیس ، مدیری های صنعتی را مجبور به افزایش سبح ایمنی خود نموده اس . مبالعه مخاطرات و قابلی عملکرد سیستم ) hazop ( به عنوان پر کاربردترین روش شناسایی مخاطرات فرآیندی شناخته شده اس . هد این مبالعه شناسایی مخاطرات فرایندی و مشکلات بهرهبرداری در جه کاهش مخاطرات و بهبود عملکرد سیستم واحد 1و 9 بوتادین پتروشیمی جم می باشد. در این روش 111 انحرا موجود توسط تیم hazop بررسی شده اس که شامل 181 پیامد می باشد.بررسی حاصل نشان دهنده این اس که 93 پیامد آن از ریسک بالایی برخوردار اس . 39 پیشنهاد کارشناسی برگرفته از نتایج hazop به منهور کاهش احتمال وقوع پیامدها، که عموما مربو به مباحث فرآیندی اس ، ارائه شده اس . امروزه بخش وسیعی از حوادث موجود در صنایع مختلف سهم خباها و رفتارهای انسانی و بخش دیگر آن مربو به عوامل طبیعی میباشد. طبق آمار و ارقام نزدیک به 39 % از این اتفاقات سهم بخش انسانی و 9% این حوادث نیز سهم فاکتورهای طبیعی که شامل عوامل محیبی یا عدم عملکرد مناس سیستم ها و زیر سیستم ها میباشد. در این پایان نامه سعی ما بر آن بوده تا علاوه بر مروری بر مسیر گذشته و آینده این روش، و نگاهی به چگونگی اجرای آن، مخاطرات فرآیندی واحد 1و 9 بوتادین پتروشیمی جم را نیز به انجام رسانیم.

عواملی همچون ضرورت شیرین‎سازی گاز ترش و استاندارد‎های تعیین شده در این زمینه و قوانین زیست محیطی، نیاز به استفاده از واحد شیرین‎سازی را در پالایشگاه افزایش داده است. البته این افزایش استفاده باید با عملکرد بهینه فرآیند همراه باشد. با توجه به موارد ذکر شده پالایشگاه‎ها می‎بایست به یافتن راه حلی برای بهینه کردن عملکرد واحد شیرین‎سازی اقدام نمایند. در این پژوهش شبیه‎سازی پایا و دینامیک واحد شیرین‎سازی گاز پالایشگاه فجر جم توسط نرم‎افزار aspen انجام شده و نتایج به دست آمده با اطلاعات پالایشگاه مقایسه گردیده است. که نتایج مطابقت خوبی را با اطلاعات پالایشگاه نشان می‎دهد. در مبحث بهینه‎سازی فرآیند، تابع هدف میزان مصرف بهینه آمین ورودی به برج جذب واحد مذکور، می‎باشد. بهینه‎سازی توسط نرم‎افزار aspen dynamic و با استفاده از کنترل‎کننده‎های مناسب (کنترل‎کننده‎های دما، سطح، فشار و غلظت) انجام گرفت. نتایج حاصل از این بهینه‎سازی نشان می‎دهد که میزان آمین بهینه kmole/day 346261 می‎باشد،که معادل kmole/day 2265.8 کمتر از جریان مصرفی پالایشگاه نشان می‎دهد.

چکیده: امروزه ایمنی از اهمیت خاصی، بخصوص در صنایع نفت و پتروشیمی برخوردار است و یک حادثه کوچک در یک قسمت از دستگاه های فرایندی می تواند زمینه ساز حوادث بزرگی گردد. نیاز به استفاده از دستورالعمل های مناسب برای تجهیزات فرایندی به منظور افزایش ایمنی باعث انتشارات زیادی در این خصوص شده است که از مهمترین آن ها می توان به استانداردهای انتشار یافته از سوی موسسه نفت آمریکا (api) و کمیته ملی حفاظت در برابر آتش (nfpa) اشاره کرد. آتش سوزی می تواند باعث کاهش شدید ایمنی در واحد ها گردد و در صورتی که سریع و بموقع با وسایل از پیش آماده شده اطفاء و کنترل نگردد می تواند باعث صدمات شدید و جبران ناپذیر مالی و جانی گردد. سیستم های ثابت پاشش آب می توانند آمادگی مناسبی در این زمینه ایجادکنند. در زمینه سیستم های ثابت پاشش آب می توان استانداردهای (api2030) و (nfpa15) را نام برد که شامل مفاهیم بنیادی، تجهیزات مورد نیاز این نوع سیستم ها، نکات طراحی از قبیل نوع نازل ها، میزان آب مورد نیاز هر نازل و هر دستگاه عملیاتی، چگونگی چینش نازل ها و غیره می باشد. در این مطالعه این موارد توضیح داده شده است و سپس در مورد درام d1001واحد 100پتروشیمی بوعلی سینا بررسی گردید و سپس در انتها با تعریف دو سناریوی طراحی هر دو سناریو با استفاده از نرم افزارpipnet حل شد و معایب و مزایای هر دو سناریو ارائه گردید. همچنین محاسبات هیدرولیک آن هم بصورت دستی حل شده و نکات اساسی در محاسبات آن توضیح داده شده است.

در دنیای صنعتی امروز ، تمام تلاشها برای رسیدن به حداکثر بهره وری و افزایش تولید و کیفیت محصولات می باشد. برای نیل به چنین هدفی ابتدا می بایست محیط کار را از لحاظ استانداردهای ایمنی به سطح مطلوب رساند و مکانها و تجهیزات پرخطر شناسایی شده و راهکارهایی جهت کاهش خطرات و تلفات ناشی از حوادث ارائه شود. شناسایی ، آنالیز پیامد و ارزیابی ریسک ابزاری هستند که مهندسین فرآیند با هدف کاهش ریسک ناشی از فعالیت های صنعتی و به منظور تعیین میزان خطرات و تلفات احتمالی ناشی از حوادث آن را به کار می گیرند. در این پروژه ارزیابی ریسک در واحد تقطیر قدیم شرکت پالایش نفت لاوان با استفاده از نرم افزار تخصصی risk phast مورد بررسی قرار گرفته است. برای شناسایی تجهیزات پرخطر از روش شاخص حریق و انفجار داو (dow`s fire & explosion index)استفاده شده است.پس از ارزیابی ریسک به منظور مقابله با شرایط روی داده توسط حوادث، دستورالعمل واکنش اضطراری ارئه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش فشار ناشی از انفجار برج اتمسفری(t-101) از بقیه موارد بیشتر است..در این مورد فشار bar 0/2068 تا شعاع 250 متری اطراف مخزن را تحت شعاع قرار می دهد. بیشترین تشعشع ناشی از آتش فورانی نیز مربوط به برج اتمسفری می باشد که تشعشع 37/5 kw/ m2 تا شعاع 115 متری از برج گسترده می شود. بدیهی است در راستای مقابله با آتش و مهار آن در فواصلی کمتر از این مسافت اقدام خاصی نمی توان انجام داد. زیرا تشعشع ناشی از آتش عملا تمام ادوات و تجهیزات را ویران می کند. لذا باید در خارج از این محدوده نسبت به تجهیز واحد در جهت تامین ابزار مقابله با آتش از جمله کپسولهای اتش نشانی، hydrant های آتش نشانی ، و تجهیزات مشابه اقدامات لازم بعمل آید. با توجه به شعاع خطر زیادی که برج اتمسفری در سناریوی fixed duration ایجاد می کند جاده های منتهی به واحد نیز تحت پوشش این تشعشع قرار گرفته و در نتیجه ماشینهای آتش نشانی قادر به نزدیک شدن به آتش نخواهند بود. لذا درنظر گرفتن مسیر جای گزین جهت تردد خودروها ضروری به نظر می رسد.

شکست کاتالیستی پارافین ها در راکتورهای بستر ثابت به دلیل دستاوردهایی چون مصرف کمتر انرژی، انعطاف پذیری بیشتر در مورد طیف محصولات تولیدی و انتشار کمتر دی اکسید کربن می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای دیگر فرآیندهای رایج تولید الفین مطرح شود. در واقع هنگامی که مواد واکنش دهنده درون راکتور با بستر فعّال قرار می گیرند، پدیده های فیزیکی و شیمیایی پیچیده ای در ابعاد مختلف رخ می دهد. در ابعاد کوچکتر میان ذره ای واکنش دهنده ها بر روی سطوح فعال نفوذ می کنند، جذب می شوند، و سپس واکنش می دهند. پس از این مرحله از سطح جدا شده و مجدداً به توده سیال نفوذ می کنند. پیچیدگی فرآیندهای واقعی که درون راکتور رخ می دهد، منجر به بروز مشکلات و ایراداتی در توصیف دقیق فرآیند می شود. از این رو مدل های ساده شده ریاضی برای توصیف و پیش بینی عملکرد راکتور مورد استفاده قرار می گیرد. در تحقیق پیش رو یک راکتور بستر ثابت که با کاتالیست hzsm-5 پر شده است و معادلات سرعت در آن به وسیله مدل سنتیکی یکپارچه ای شامل شش مرحله و پنج ترکیب یکپارچه بدست آمده است، با استفاده از مدل شبه همگن در شرایط پایا و عدم ایجاد کک، مدلسازی شده است و سپس شبیه سازی به با استفاده از نرم افزار matlab®انجام شده است. علاوه بر این، مدول تیل به منظور تخمین بازده ذرات کاتالیست به کار گرفته شده است. نتایج بدست آمده بیانگر افزایش جزء مولی الفین تولیدی در محصول نهایی به واسطه افزایش زمان ماند می باشد به طوریکه در گسترًٌٌٌٌٍٍٍََُُِّ? دمایی مورد بررسی که بین 500 تا 620 درجه سانتیگراد می باشد، جزء مولی 4/0 برای الفین درghsv=1 و فشار جزئی 20 کیلو پاسکال برای گاز بوتان ورودی حاصل شده است. دیگر بررسی های انجام شده بیانگر نتایج حاصل از تأثیر سایر پارامترهای موثر در روند مطالعه رفتار راکتور می باشد که راستی آزمایی نتایج بدست آمده از مدل، نشان دهنده توافق خوب با نتایج بدست آمده تجربی می باشد.

در این پایان نامه از مدلی شبه همگن برای مدلسازی استفاده شده است که علاوه بر فاز گاز برخی از خصوصیات فاز جامد که همان کاتالیست است را لحاظ می کند. این مدل می تواند پارامتر های مهم از جمله جزء مولی محصولات? مقدار کک کاتالیست و سایر پارامتر های فرایندی در یک راکتور کاتالیستی لوله ای را تحلیل کند. متانول به عنوان خوراک ورودی به الفین های سبک همچون پروپیلن و اتیلن تبدیل می شود. معادله سرعت واکنش بر مبنای تئوری لامپ در نظر گرفته شده است که بر مبنای تحقیقات ya-qing zhuangو همکاران [1] می باشد. دما? فشار، مشخصات کاتالیست، جزء مولی محصولات و مقدار کک کاتالیست پارامتر هایی هستند که به تفضیل در شکل ها وجداول مورد بحث قرار گرفته اند. در این پایان نامه برای حل مسائل و مدلسازی از نرم افزار ®matlab استفاده شده است. نتایج به دست آمده سپس با داده های تجربی و محاسباتی ya-qing zhuang [1] مقایسه شده اند. مقدار اتیلن تولیدی ??/?? ، پروپیلن??/??، بوتن ?/?? و c5= ???/ ?درصد وزنی محاسبه شده که این مقادیر بر طبق تحقیقات ya-qing zhuagو همکاران [1] بر حسب مقادیر تجربی به ترتیب ??? ??? ?? و ? در صد وزنی می باشد. علاوه بر آن نشست کک کاتالیست تابعی بر مبنای دمای ورودی خوراک در راکتور بستر ثابت در نظر گرفته شده است.

ارائه ی یک مدل با فرضیات و شرایط عملیاتی مناسب دربرگیرنده ی عوامل موثر و کلیدی در خصوص پدیده های انتقال و نفوذ اجزاء در طول فرآیند، می تواند جهت بهینه کردن فرآیند و سیستم های عملیاتی آن و همچنین عیب یابی عملکرد راکتورهای ریفرمر نقش بسزایی ایفا کند. در این پژوهش یک مدل ریاضی به منظور تولید گاز سنتز به وسیله ی فرآیند باز آرایی متان با بخار در یک راکتور کاتالیستی بستر ثابت، پر شده با ذرات کروی کاتالیست، ارائه شده است. مدل ارائه شده یک مدل شبه همگن یک بعدی شامل معادله ی انتقال جرم، انرژی و معادله ی ارگان (ergun)جهت بررسی افت فشار سیستم و همچنینسینتیک هایغیرخطیواکنش هامی باشد.شبیه سازی با کمک نرم افزار matlab انجام شده و به منظور ارزش گذاری و اطمینان از مدل، نتایج حاصل از این مدلسازی با نتایج بدست آمده از مدلی با شرایط عملیاتی و فرضیات مشابه، مقایسه شده است که نتایج از هم گرایی بالا و خطای ناچیزی نسبت به هم برخوردارند.بر اساس این نتایج،با توجه به شرایط عملیاتی تعریفی (دمای873 درجه ی کلوین وفشار 1.2 بار خوراک در ورودی راکتوری با طول 40 سانتی متر ، قطر 4 سانتی متر و دبی خوراک ورودی معادل با mol/h 240) ،افزایش دمای سطح راکتور در بازه ی1173-973 در مقیاس کلوین و همچنین کاهش نسبت بخار به متان در خوراک ورودی در بازه ی 2 تا 6 (با توجه به قیدهای بهینه سازی ارائه شده در پژوهش های پیشین)، می تواند در میزان تولید بالاتر گاز سنتز با ترکیب درصد هیدروژن بیشتر به عنوان محصول باارزش فرآیند موثر باشند. بطوری که در دمایk1173 دیواره ی راکتور وبا نسبت بخار به متان برابر 2، در خوراک ورودی میزان تبدیل متان و تولید هیدروژن در بیشترین میزان خود به ترتیب در حدود 100% تبدیل متان و تولید68% هیدروژن از مخلوط گاز حاصل از فرآیند،گزارش شده است.

یکی از مهمترین بخشهای هر واحد صنعتی واحد پشتیبانی بخار است. فرایندهای واحد پشتیبانی، مصرف سوخت، تولید توان و توزیع بخار است که در سطوح مختلف فشار کار می کنند. برخی فرایندها بخار را مصرف کرده و فرایندهای دیگر تولید کننده آن هستند. یکی از راههای بالا بردن بازده واحد پشتیبانی استفاده از تولید همزمان است. گرما و سرمای مورد نیاز و میزان مصرف سوخت، تولید همزمان واحد پشتیبانی را نشان می دهد. در واقع تولید همزمان یک روش موثر برای استفاده از گرمای تولیدی فرایندها در جهت تولید توان و کاهش هزینه های واحد می باشد. در این تحقیق با بررسی، روشهای جبری و گرافیکی ارائه شده توسط محققین یک روش گرافیکی جدید برای توانایی تولید همزمان بر اساس سطوح منبع و تقاضا پیشنهاد شده است و با ذکر چندین مثال درستی آن در هدفگذاری توانایی تولید همزمان در مقایسه با روشهای پیشین اثبات گردیده است. روش ارائه شده نسبت به روشهای قبلی ساده تر است و با رسم منحنی ترکیبی به صورت پله ای، تابعی از آنتالپی برحسب شدت جریان بدست آمده و سپس با انتقال سطوح توانایی تولید همزمان محاسبه می شود.

با افزایش آلاینده ها و کاهش منابع سوختی، جستجو برای منابع سوخت جدید و پاک به یکی از دغدغه های بزرگ بشر تبدیل شده است. یکی از منابع سوختی که اخیراً مورد توجه قرار گرفته هیدروژن است. به این ترتیب منطقی به نظر می رسد که شناسایی روش های تولید هیدروژن بتواند مفید باشد. ریفرمینگ متان با بخار آب یکی از روش های رایج تولید هیدروژن می باشد. اهمیت این موضوع باعث شده تا این فرایند یکی از واحدهای پالایشگاه بندرعباس را به خود اختصاص دهد. در این مطالعه واحد ریفرمینگ متان با بخار مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس یک مدل ریاضی یک بعدی در جهت طول و در شرایط پایا برای توصیف عملکرد ریفرمر ارائه و با استفاده از نرم افزار matlab حل شده است. اعتبار این مدل از مقایسه نتایج مدل با داده های تجربی دریافتی از واحد پژوهش پالایشگاه بندرعباس مورد سنجش قرار گرفت و میانگین خطای مدل در حدود 3/7درصد بود. پس از اطمینان از اعتبار مدل ارائه شده، اثر تغییر پارامترهای موجود در مدل بر عملکرد ریفرمر شبیه سازی شده است. در نهایت با در نظر گرفتن کمینه سازی متان اسلیپ و بیشینه سازی مقدار هیدروژن تولیدی به عنوان توابع هدف، بهینه سازی مدل انجام شد، به گونه ای که به صورت هم زمان هر دو تابع هدف ارضا شوند. در نهایت مشخص شد که کمینه مقدار متان اسلیپ و بیشینه مقدار هیدروژن تولیدی به ازای دبی خوراک ورودی2761/914کیلومول بر ساعت؛ به ترتیب برابر با 4/143 و885/193 کیلومول بر ساعت خواهد بود.

در این پایان نامه روشی برای آنالیز ترمودینامیکی و ارزیابی مصرف انرژی برج تقطیر با به کار بردن خنک کننده جانبی معرفی شده است. تحقیقات انجام شده در گذشته در جهت توزیع نمودار گرما و بررسی امکان اضافه شدن و یا استخراج گرما از کل قسمت های مختلف برج بوده است. مشکل اصلی این نوع نمودار ها این است که آنها را به برج های برگشت پذیر ارجاع می دهند و نمی توان به صورت مؤثر از اهداف به دست آمده از این نمودار ها برای اصلاحات در برج واقعی استفاده کرد. از ویژگی های اصلی روش پیشنهادی، بدست آوردن حداقل نیروی محرکه با به کار بردن شرایط تعریف شده برای تحقق اهداف مورد نظر در برج های واقعی است. توزیع اتلاف اکسرژی در برج های واقعی با به کار بردن مبدل های جانبی در برج برای بهینه شدن انرژی است که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی می شود . علاوه بر این به منظور تحقق اهداف˓ رویکرد جدیدی با استفاده از تعیین بهترین محل برای قرار دادن مبدل جانبی طراحی شده است و با استفاده از این طراحی اصلاحاتی در این برج صورت می گیرد. در این روش می توان با استفاده از شبیه سازی های صنعتی برج معمولی را شبیه سازی کرد و اهداف مورد نظر را بر روی آن اجرا کرد. در این تحقیق نتیجه شبیه سازی بر روی سیستم چندجزئی با استفاده از این رویکرد و امکان پذیری اهداف مورد نظر مطرح و بررسی شده است. از مقایسه ی این روش با روش های قبلی به این نتیجه می رسیم که مشکلاتی نظیر تغییرات دمایی و خطاهای ایجاد شده در بار حرارتی بعد از جایگزین شدن جوش آور و خنک کننده جانبی که در روش های قبلی ایجاد می شد˓ وجود ندارد و نیازی به شبیه سازی های اضافی و بررسی های دقیق تر نخواهد بود.

امروزه منابع نفتی و گازی به دلیل کاربرد زیادی که در صنایع مختلف دارند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. نحوه برداشت، انتقال، پالایش، توزیع و ... این سوخت های فسیلی بسیار مهم است، به طوریکه عدم رعایت استانداردها و رعایت اصول علمی باعث بوجود آمدن پیامدهای غیرقابل جبرانی می شود. یکی از ضرورت هایی که سوخت های فسیلی را ملزم به پالایش می کند، وجود ترکیبات اسیدی است. وجود این ترکیبات در مقادیر خاصی باعث بوجود آمدن اشکالات فراوانی در سیستم های انتقال و همچنین در موارد مصرف می شود. حذف این گازهای اسیدی توسط جذب شیمیایی در ستون های جذب یکی از فرآیندهای مهم در صنایع مختلف همچون پالایش گاز طبیعی، هیدروژن سازی از گاز سنتز به منظور هیدروکراکینگ و ... می باشد. از جمله روش ها در فرآیند جذب شیمیایی، استفاده از حلال های آلکانول آمین ها می باشد که برای افزایش و بهبود عملکرد آنها مواد افزودنی اضافه می شود. گستره مواد افزودنی بسیار بالاست از جمله این مواد افزودنی پیپرازین است. این ماده اضافه شده، که به عنوان فعال کننده شناخته می شود، میزان جذب co2 را افزایش می دهد. در این پژوهش بررسی اثر بخشی این ماده به صورت موردی روی واحد شیرین سازی گاز پالایشگاه فجر جم، انجام شده است. این بررسی توسط نرم افزار aspen®، به صورت پایا و دینامیک شبیه سازی شده است. در پژوهش حاضر، واکنش های موجود در فرآیند جذب گازهای اسیدی توسط این محلول آمین فعال شده، برای نرم افزار تعریف شده است. مدل ترمودینامیکی مورد استفاده، با توجه به حضور محلول الکترولیت در سیستم، electrolyte-nrtl انتخاب شد. با انتخاب مدل ترمودینامیکی بیان شده و اعمال شرایط حاکم بر فرآیند شبیه سازی شده، میزان جذب گازهای اسیدی فرآیند بسیار قابل توجه بوده است.

در پالایشگاه گاز یا در واحدهای بازیافت گوگرد قسمتی به نام زبالهسوز وجود دارد که وظیفه این قسمت سوزانیدن و از بین بردن گازهای زائد تولیدشده در فرآیند می باشد. خوراک اصلی این واحد معمولاً h2s و کربن دی اکسید است که در مجاورت گاز طبیعی به عنوان سوخت، محترق شده و به ترکیب های کم خطرتری مانند so2 و so3 تبدیل میشود. اهمیت این واحد زمانی مشخص میشود که بدانیم این واحد آخرین حلقه فرآیند و پلی بین گازهای خطرناک و محیطزیست است. از آنجایی که سیستم زبالهسوزهای موجود در پالایشگاه های کشور قدیمیست اغلب این واحدها با مشکل هایی مانند سوختن ناقص، نبود سیستم کنترلی مناسب برای اندازهگیری و بهینه کردن دبی جریانهای ورودی و خروجی و وجود آلایندههایی مانند کربن مونوکسید و اکسیدهای ازت و غیره، رو به رو هستند. در این پژوهش عوامل مختلفی مانند اثر میزان هوای ورودی از مجرای اصلی و از ورودی پایین دودکش روی فرآیند احتراق در یک کوره زبالهسوز توسط شبیهسازی در نرمافزار fluent مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج شبیهسازی نشان داد که افزایش دبی هوا میتواند میزان co و h2s را کاهش دهد ولی میزان ترکیب های nox افزایش مییابد پس تعیین دبی بهینه مستلزم برقراری تعادل بین خروج آلایندههاست. در نهایت راهکارهایی برای بهینهسازی عملکرد واحد ارائهشده و محدوده دبی بهینه هوای اضافی در کوره مشخص شده است.

چکیده ندارد.

شیرین سازی گازهای طبیعی ترش (گازهای حاوی گازهای h2s و co2) یکی از مهمترین بخشهای صنایع فرآورش گاز می باشد و بدین منظور روشهای متفاوتی از جمله محلول آمینها مورد استفاده قرار می گیرد. در این پایان نامه یکی از واحدهای شیرین سازی گاز موجود در ایران که بر مبنای استفاده از محلول 30%wt آمین نوع اول dea طراحی شده و در حال بهره برداری است بطور جامع مورد بررسی قرار گرفته است.از آنجاییکه این واحد با مشکل افزایش ظرفیت مواجه می باشد جایگزینی آمین نوعdea با دیگر انواع آمینها ویا استفاده از مخلوط آمینها بررسی گردیده است.

واکنش تبدیلی متان و بخار سالهاست که به عنوان اصلی ترین فرآیند در تولید گاز سنتز در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. این امر باعث شده است که امروزه توجه زیادی به عملکرد واحدهای تولید هیدروژن جلب شود. از طرفی با افزایش آلاینده ها و کاهش منابع سوختی، جستجو برای منابع سوخت جدید و پاک به یکی از بزرگترین نگرانی های بشر تبدیل شده است. بدین ترتیب مطالعه در زمینه افزایش تولید هیدروژن به عنوان یک انرژی پاک دلیلی منطقی جهت انجام مطالعات در این زمینه است. در این مطالعه واحد ریفورمینگ متان با بخار مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا یک مدل دوبعدی در شرایط پایا برای توصیف عملکرد ریفورمینگ ارائه و به روش دینامیک سیلات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار فلوئنت مدل سازی شده است. اعتبار این مدل سازی از مقایسه ی نتایج با داده های تجربی دریافتی از واحد پالایشگاه ماهشهر مورد سنجش قرار گرفت. پس از اطمینان از صحت داده ها، اثر پارامترهای موثر بر عملکرد ریفورمر مطالعه و نتایج مورد بررسی قرار گرفت

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.