دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc.” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی – طراحی فرآیند
عنوان :
بررسی روشهای بازیافت گازهای ارسالی به فلر در پالایشگاه تبریز به منظور کاهش ضایعات

چکیده:

در پالایشگاه های نفت و گاز و مجتمع های پتروشیمی، یکی از ابزارهای ایمنی و کنترل فشار، شبکه تعدیل فشار می باشد که آخرین قسمت این شبکه برج فلر است. در این شبکه گازهای اضافی پس از جمع آوری از واحدهای مختلف به سمت برج فلر فرستاده می شود تا سوخته شوند. حجم زیادی از این گازها از ارزش سوختی بالایی برخوردارند و در بعضی موارد می توان از آنها به عنوان خوراک واحدهای مختلف استفاده کرد.

مشخص است که سوزاندن این گازها در برج فلر علاوه بر ایجاد مشکلات زیست محیطی مثل آلودگی، دود، صدا و بوی نامطبوع، هدر دادن منابع اقتصادی است لذا برای حل این مساله بازیافت گازهای ارسالی به برج فلر پالایشگاه تبریز مورد بررسی قرار گرفت.

گازهای فلر در پالایشگاه تبریز شامل طیف وسیعی از گازها می باشد، پس از بررسی روش های مختلف بازیافت گازهای فلر و برآورد اقتصادی، در نهایت سیستم مناسب برای بازیافت گازهای فلر با یک کمپرسور تک مرحله ای انتخاب شد. عواید اقتصادی این پروژه نیز در حدود نود و سه میلیون تومان در سال محاسبه شد. با توجه به بحث اجرای قرارداد کیوتو در ایران بازیافت گازهای فلر دارای اهمیت بیش از پیش خواهد شد.

مقدمه:
حتی در پیشرفته ترین کشورهای دنیا بیش از یک دهه از عمر فناوری نوین بازیافت گازهای فلر نمی گذرد، لذا این روش یکی از روشهای جدید برای استفاده از ضایعات پالایشگاهها می باشد.

از جمله کشورهایی که در زمینه بازیافت گازهای فلر فعالیت دارند می توان از ایالات متحده آمریکا، ایتالیا، هلند و سوییس نام برد.

در کشورهای آسیایی و خصوصا کشورهای واقع در منطقه خاورمیانه (بعلت نفت خیز بودن این مناطق) فناوریهای بازیافت مواد زاید پالایشگاهی مثل گازهای فلر از اهمیت زیادی برخوردار می باشد.

لازم به ذکر است در انجام این پروژه اطلاعات پالایشگاه تبریز پایه محاسبات قرار گرفته است. بازیافت گازهای فلر روشی است که در آن از گازهای زایدی که در برجهای فلر سوزانده می شوند به بهترین نحو استفاده می شود.

برای نیل به این منظور گازهای فلر پس از جمع آوری از لوله اصلی و قطره گیر فلر، به سمت یک کمپرسور می روند، طراحی و انتخاب این کمپرسور مهمترین قسمت پروژه می باشد. پس از فشرده شدن گاز بر اساس ساختار پالایشگاه یا واحد مربوطه گازها و مایعات به عنوان خوراک یا سوخت مورد استفاده قرار می گیرند.

برای فشرده ساختن گازها و طراحی واحد بازیافت گازهای فلر معمولا از کمپرسورهای دارای چرخه مایع و یا کمپرسورهای رفت و برگشتی استفاده می کنند.

مزیت کمپرسورهای دارای چرخه مایع خنک شدن گازها در هنگام کمپرس شدن توسط انتقال حرارت با مایع داخل کمپرسور (معمولا آب) می باشد، در صورت تمایل به جداسازی سولفید هیدروژن گازهای فلر می توان از آمین به جای آب استفاده کرد.

اما کمپرسورهای رفت و برگشتی را بسیار راحتتر از کمپرسورهای با چرخه مایع می توان خریداری کرد، همچنین تهیه لوازم یدکی، تعمیرات و نگهداری این نوع از کمپرسورها راحتتر می باشند. در صورت استفاده از کمپرسورهای رفت و برگشتی باید به این نکته توجه کرد که در صورت افزایش دما بیش از حد مجاز امکان انفجار وجود دارد  .به همین دلیل در این پروژه دو حالت برای شبیه سازی مورد بحث قرار می گیرد:

حالت اول – خنک کردن گاز ورودی قبل از داخل شدن به کمپرسور: این روش باعث می شود فشرده سازی گاز در یک مرحله انجام شود و لذا هزینه اولیه کمپرسور کاهش یابد ولی در عوض باید هزینه خنک کن را به هزینه واحد اضافه کنیم.

حالت دوم – فشرده کردن گاز توسط یک کمپرسور دو مرحله ای: در این حالت به علت دو مرحله ای بودن کمپرسور و وجود خنک کننده میانی هزینه کمپرسور افزایش می یابد اما در عوض نیازی به حنک کننده گاز ورودی نیست.

در نهایت باید با بررسی اقتصادی بهترین حالت را انتخاب و گزارش نمود.

در انتهای این پروژه و در قسمت محاسبات مشخص می شود کمپرسور تک مرحله ای برای پالایشگاه تبریز که یکی از پالایشگاه های بزرگ ایران است، مناسب تر است.

همچنین خواهیم دید این پروژه با عواید اقتصادی نیز توام است (در حدود نودوسه میلیون تومان سوددهی در سال).

در صورت اجرای قرارداد کیوتو در ایران مساله بازیافت گازهای فلر از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد شد که این مساله اهمیت تحقیق در مورد گازهای فلر پالایشگاهها، پتروشیمی ها و دیگر صنایع را نشان می دهد.

از کشورهای تولید کننده این تجهیزات صنعتی می توان از یالات متحده، سوییس، ایتالیا و هلند نام برد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.