%38تخفیف

دانلود پروژه:مطالعه و بررسی فنی و اقتصادی استفاده از گاز هدر رفت فلر در واحد متانول پتروشیمی زاگرس

تعداد 123صفحه در فایل word

چکیده

 

مطالعه و بررسی فنی و اقتصادی استفاده از گاز هدر رفت فلر

در واحد متانول پتروشیمی زاگرس

 

به کوشش

واحد پتروشیمی زاگرس برای تولید متانول شامل دو قسمت مهم می باشد. قسمت اول، واحد ریفرمینگ، در آن متان به گاز سنتز تبدیل می شود. قسمت دوم، واحد متانول، در آن گاز سنتز به متانول تبدیل می‏گردد. در واحد پتروشیمی زاگرس به دلیل عملکرد نامناسب راکتورهای تولید متانول و همچنین مبدل‏های حرارتی موجود در واحد تولید متانول، میزان گاز پرج نسبت به حالت طراحی افزایش می‏یابد و به ناچار در فلر سوزانده می‏شود. گاز سوزانده شده شامل مواد ارزشمندی همچون CO، CO2، H2و متان می‏باشد که قابلیت استفاده مجدد در واحد را دارد. در این پروژه واحد متانول با نرم افزار ASPEN PLUS شبیه سازی شد و امکان سنجی بازگرداندن گاز هدر‏رفت به نقاط گوناگون ریفرمینگ‏های مختلف بررسی شد و بهترین مکان بازگرداندن گاز هدر رفت ارائه شده است. نتایج نشان داده است که بهترین مکان برای بازگرداندن گاز هدر‏رفت، ورودی راکتور اتوترمال است اما حضور گاز نیتروژن در گاز هدر‏رفت موجب تجمع این گاز در راکتور اتوترمال و کاهش تولید گاز سنتز و افزایش تولید آمونیاک می‏شود بنابراین یک واحد خالص‏سازی برای گاز هدر‏رفت جهت جداسازی نیتروژن پیشنهاد و طراحی شده است. استفاده از واحد خالص سازی و بازگرداندن گاز هدر‏رفت به راکتور اتوترمال سبب افزایش 8/2 درصدی تولید متانول شده است. در نهایت مطالعات اقتصادی این طرح نیز انجام شد و نتایج نشان داد که زمان بازگشت سرمایه 3 ماه خواهد بود.

کلمات کلیدی: متانول، گاز سنتز، شبیه سازی، ASPEN PLUS، اتوترمال، مطالعات اقتصادی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                      صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1-خلاصه‌ای در مورد متانول.. 2

1-2-مشخصات متانول.. 3

1-3-کاربردهای متانول.. 5

1-4-روش های تولید متانول.. 6

1-5-شبیه سازی.. 8

1-6-نرم افزار Aspen Plus. 9

1-7- ضرورت انجام تحقیق.. 10

1-8- هدف.. 11

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته

2-1- تولید گاز سنتز. 15

2-2- سنتز متانول.. 16

2-2-1- تکنولوژی های تولید متانول.. 16

2-3-تاثیر برگشت گازهای دورریز بر میزان تولید متانول.. 21

2-4- فرايندهاي غشايي.. 23

2-3-1-تقسیم‌بندی غشاها 25

2-3-2- جداسازي گازي.. 29

عنوان                                                                                                                      صفحه

فصل سوم: شبیه سازی

3-1-تشریح فرایند. 49

3-1-1-تولید گاز سنتز. 49

3-1-2-سنتز متانول.. 53

3-1-3- تقطیر متانول.. 55

3-2- معادلات.. 56

3-2-1-معادله بقای جرم. 56

3-2-2-معادله بقای مومنتم.. 56

3-2-3- معادله بقای انرژی.. 56

3-2-4-معادلات سینتیکی واکنش ها 57

3-3-برنامه نویسی سینتیک ها در فرترن.. 61

3-3-1- برنامه نویسی User Kinetic Subroutine. 61

3-3-2-کامپایل کردن زیربرنامه نوشته شده و تهیه فایل obj 62

3-3-3- تبدیل فایل کامپایل شده به فرمت dll 62

3-4- شبیه سازی فرآیند. 63

3-4-1-مقدمه. 63

فصل چهارم: نتایج

4-1-نتایج شبیه سازی.. 69

4-2- بررسی تأثیر بازگرداندن اجزاء مختلف گاز به واحد سنتز متانول
و واحد اتوترمال.. 74

4-2-1-تأثیر بازگرداندن گاز دورریز  به واحد اتوترمال.. 74

4-2-2- تأثیر بازگرداندن اجزاء مختلف گاز دورریز به راکتور متانول.. 79

عنوان                                                                                                                      صفحه

4-2-3- بررسی نتایج بازگرداندن گاز هدر رفت… 81

4-3- بررسی نتایج بازگرداندن گاز هدر رفت بعد از خالص سازی به واحد متانول.. 82

4-3-1- طراحی بهترین طرح برای خوراک اتوترمال.. 84

4-3-2-خروجی واحد جداسازی با غشا 89

4-3-3-طراحی بهترین طرح برای خوراک متانول.. 90

4-4-نتایج شبیه‌سازی با گاز پرج خروجی از واحد خالص‌سازی.. 91

4-4-1-شبیه‌سازی واحد اتوترمال با جریان خروجی از واحد خالص‌سازی.. 91

4-5-محاسبات اقتصادی.. 95

4-5-1- بررسی اقتصادی استفاده از گاز هدر رفت در واحد متانول پتروشیمی زاگرس… 95

4-5-1-1-هزینه ی خرید تجهیزات سرمایه گذاری واحد. 95

4-5-2-محاسبه کل هزینه ها برای بازگرداندن گاز هدر رفت… 97

4-5-2-1- محاسبه ی هزینه ی سالانه. 97

4-5-2-2- روش محاسبه ی هزینه ها برای استفاده از گاز هدر رفت
در واحد اتوترمال.. 97

4-5-2-3-جدول قیمت های محاسبه شده. 99

4-5-3-زمان بازگشت سرمایه. 100

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها 102

 

منابع.. 103

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول 2-1 : مقايسه انواع مختلفي از غشاها 27

جدول 3-1: ثوابت معادلات سینتیکی واکنش…. 58

جدول 3-2 : مشخصات جریان خوراک ورودی به مرحله اتوترمال.. 65

جدول3-3 : مشخصات جریان خوراک ورودی به مرحله سنتز. 65

جدول 3-4 : مشخصات رآکتورهای واحد اتوترمال.. 66

جدول 3-5 : مشخصات رآکتورهای واحد سنتز متانول.. 66

جدول 3-6 : مشخصات کاتالیست‏های مصرفی.. 66

جدول 4-1 : مشخصات جریان خروجی از رآکتور پری ریفرمر و مقایسه
با حالت عملیاتی.. 70

جدول 4-2 : مشخصات جریان خروجی از رآکتور استیم ریفرمر و مقایسه
با حالت عملیاتی.. 70

جدول 4-3 : مشخصات جریان خروجی از رآکتور اتوترمال و مقایسه
با حالت عملیاتی.. 71

جدول 4-4 : مشخصات جریان خروجی از رآکتور خنک شونده با آب و مقایسه
با حالت عملیاتی.. 71

جدول 4-5 : مشخصات جریان خروجی از رآکتور خنک شونده با گاز و مقایسه
با حالت عملیاتی.. 72

جدول 4-6 : مشخصات جریان گاز دور ریز با توجه به شبیه سازی.. 73

عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول 4-7 : بازگردانی جریان پرج به ریفرمرهای مختلف –خروجی کل واحد ریفرمینگ… 74

جدول 4-8 : حالت‌های مختلف بررسی‌شده برای بازیابی جریان پرج-کیلو مول بر ساعت… 75

جدول 4-9: مقایسه حالت‌های مختلف با مورد طراحی- درصد تغییرات.. 76

جدول 4-10: شماره فرآیندهای موردنظر جهت مقایسه میزان افزایش متانول
با توجه به نوع ترکیب بازگردانده شده. 80

جدول 4-11: ترکیب گاز جداشده از گاز پرج توسط غشای PTMSP. 87

جدول 4-12: ترکیب گاز باقی‌مانده در گاز پرج پس از غشای PTMSP. 87

جدول 4-13: ترکیب گاز عبور  کرده از غشای MTR.. 88

جدول 4-14: گاز پرج پس از غشای MTR.. 88

جدول 4-15: گاز عبور کرده از غشای SBA-16. 89

جدول 4-16: گاز خروجی از واحد خالص‌سازی جهت راکتور اتوترمال.. 89

جدول 4-17: گاز خروجی از واحد خالص‌سازی جهت راکتور اتوترمال.. 90

جدول 4-18: گاز خروجی از واحد خالص‌سازی جهت خوراک متانول.. 90

جدول 4-19:خروجی اتوترمال برحسب کیلو بر ساعت- درصد تغییرات.. 92

جدول 4-20: مقایسه خروجی از رآکتور  خنک شونده با گاز  در حالت بدون
جریان برگشتی و با جریان برگشتی به اتوترمال در حالت جریان
گاز دورریز برابر با 23000 Sm3/hr 93

جدول 4-21: مقایسه خروجی از رآکتور  خنک شونده با گاز در حالت بدون
جریان برگشتی و با جریان برگشتی به اتوترمال در حالت جریان
گاز دورریز برابر با 30000 Sm3/hr 94

جدول 4-22:هزینه ی خرید تجهیزات برای بازگردانی گاز هدر رفت به واحد متانول.. 95

جدول 4-23: هزینه‏های ثابت و مستقیم پروژه را برای بازگرداندن گاز هدررفت… 96

عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول 4-24:روش محاسبه ی هزینه ها برای استفاده از گاز هدر روفت
در واحد اتوترمال.. 98

جدول 4-25: قیمت های محاسبه شده برای استفاده از گاز هدر روفت در واحد اتوترمال  (منبع: پتروشیمی زاگرس) 99

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                      صفحه

شکل 1-1:  جریان گاز دورریز. 10

شکل 2-1: فرآیند تولید متانول شرکت Lurgi در فشار پایین.. 17

شکل 2-2: شماي يك واحد غشايي.. 24

شکل 2-3: نمونه‌های از  الف)غشاهاي مارپيچي  و ب) الیاف میان‌تهی.. 27

شکل 2-4: فرايند جداسازي گازي.. 30

شکل 2-5: شماتیک غشای زئولیتی.. 42

شکل ‏3‑1 : الف) ریفرمینگ لورگی ب) ریفرمینگ ترکیبی.. 51

شکل 3-2: واحد اتوترمال.. 52

شکل 3-3: شمایی از فرآیند تولید متانول واحد متانول شرکت پتروشیمی.. 54

شکل 3-4: شبیه سازی فرایند واحد اتوترمال.. 63

شکل 3-5 : شبیه سازی فرایند واحد سنتز متانول.. 64

شکل 4-1 : واحد سنتز متانول و گاز هدر رفت… 73

شکل 4-2: مقایسه کربن منواکسید در خروجی اتوترمال در اثر اضافه کردن
اجزاء جریان برگشتی
برحسب کیلو مول بر ساعت… 77

شکل 4-3: مقایسه کربن‌دی‌اکسیدی در خروجی اتوترمال در اثر اضافه کردن
اجزاء جریان
برگشتی برحسب کیلو مول بر ساعت… 77

شکل 4-4: مقایسه هیدروژن در خروجی اتوترمال در اثر اضافه کردن  اجزاء
جریان برگشتی
برحسب کیلو مول بر ساعت… 78

عنوان                                                                                                                      صفحه

شکل 4-5 : مقایسه متان در خروجی اتوترمال در اثر اضافه کردن  اجزاء برگشتی
برحسب
کیلو مول بر ساعت… 78

شکل 4-6 : مقایسه نسبت کربن منو‌اکسید به کربن دی‌اکسید در خروجی اتوترمال
در اثر اضافه
کردن  اجزاء برگشتی برحسب کیلو مول بر ساعت… 79

جدول 4-11: شماره فرآیندهای موردنظر جهت مقایسه میزان افزایش متانول
با توجه به نوع ترکیب بازگردانده شده. 80

شکل 4-7 : درصد تغییرات در میزان متانول خروجی مرحله سنتز با توجه به
بازگرداندن ترکیبات متفاوت.. 80

شکل 4-8 : مقایسه بین بازگردانی جریان پرج به واحد متانول.. 82

شکل 4-9: جداسازی گازها برای راکتور متانول.. 82

شکل 4-10: جداسازی گازها برای راکتور اتوترمال.. 83

شکل 4-11: طرح پیشنهادی برای جداسازی گاز جهت استفاده در اتوترمال.. 83

شکل 4-12: طرح پیشنهادی برای جداسازی گاز جهت استفاده در اتوترمال.. 83

شکل 4-13: طرح پیشنهادی برای جداسازی گاز جهت استفاده در اتوترمال.. 84

شکل 4-14: طرح پیشنهادی برای جداسازی گاز جهت استفاده در اتوترمال.. 84

شکل 4-15: طرح پیشنهادی برای جداسازی گاز جهت استفاده در اتوترمال.. 84

شکل 4-16: غشای PDMS طراحی‌شده. 86

شکل 4-17: غشای PPTMS طراحی‌شده. 86

شکل 4-18: غشای طراحی‌شده برای جداسازی متان.. 88

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo