دانلود مقاله در مورد طراحي و شبيه‌سازي ستون‌هاي نم‌زدايي پالايشگاه گاز خانگيران 11 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏3
‏1
‏طراحي و شبيه‏‌‏سازي ستون‏‌‏هاي نم‏‌‏زدايي پالايشگاه گاز خانگيران
‏چكيده:
‏گاز طبيعي يك منبع مهم انرژي است كه تحت شرايط توليد طبيعي از بخار آب اشباع مي‏‌‌‏شود. بخار آب خورندگي گاز طبيعي را افزايش مي‏‌‏دهد، بخصوص وقتي گازهاي اسيدي نيز در آن وجود داشته باشد. روش‏‌‏هاي گوناگوني جهت خشك كردن گاز طبيعي مي‏‌‏تواند استفاده شود.
‏مقدمه
‏گاز طبيعي با توجه به نوع مخازني كه از آن توليد مي‏‌‏شود، ممكن است اجزاي ناخواسته گوگردي خصوصاً H2S‏ و بخار آب را به همراه داشته باشد. تركيبات سمي گودگردي بخصوص H2S‏ طي عمليات تصفيه از گاز جدا مي‏‌‏گردد. بخار آب نيز طي عمليات نم‏‌‏زدايي از گاز جدا مي‏‌‏شود. آب مايع و يا بخار آب به دلايل عمده زير بايد از گاز طبيعي جدا شوند:
‏جلوگيري از تشكيل هيدرات‏‌‏ها در خطوط انتقال؛
‏رسيدن به نقطه شينم موردنظر جهت فروش؛
‏جلوگيري از خوردگي داخل لوله‏‌‏ها.
‏عمل نم‏‌‏زدايي در پالايشگاهع گاز خانگيران توسط ستون‏‌‏هاي حاوي جاذب سطحي موبيل سوربيد به دليل ظرفيت بالاي آنها براي جذب آب و همچنين احيا در دماي پايين صورت مي‏‌‏گيرد. موبيل سوربيد ظرفيت بالايي جهت جذب پنتان و هيدروكربن‏‌‏هاي سنگينتر داشته و مي‏‌‏تواند جهت تنظيم نقطه شبنم گاز خروجي و رساندن آن به مشخصات استاندارد خطوط لوله بكار رود.
‏كاربرد و استفاده از هر فرآيندي (از قبيل جذب، جذب سطحي، سرد كردن، فشرده‏‌‏سازي و يا استفاده از كلريد سديم) جهت نم‏‌‏زدايي گازهاي طبيعي داراي خصوصيات منحصر بفرد خود مي‏‌‏باشد.
‏كليه اين روش‏‌‏ها داراي مزايا و معايبي بوده و انتخاب هر يك از آنها بايد با توجه به شرايي خاص فرآيند كلي بررسي گردد.
‏3
‏3
‏مزايا و معايب استفاده از ستون‏‌‏هاي جذب سطحي به صورت خلاصه به شرح زير ارائه مي‏‌‏شود:
‏مزايا:
‏دستيابي به نقاط شبنم پايين تا 150 درجه فارنهايت را ميسر مي‏‌‏كند.
‏تغييرات كوچك فشار، دما و سرعت جريان گاز در عملكرد آنها بي‏‌‏تاثير است.
‏حساسيت آنها نسبت به پديده‏‌‏هاي خوردگي و كف‏‌‏زايي اندك است.
‏معايب:
‏هزينه‏‌‏هاي ثابت عملياتي بالا و همچنين افت فشارهاي بيشتري دارند.
‏امكان مسموم شدن جاذب‏‌‏ها توسط هيدروكربن‏‌‏هاي سنگين، هيدروژن سولفيد، كربن دي‏‌‏اكسيد كربن و غيره وجود دارد.
‏امكان شكستگي مكانيكي ذرات جاذب خشك‏‌‏كن وجود داردو
‏وزن بالا و نياز به فضاي زياد.
‏مقدار انرژي مورد نياز براي احياي آنها زياد بوده و در ضمن هزينه واحدهاي جانبي آنها نيز بالاست.
‏جاذب موبيل سوربيد
‏موبيل سوربيد شامل 97% سيليكا و 3% آلومينا مي‏‌‏باشد. ظرفيت جذب آن اساساً همانند سيليكاژل معمولي بوده، اما دانسيته توده آن و همچنين ظرفيت جذب آن به ازاي هر واحد حجم كمي بيشتر از سيليكاژل معمولي مي‏‌‏باشد.
‏در واقع موبيل سوربيد يك نوع سيليكاژل اصلاح شده و پيشرفته به شكل دانه‏‌‏هاي سخت كروي و نيمه‏‌‏شفاف است كه اين دانه‏‌‏ها گرچه غيرقابل نفوذ به نظر مي‏‌‏رسند، در حقيقت مشبك مي‏‌‏باشند و در حفره‏‌‏هاي ميكروسكوپي بسيار زيادي وجود دارد كه بخار در اين حفره‏‌‏ها بدام افتاده و مايع مي‏‌‏گردد. حفره‏‌‏ها در موبيل سوربيد آنقدر زياد است كه يك پوند از آن داراي سطحي معادل 300000ft2‏ ‏يا‏ ‏بيشتر از آن مي‏‌‏باشد.
‏سوربيدها غيرخورنده بوده و تحت شرايط ايستا حدود 40% وزن خود آب جذب مي‏‌‏كنند. در بعضي از شرايط امكان ورود آب مايع به بستر خشك كننده وجود دارد. چون فعاليت موبيل سوربيد نوع R, H‏ بسيار زياد است، آب مايع مي‏‌‏تواند سبب شكستن دانه
‏3
‏3
‏‌‏ها شود. براي محافظت بستر خشك كننده از آب به صورت مايع، مي‏‌‏توان از سوربيد نوع W‏ استفاده كرد. اين نوع سوربيد با آنكه داراي شرايطي (از نظر تركيب و خواص فيزيكي) شبيه به نوع R, H‏ مي‏‌‏باشد، در حضور آب مايع نمي‏‌‏شكند. نوع W‏ در رطوبت‏‌‏هاي نسبتاً بالا به اندازه R‏ موثر است، اما اين بازدهي در رطوبت‏‌‏هاي نسبي پايين كاهش مي‏‌‏يابد. بنابراين استفاده از نوع W‏ در تمام بستر‏ پيشنهاد نمي‏‌‏شود.
‏طراحي واحد نم‏‌‏زدايي
‏سيستم‏‌‏هاي نم‏‌‏زدايي از نظر خشك كردن گاز تقريباً ‏يكسان عمل مي‏‌‏كنند و تفاوت اساسي ‏اين سيستم‏‌‏ها، نحوه احياي بستر اشباع مي‏‌‏باشد. بستر مواد جاذب ‏با دريافت حرارت احيا مي‏‌‏شود و كليه موادي كه جذب شده، به صورت بخار از آن خارج مي‏‌‏شوند. احياي بسترهاي ‏كوچك مواد جاذب با يك كويل گرم كننده برقي نيز امكان‏‌‏پذير است، اما براي بسترهاي بزرگتر احياي بستر بوسيله جرياني از گاز داغ صورت مي‏‌‏گيرد. در شكل زير، سيستم نم‏‌‏زدايي پالايشگاه گاز خانگيران نشان داده شده است. در اين شكل بسترهاي اول و دوم بطور موازي عمل‏‌‏ نم‏‌‏زدايي ‏گاز را انجام مي‏‌‏دهند و بستر سوم با جرياني از گاز مرطوب در وضعيت خنك شدن قرار دارد و گاز خروجي از آن پس از گرم شدن در كوره گاز احيا و رسيدن به دماي موردنظر احياي بستر چهارم را انجام مي‏‌‏دهد.
‏اين چرخه پس از زمان معيني به اتمام مي‏‌‏رسد و وضعيت ديگري به خود مي‏‌‏گيرد، به گونه‏‌‏اي كه ‏بستر سوم پس از خنك شدن در وضعيت ‏سرويس نم‏‌‏زدايي قرار مي‏‌‏گيرد و بستر چهارم پس از گرم شدن ‏و از دست دادن مواد جذبي در وضعيت سرد شدن ‏قرار مي‏‌‏گيرد. بستر اول پس از دو تعويض كه عمل‏‌‏ نم‏‌‏زدايي را انجام داده و اشباع است، در وضعيت گرم شدن قر‏ار مي‏‌‏گيرد و بستر دوم براي نوبت ‏دوم عمچنان عمل نم‏‌‏زدايي ‏را انجام مي‏‌‏دهد.
‏جريان رو به پايين ‏گاز جهت نم‏‌‏زدايي به دلايل زير پيشنهاد مي‏‌‏شودك
‏3
‏4
‏افزايش سرعت جريان ‏رو به بالا، ‏بستر را منبسط ‏كرده و سپس آن را سيال (Fluidized‏) ‏مي‏‌‏كند. هرگونه ‏حركت جاذب‏‌‏هاي خشك‏‌‏كن مي‏‌‌‏تواند باعث ساييدگي و شكستگي آنها شود.
‏حركت رو به پايين ‏به ما اجازه مي‏‌‏دهد ‏قبل از اينكه افت فشار باعث خرد شدن ذرات خشك‏‌‏كن گردد، به سرعت‏‌‏هاي بالاتر برسيم، سرعت‏‌‏هاي بالاتر سبب مي‏‌‏شود كه به قطرهاي كوچكتري ا‏ز ستون دست يابيم و در نتيجه ستون ارزان‏‌‏تري را طراحي كنيم.
‏حذف آب و يا مايعات آزاد هميشه ‏در ابتداي ‏مسير كامل نيست. در نتيجه آلودگي‏‌‏هاي مايع دير يا زود با جاذب‏‌‏ها تماس پيدا كرده و باعث فوق‏‌‏ اشباع شدن، كراكينگ ‏و يا خرد شدن آنها مي‏‌‏شوند.
‏بهترين نم‏‌‏زدايي، زماني اتفاق مي‏‌‏افتد‏ كه سرعت رو به پايين به اندازه كافي زياد بايد تا از پديده ‏كاناليزه شدن جلوگيري شود ‏و همين‏‌‏طور به اندازه كافي پايين تا به ذرات خشك‏‌‏كن جامد صدمه‏‌‏اي وارد نشود.
‏شكل 1: مسير جريان گاز (PFD‏) ‏در يك واحد نم‏‌‏زدايي
‏تئوري حاكم و مدل رياضي مورد استفاده
‏معادلات ‏لازم‏ براي طراحي در مراجع مختلف توسعه داده شده و موجود مي‏‌‏باشد. بنابراين در اينجا فقط به چ‏گونگي بكارگيري اين معادلات پردا‏خته مي‏‌‏شود.‏