شبیه سازی فرآیند گوگردزدایی از میعانات گازی و بررسی پارامترهای موثر در راندمان واحد

شبیه سازی فرآیند گوگردزدایی از میعانات گازی و بررسی پارامترهای موثر در راندمان واحد

چکیده

مایعات گازی حاصل از پالایش گازهای ترش نیز ترش بوده و حاوی درصد فراوانی از هیدروژن سولفید و مرکاپتانها

میباشد. بنابراین بعد از از تقطیر و تهیه فرآوردهها نیاز به فرآیندهای پالایش جهت زدودن و یا کاستن از میزان گوگرد و

مرکاپتانهای موجود دارد. سولفید هیدروژن و مرکاپتانهای سبک از قبیل متیل مرکاپتان و اتیل مرکاپتان ترکیبات

میتوان مقدار سولفید هیدروژن و متیل و اتیل مرکاپتانها را DMC بسیار سمی و فرار میباشند. با استفاده از فرآیند

،DMC- میباشد که در فرآیند ۱ DMC- و ۲ DMC- شامل دو فرآیند ۱ ،DMC به مقدار معقول رساند. فرآیند

diE- ،diM-disulphide تا مقدار ۹۹ % در فاز بخار میباشد. با افزایش دبی هوای ورودی مقدار Na2SO4*

وسایر دیسولفیدها از خروجی راکتور کاتالیستی افزایش یافته است و به همین خاطر مقدار دیسولفید- disulphide

موجب DMC- های خروجی از جداکنندهی دو فازی و سه فازی افزایش یافته است. با افزایش دبی سود ورودی در ۱

ورودی به راکتور کاتالیستی را افزایش داده است و بههمین ترتیب مقدار دی- RSNa* آن شده است که میزان

سولفیدهای خروجی از جداکنندهی دو فازی را افزایش داده است. با افزایش دما، به دلیل اصل ترمودینامیک مقدار دی-

سولفیدهای خروجی از فاز بخار جداکننده افزایش یافته است، پس با افزایش دبی هوا و سود ورودی و دمای هوای

ورودی مقدار دیسولفیدهای خروجی از فلش دو فازی افزایش یافته است این موجب میشود که فرآیند را از هدف دور

کند. با افزایش فشار ورودی هوا، مقدار دبی خروجی از جداکننده دوفازی کاهش یافته است و فرآیند را به هدف نزدیکتر

خواهد کرد. تغییرات فشار نسبت به سایر پارامترها، تاثیر بیشتری برروی مقدار دیسولفیدها و عملکرد فرآیندها می-

نسبت به سایر پارامترها در اثر تغییرات پارامترها تغییر بیشتری خواهد کرد. diM-disulphide، گذارد

مقدمه

تعریف گوگرد

گوگرد یکی از عناصر جدول تناوبی بوده ،جزءنافلزات است،درردیف سوم وگروه ششم قراردارد ودارای عدداتمی ۱۶

وعددجرمی ۳۲ است. گوگردیکی ازمشتقات غیرهیدروکربنی نفت خام میباشد. مشتقات غیرهیدروکربنی نفت خام معمولا

شامل دو مرحلهی استخراج و اکسید اسیون میباشد. در مرحلهی استخراج مرکاپتانها و هیدروژن سولفید با سود

شده است. در این تحقیق، گوگردزدایی از میعانات گازی DMC- واکنش داه اند که خروجی از این مرحاه وارد فرآیند ۲

،diM-disulphide به RSNa طراحی شده است. هدف از راکتور کاتالیستی تبدیل HYSYS توسط نرمافزار

و… میباشد. هدف از جداکنندهی دو فازی، کاهش B-disulphide و P-disulphide ،diE-disulphide

و NaS2O3* ،P-disulphide ،B-disulphide ،diE-disulphide ،diM-disulphide

چکیده     ………………………………………………………………………………………………………………….. 1

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………… ۲

فصل اول :کلیات

۱ گوگردزدایی ……………………………………………………………………………………………………. ۶ -۱

۱-۱ گوگردزدایی باکتریولوژیکی …………………………………………………………………………… ۷ -۱

۲-۱ گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی………………………………………………………………. ۷ -۱

۳-۱ گوگرد زدایی به روش های شیمیایی…………………………………………………………………. ۸ -۱

۴-۱ گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون………………………………………………………………….. ۸ -۱

۵-۱ گوگرد زدایی زیستی……………………………………………………………………………………… ۹ -۱

۶-۱ گوگرد زدایی هیدروژنی………………………………………………………………………………….. ۹ -۱

۷-۱ روش های ملایم کردن…………………………………………………………………………………. ۱۱ -۱

۲ مرکاپتان زدایی از برش ها نفتی…………………………………………………….…………………….. ۱۲ -۱

۱۳٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫………………………...………………………..………….…………….. DMD 3 -1

۱۳٫٫٫٫٫٫………………………………………………………………………… DMD 1 -3 تاریخچه -۱

۱۳٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD 2-3 مزایای فرآیند -۱

۱۴٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD 3-3 معرفی فرایندها -۱

۱۴٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫DMD1 1 -3-3 -1

۱۵٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD2 2 -3-3 -1

۱۶٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD-2K 3 -3-3 -1

۱۷٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫DMD3 4 -3-3 -1

ز

۱۸٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫DMC 4 -1

۱ -۴ معرفی فناوری ………………………………………………………………………………………….. ۱۸ -۱

۲ -۴ شرح فرآیند …………………………………………………………………………………………….. ۱۸ -۱

۱۹٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMC- 3-4 شرح فرایند ۱ -۱

۲۱٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMC-1M 4-4 شرح فرایند -۱

۲۲٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMC- 5-4 شرح فرایند ۲ -۱

۲۴٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMC- 6-4 شرح فرایند ۳ -۱

۷ –۴–۱ مزایا و معایب…………………………………………………………………………………………… ۲۶

۵ ترکیبات میعانات گازی ………………………………………………………………………………….. ۲۶ -۱

۶ -۱ مقادیر کمی از ترکیبات گوگردی و مرکاپتان………………………………………………………. ۲۶

فصل دوم : مروری بر تحقیقات گذشته

مروری بر تحقیقات………………………………………………………………………………………………

(DMC) فصل سوم : آنالیز و بررسی فرآیند گوگردزدایی از میعانات گازی

۵۲٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ Hysys 1 تعریف -۳

۲ طراحی و شبیه سازی فرایند………………………………………………………………………….. ۵۳ -۳

۵۳٫٫٫٫٫٫……………………………………………………………………………. Hysys 3 ویژگی ها -۳

۱-۳ تطابق با استانداردها………………………………………………………………………………….. ۵۴ -۳

۲-۳ محیط محاوره ای کامل……………………………………………………………………………… ۵۴ -۳

۳-۳ عملیات واحد جامع ………………………………………………………………………………….. ۵۴ -۳

۵۴…..…………………………….……………………….. OL 4-3 سازگار بافن آوری اتوماسیون -۳

۵-۳ امکانات دیگر……………………………………………..……………………………………………. ۵۵ -۳

۵۵……………………………...……………….……..………………………..Hysys 4 مزایای -۳

۱-۴ مدلسازی و شبیه سازی………..………………………………………………..…………… 56 -3

۲-۴ کاربردهای شبیه سازی……………………..………………………………………………..… 56 -3

۵ نرم افزار مشابه……………………………………………………………………………………………… ۵۹ -۳

۶ روند انجام تحقیق………………………………………………………………………………………….. ۶۰ -۳

۱-۶ مرحلهء اول: مطالعات کتابخانهای…………………………………………………………………… ۶۰ – ۳

۶۱٫٫٫HYSYS 2-6 مرحله دوم: شبیهسازی فرآیند گوگردزدایی میعانات گازی توسط نرمافزار -۳

۳-۶ مرحلهء سوم: بررسی و نتایج………………………………………………………………………….. ۷۳ -۳

فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری

۱ اثر دبی جرمی هوای وروردی بر ترکیبات گوگرددار………………………………………………… ۷۵ -۴

۲ اثر دمای وروردی بر ترکیبات گوگردار…………………………………………………………………. ۷۹ -۴

۳ اثر فشار هوای وروردی بر ترکیبات گوگرددار……………………………………………………….. ۸۳ -۴

۴ اثر دبی جرمی سود وروردی بر ترکیبات گوگرددار………………………………………………….. ۹۷ -۴

فصل پنجم : بحث و نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات برای ادامه کار در آینده

۱ بحث و نتیجهگیری………………………………………………………………………………………… ۱۰۲ -۵

۲ پیشنهادات و نظرات ارائه شده ……………………………………………………………………….. ۱۰۵ -۵

منابع و ماخذ

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………….. ۱۰۸

منابع غیر فارسی………………………………………………………………………………………………….. ۱۰۹

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………….. ۱

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………… ۲

فصل اول :کلیات

۱ گوگردزدایی ……………………………………………………………………………………………………. ۶ -۱

۱-۱ گوگردزدایی باکتریولوژیکی …………………………………………………………………………… ۷ -۱

۲-۱ گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی………………………………………………………………. ۷ -۱

۳-۱ گوگرد زدایی به روش های شیمیایی…………………………………………………………………. ۸ -۱

۴-۱ گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون………………………………………………………………….. ۸ -۱

۵-۱ گوگرد زدایی زیستی……………………………………………………………………………………… ۹ -۱

۶-۱ گوگرد زدایی هیدروژنی………………………………………………………………………………….. ۹ -۱

۷-۱ روش های ملایم کردن…………………………………………………………………………………. ۱۱ -۱

۲ مرکاپتان زدایی از برش ها نفتی…………………………………………………….…………………….. ۱۲ -۱

۱۳٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫………………………...………………………..………….…………….. DMD 3 -1

۱۳٫٫٫٫٫٫………………………………………………………………………… DMD 1 -3 تاریخچه -۱

۱۳٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD 2-3 مزایای فرآیند -۱

۱۴٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD 3-3 معرفی فرایندها -۱

۱۴٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫DMD1 1 -3-3 -1

۱۵٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD2 2 -3-3 -1

۱۶٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ DMD-2K 3 -3-3 -1

۱۷٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫DMD3 4 -3-3 -1a