:دانلود فایل متن کامل پایان نامه در سایت

sabzfile.com

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مکانیک

گرایش :سیستم های انرژی

عنوان : رفع تنگناهای افزایش ظرفیّت واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان 

دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان نامه کارشناسی ارشد

گرایش سیستمهای انرژی 

عنوان:

رفع تنگناهای افزایش ظرفیّت واحد تقطیر 100

پالایشگاه آبادان 

 

اساتید راهنما :

 دکتر مجید  عمید پور

دکتر حسین  صیّادی

 

بهمن 1388

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهــرســــــــــــت

 

          عنوان                                                                                      صفحه

 

مقدمه                                                    .           .           .                                   1

 

فصل اول                                                تقطیر نفت خام 

1 – 1 )  تقطیر نفت خام                .           .           .           .                                   4

1 – 2 )  نمک زدایی از نفت خام      .           .           .           .                                   8

1 – 3 ) واحد سبک زدایی اتمسفری              .           .           .                                   12

1 – 4 ) تقطیر در خلأ                                .           .           .                                   16 جستجو در سایت :   

1 – 5 ) تجهیزات کمکی                            .           .           .                                   18

1 – 6 ) فرآورده های واحد تقطیر نفت خام                  .           .                                   19

 

فصل دوم                                        تقطیر پیشرفته

2 – 1 )  تقطیر پیشرفته                             .           .           .                                   22

 

فصل سوم                                       مدل سازی و شبیه سازی

3 – 1 )  مدل سازی و شبیه سازی               .           .           .                                   28

3 – 2 )  کاربردهای شبیه سازی                   .           .           .                                   29

3 – 3 )  کاربردهای نوین شبیه سازی            .           .           .                                   31

3 – 4 )  ارتباط با نرم افزارهای دیگر .           .           .                                   32

 

فصل چهارم                               واحد تقطیر 85  پالایشگاه آبادان

4 – 1 ) هدف از ایجاد واحد تقطیر 85  پالایشگاه آبادان. .                                   34

4 – 2 ) خوراک و محصولات واحد                             .           .                                   34

4 – 3 ) سرویسهای جانبی  ( Utilities )    .           .           .                                   42

4 – 4 ) شرح فرآیند                                  .           .           .                                   42

4 –  4 – 1 ) تقطیر جزء به جزء نفت خام      .           .                                   42

4 –  4 – 2 ) تقطیر نفتا                            .           .                                   48

4 – 5 ) افزایش ظرفیت                              .           .           .                                   51

4 – 6 ) انجام تغییرات ( Revamping )                  .           .                                   53

4 – 7 ) شرح فرآیند واحد پس از انجام تغییرات            .           .                                   56

فصل پنجم                      انجام شبیه سازی ، شناسایی محدودیّتها

 

5 – 1 ) ) واحد 100 پالایشگاه آبادان پس از انجام تغییرات ( Revamping)                        60

5 – 1 ) انجام شبیه سازی و بررسی نتایج       .           .           .                                   60

5 – 1 – الف ) شبیه سازی واحد به شکل طراحی اولیه ( قبل از انجام                                                         تغییرات – با ظرفیت 130000  بشکه در روز )                          63

5 – 1 – ب ) شبیه سازی واحد به شکل بعد از انجام تغییرات                              75

مطالعه 1  (شناسایی تنگناها)           .           .           .                                   75

فصل ششم                     اِعمال روش تقطیر پیشرفته جهت افزایش ظرفیت

6 – 1 )  مقدمه                                        .           .           .                                   90

6 – 2 )  بررسی امکان بکارگیری روش تقطیر پیشرفته

در واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان              .           .                                   92

مطالعه 2                                     .           .           .                                   93

فصل هفتم                                  محاسبات اقتصادی

7 – 1 )  هزینه های سرمایه گذاری               .           .           .                                106

7-1-1 ) قیمت خرید و نصب برج پیش تفکیک            .                                 106

7-1-2 ) قیمت خرید و نصب پمپ                .           .                                 107 7-1-3 ) کل هزینه های سرمایه گذاری      .           .                                 107

7 – 2 )  درآمدهای  ناشی از انجام طرح                      .           .                                 108

7-2-1 ) درآمد ناشی از افزایش ظرفیّت           .           .                                 108

7-2-2 ) درآمد حاصل از کاهش مصرف سوخت.            .                                 109

7 – 3 )  سود ناشی از انجام طرح                              .           .                                 109

فصل هشتم                                 نتیجه گیری 

8 – 1 ) نتایج ضمنی                                 .           .           .                                 111

8 – 2 ) نتایج اصلی                                   .           .           .                                111

 

فهرست منابع  فارسی                                             .           .           .                                 113

فهرست منابع  غیر فارسی                                       .           .           .                                 114

چکیده انگلیسی                                                    .           .           .                                 115

 

فهــرســــــــــــت جدولها

 

شماره جدول                                 عنوان                                               صفحه

 

جدول ( 1 – 1 )               گستره های جوش اجزاء نفت خام نوعی                                              5

جدول ( 1 – 2 )               نقاط برش TBP  برای بخشهای مختلف نفت خام                                 7

جدول ( 1 – 3 )               مقادیر آب مورد نیاز برای نفت خامهای مختلف                          10

جدول ( 4 – 1 )               مشخصات نفت خام                                                                       36

جدول ( 4 – 2 )               مشخصات فرآورده های مختلف و میزان تولید هرکدام

( بر مبنای  130000  بشکه در روز )                                      39

جدول ( 4 – 3 )               تقطیر فرآورده های مختلف بر اساس آزمایش

استاندارد ASTM D-86                                                                40

جدول ( 5 – 1 )               نتایج حاصل از مطالعه 1                                                                 75

جدول ( 5 – 2 )               میزان استحصال فرآورده های مختلفدر ظرفیت 180000 بشکه در روز         84

جدول ( 6 – 1 )               بارحرارتی کوره و برخی مبدّلها ( در ظرفیت  180000 بشکه در

روز حاصل از شبیه سازی کل واحد برمبنای فرضیه مورد بحث )                94

جدول ( 6 – 2 )               مقایسه حد اکثر دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری

برای دوحالت فعلی و پس از نصب برج پیش تفکیک                              95

جدول ( 7 – 1 )               قیمت نفت خام ، فراورده ها و درآمد حاصل از افزایش ظرفیت واحد

به میزان 20000  بشکه در روز                                                         108

 

 

فهــرســــــــــــت نمودارها

 

شماره نمودار                                 عنوان                                               صفحه

 

 

نمودار ( 1 – 1 )               رابطه بین نقاط جوش متوسط حجمی و نقاط جوش میانگین                   6

نمودار ( 1 – 2 )               رابطه بین نقاط جوش متوسط حجمی و نقاط جوش متوسط مولی 6

نمودار ( 4 – 1 )               نقاط جوش واقعی نفت خام ( True Boiling Point )                          35

نمودار ( 4 – 2 )               درصد استحصال فرآورده های مختلف از نفت خام-  مورد انتظار طراحی        38

نمودار ( 5 – 1 )               مقایسه میزان استحصال فرآورده های مختلف( شبیه سازی و عملیاتی )       70

نمودار ( 5 – 2 )               درصد استحصال فرآورده های مختلف از نفت خام( شبیه سازی )                70

نمودار (5 – 3 )                مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف ( شبیه سازی و عملیاتی )          71

نمودار ( 5 – 4 )               مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی )                              72

نمودار ( 5 – 5 )               مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          72

نمودار ( 5 – 6 )               مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          73

نمودار ( 5 – 7 )               مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          73

نمودار ( 5 – 8 )               مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          74

نمودار ( 5 – 9 )               مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای

آزمایش   استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )              74

نمودار ( 5 – 10 )             پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری قبل از

افزایش ظرفیت ( با ظرفیت 130000  بشکه در روز)                               78

نمودار ( 5 – 11 )             پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری بعد از

افزایش ظرفیت ( با ظرفیت 180000  بشکه در روز)                               79

نمودار ( 5 – 12)              درصد استحصال فرآورده های مختلف –

در ظرفیت  180000  بشکه در روز                                                    84

نمودار ( 5 – 13)              مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          85

نمودار ( 5 – 14)              مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          85

نمودار ( 5 – 15)              مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          86

نمودار ( 5 – 16)              مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          86

نمودار ( 5 – 17)              مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          87

نمودار ( 5 – 18)              مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای آزمایش

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه : پیش­ بینی نرخ خوردگی و ثابت سرعت سایش در لوله مغزی­های گاز با استفاده از شبکه عصبی

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                          88

نمودار ( 5 – 19)              مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف بر مبنای آزمایش

استاندارد  ASTM D-93  ( شبیه سازی و عملیاتی )                            89

نمودار ( 6 – 1 )               پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری پس از نصب

برج پیش تفکیک ( با ظرفیت 180000  بشکه در روز)               96

نمودار ( 6 – 2 )               مقایسه میزان قابل حصول فرآورده های مختلف

( حاصل از شبیه سازی و طراحی)                                                   100

نمودار ( 6 – 3 )               درصد قابل حصول فرآورده های مختلف ( حاصل از شبیه سازی )   100

نمودار ( 6 – 4 )               مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                       101

نمودار ( 6 – 5 )               مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                       101 نمودار ( 6 – 6 )                       مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                       102

نمودار ( 6 – 7 )               مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                       102

نمودار ( 6 – 8 )               مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش

استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )                      103

نمودار ( 6 – 9 )               مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای

آزمایش   استاندارد ASTM D-86    ( شبیه سازی و عملیاتی )          103

نمودار ( 6 – 10)              مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف بر مبنای آزمایش

استاندارد  ASTM D-93   ( شبیه سازی و عملیاتی )                       104

 

فهــرســــــــــــت شکلها

 

شماره شکل                                  عنوان                                               صفحه

 

شکل ( 1 – 1 )                شماتیک واحد نمک زدایی یک مرحله ای                                            8

شکل ( 1 – 2 )                شماتیک واحد نمک زدایی دو  مرحله ای                                             8

شکل ( 1 – 3 )                شماتیک یک نمک زدا                                                                    11

شکل ( 1 – 4 )                شکل واقعی یک نمک زدا                                                                 11

شکل ( 1 – 5 )                شماتیک یک برج تقطیر اتمسفری                                                     14

شکل ( 1 – 6 )                برج تقطیر اتمسفری نفت خام                                                          15

شکل ( 1 – 7 )                واحد تقطیر در خلأ نفت خام                                                            16

شکل ( 2 – 1 )                برج تقطیر اتمسفری  نفت خام                                                         22

شکل ( 2 – 2 )                نحوه توالی برجها در روش تقطیر غیر مستقیم                                       23

شکل ( 2 – 3 )                نحوه توالی برجها در روش تقطیر مستقیم                                            24

شکل ( 2 – 4 )                شمای یک واحد تقطیر پیشرفته ( پالایشگاه میدر آلمان)             26

شکل ( 4 – 1 )                نمودار جریان خوراک و فرآورده های مختلف در واحدتقطیر 85

پالایشگاه آبادان در ظرفیت 130000  بشکه در روز                                 41

شکل ( 4 – 2 )                مسیر پیش گرمایش نفت خام                                                           44

شکل ( 4 – 3 )                ظرف پیش تبخیر آنی و موقعیت قرار گرفتن آن در مسیر

پیش گرمایش نفت خام                                                                  54

شکل ( 5 – 1 )                محیط اصلی شبیه سازی ( Main Case )                                           64

شکل ( 5 – 2 )                بخش پیش گرمایش نفت خام                                                          65

شکل ( 5 – 3 )                کوره و برج تقطیر اتمسفری                                                   66

شکل ( 5 – 4 )                محیط فرعی برج تقطیر اتمسفری                                                       67

شکل ( 5 – 5 )                بخش خنک نمودن محصولات خروجی از برج تقطیر اتمسفری                   68

شکل ( 5 – 6 )                بخش تقطیر نفتا                                                                            69

شکل ( 5 – 7 )                محیط اصلی شبیه سازی ( Main Case )                                           81

شکل ( 5 – 8 )                بخش پیش گرمایش نفت خام                                                          82

شکل ( 5 – 9 )                کوره و برج تقطیر اتمسفری                                                   83

شکل ( 6 – 1 )                محیط اصلی شبیه سازی- پس از نصب Prefractionator                    97

شکل ( 6 – 2 )                شبکه مبدّلهای حرارتی پیش گرمکن نفت خام در وضعیّت جدید               98

شکل ( 6 – 3 )                برج تقطیر اتمسفری کوره و برج پیش تفکیک جدید                               99

 

 

 

مقدمه

هنگامی که یک شرکت پالایشی تصمیم به افزایش ظرفیت می گیرد طبیعتاً اولین واحدی که باید مورد ارزیابی قرار گیرد واحد تقطیر یا اصطلاحاً ( Topping Unit )  می باشد . سعی در برداشتن گلوگاهها از امـکانات و قابلیتهای موجــود کــه غالباً Retrofit Design   گفته می شود ، کم هزینه ترین و سریعترین راه جهت دستیابی به ظرفیتهای تولید بالاتر با قبـــول کمــتریـن ریسک می باشد.

بالا رفتن قیمت محصولات نفتی و به تبع آن هزینه های انرژی که به علت تحولات سیاسی و بین المللی صورت گرفته است باعث شد تا کشورهای صنعتی که بزرگترین مصرف کنندگان انرژی در جهان هستند تلاشهای بسیاری را به منظور بهینه سازی صنایع نفتی و پتروشیمیایی که بزرگترین و پر مصرف ترین صنایع از لحاظ مصرف انرژی می باشند ، انجام دهند . نتیجه این تلاشها عمدتاً به دو صورت زیر بیان می گردد :

  • کاهش مصرف انرژی به روش استفاده بهینه از انرژیهای موجود در واحد صنعتی مورد بحث
  • تجدید نظر در طراحی و ساختار واحدهای نفتی و پتروشیمی

معمولاً در روش اول نیازبه انجام تغییرات اساسی در ساختار واحد نمی باشد لذا هزینه های انجام شده کمینه خواهد بود . در حالیکه در روش دوم غالباً نیاز به انجام یک سری تغییرات جهت دستیابی به هدف مورد نظر می باشد .

در این بحث ابتدا مروری بر تئوری موجود در تقطیر معمولی خواهیم داشت. آنگاه به شرح تقطیر پیشرفته (Progressive distillation) و روشهای ممکن جهت اِعمال و به کارگیری آن (در واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان) خواهیم پرداخت. سپس با انجام شبیه سازی شرایط مختلف فرایندی و میزان مصرف انرژی را در دو حالت تقطیر معمولی و پیشرفته مقایسه خواهیم کرد. همچنین توضیح مختصری در رابطه با شبیه سازی و نحوه انجام آن برای واحد مورد بحث داده خواهد شد.

 

فصل اول

تقطیر نفت خام


1-  1 ) تقطیر نفت خام

دستگاههای تقطیر نفت خام ، نخستین واحدهای فرآورش عمده در پالایشگاه هستند . این دستگاهها برای تفکیک نفت خام به روش تقطیر به اجزایی بر حسب نقطه جوششان به کار  گرفته  می شوند ، بدین ترتیب که منابع خوراک هر یک از واحـدهای فــرآورش بعـدی با توجه به مشخصه های مورد نیازشان تهیه می شوند . به منظور دستیابی به بازدهی های بالاتر و هزینه های پایینتر ، تفکیک نفت خام در دو مرحله صورت می گیرد :

  • مرحله اول تفکیک جزء به جزء همه نفت خام در فشار جو
  • مرحله دوم ارسال باقیمانده دیر جوش مرحله اول به دستگاه تفکیک دیگری که تحت خلأ شدید عمل می کند .

از دستگاه تقطیر در خلأ ، برای جداسازی قسمت سنگینتر نفت خام به اجزاء مختلف استفاده می شود ، زیرا دمای بالایی که برای تبخیر این قسمت سنگین در فشار جو لازم است موجب کراکینگ گرمایی آن می شود که خود موجب ضایعات ناشی از تولید گاز خشک ، و همچنین تغییر رنگ محصول و قشر بستن تجهیزات براثر تولید کک می شود .

نقاط برش بخشهای نوعی و گستره های جوش بخشهای حاصل از دستگاههای تقطیر در فشار اتمسفری و تقطیر در خلأ در جداول ( 1 – 1 ) و ( 1 – 2 ) ارائه شده اند .

 

 

جزء گستره های جوش
ASTM (°F) TBP(°F)
بوتان و مواد سبکتر    
نفتای سبک تقطیر مسقیم ( LSR ) 220 – 90 190 – 90
نفتای سنگین تقطیر مسقیم ( HSR ) 400 – 180 380 – 190
نفت سفید 540 – 330 520 – 380
نفت گاز سبک ( LGO ) 640 – 420 610 – 520
نفت گاز اتمسفری ( AGO ) 830 – 550 800 – 610
نفت گاز خلأ ( VGO ) 1050 – 750 1050 – 800
باقیمانده خام تقطیر در خلأ ( VRC ) +1050 +1050

 

جدول 1 – 1 )  گستره های جوش اجزاء نفت خام نوعی

تعداد صفحه :132

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

دسته‌ها: رشته مکانیک