دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد:رفع تنگناهای افزایش ظرفیّت واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مکانیک

گرایش :سیستم های انرژی

عنوان : رفع تنگناهای افزایش ظرفیّت واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان 

دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان نامة کارشناسی ارشد

گرایش سیستمهای انرژی 

عنوان:

رفع تنگناهای افزایش ظرفیّت واحد تقطیر 100

پالایشگاه آبادان 

 

اساتيد راهنما :

 دکتر مجید  عمید پور

دکتر حسین  صیّادی

 

بهمن 1388

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(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

1 – 5 ) تجهیزات کمکی                            .           .           .                                   18

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

 

فصل دوم                                        تقطير پيشرفته

2 – 1 )  تقطير پيشرفته                             .           .           .                                   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

مطالعة 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

مطالعة 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

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 .

 

 

جزءگستره های جوش
ASTM (°F)TBP(°F)
بوتان و مواد سبکتر  
نفتای سبک تقطیر مسقیم ( LSR )220 – 90190 – 90
نفتای سنگین تقطیر مسقیم ( HSR )400 – 180380 – 190
نفت سفید540 – 330520 – 380
نفت گاز سبک ( LGO )640 – 420610 – 520
نفت گاز اتمسفری ( AGO )830 – 550800 – 610
نفت گاز خلأ ( VGO )1050 – 7501050 – 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.

:        ****       info@elmyar.net

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.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید