سمینار کارشناسی ارشد شیمی محاسبات طراحی فلر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

اختصاصی از فایلکو سمینار کارشناسی ارشد شیمی محاسبات طراحی فلر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب پی دی اف و 66 صفحه می باشد.

این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد شیمی-فرآیند طراحی و تدوین گردیده است. و شامل کلیه موارد مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد. نمونه های مشابه این عنوان با قیمت بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیز جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه به منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده از منابع اطلاعاتی و بالا بردن سطح علمی شما در این سایت قرار گرفته است.

چکیده:

تاثیرات متنوع تخلیه مستقیم گاز طبیعی و یا گازهای حاصل از سوختن گاز طبیعی به محیط زیست، چه در عملیات بالادستی و چه در عملیات پایین دستی صنایع نفت و گاز، یک مهندس شیمی را به اتخاذ تدابیری جهت کنترل میزان آلودگی و مشخص کردن تجهیزات کنترل کننده آلودگی جهت نصب آنها بر روی پلت فرم موجود مجبور می کند. فلرها در گروه این تجهیزات قرار می گیرند که در این نوشته به تفصیل به آنها پرداخته می شود. انواع فلرهایی که در صنایع نفت و گاز استفاده می شود، به همراه اصول و کارکرد عملیاتی آنها مطالعه خواهد شد. همچنین اطلاعاتی که هر نوع فلر در چه شرایطی و برای چه سیستمی می تواند استفاده شود، بحث شده است.

مقدمه:

فلرینگ یک روش متداول برای از بین بردن گازهای تلف شده قابل اشتعال در جریانات بالادستی صنایع نفت و گاز و تصفیه جریان های پایین دستی این صنایع می باشد. فلر یک مشعل در هوای آزاد است که علی الخصوص در بالاترین نقطه یک استک قرار داده می شود. فلر معمولا در جایی نیز قرار داده می شود که از پرسنل و استراکچرهای طرح دور باشد و آسیبی به آنها نرسد.

چنانچه در یکی از بخش های این واحدها شرایط اضطراری رخ بدهد، فلر می تواند نقش کلیدی بازی کند. زیرا با وقوع شرایط فوق چنانچه شیرهای اطمینان عمل کنند و خوراک از خطوط فرایندی آزاد و تخلیه شوند و تخلیه آنها در اتمسفر نیز خطرناک باشد، سوزاندن آن از طریق سیستم فلر، ایمن ترین و بهترین راه ممکن است. در واقع فلر شرایطی را فراهم می کند که جریانات گازی و حتی مایعات فرایند، تحت شرایط کنترل شده، بدون اینکه به تجهیزات واحد و یا پرسنل آسیبی برسد و آلودگی اتمسفر نیز تحت کنترل باشد، می سوزند.

فلر یک فرایند اکسیداسیون است که در دمای بالا اتفاق می افتد و جهت سوزاندن گازهای قابل احتراق که عمدتا شامل هیدروکربن ها و گازهای آلوده ناشی از عملیات هستند، استفاده می شود. گاز طبیعی، پروپان، اتیلن، پروپیلن، بوتادین و بوتان 95% گازهای آلوده را تشکیل می دهند که در سیستم فلر سوزانده می شوند. با وقوع احتراق هیدروکربن های گازی در نتیجه واکنش با اکسیژن اتمسفر، تشکیل دی اکسید کربن و آب می دهند.

با توسعه استخراج نفت خام در دهه های اخیر، که با تولید گازهای آلوده کننده و مزاحم همراه بوده است، جهت حل کردن مشکل آلودگی، استفاده از فلر اجتناب ناپذیر شده است. فلرهای گازی یک گزینه انتخابی برای کنترل کردن میزان هیدروکربن های نسوخته است زیرا این هیدروکربن ها به خودی خود پتانسیل اشتعال دارند. در یک فلر باید احتراق کامل در کوتاه ترین زمان اقامت گاز در محفظه فلر صورت بگیرد.

گرما و آلودگی صوتی از آثار نامطلوب سیستم های فلر هستند. فلرها معمولا در جائی که از مناطق مسکونی دور باشند، احداث می شوند. انتشار ذرات کربن، هیدوکربن های نسوخته، مونوکسید کربن و ناکس ها در فضا، آثار مخرب زیست محیطی دارند. در نتیجه شرایطی فراهم کرد که در نتیجه احتراق کامل مواد فوق الذکر فلر بهترین کارکرد را داشته باشد.

فصل اول

1- کلیات

1-1- انواع فلر و کاربرد آنها

به طور کلی سه نوع فلر وجود دارد:

1- فلرهای مرتفع

2- فلرهای زمینی

3- فلرهای از نوع برنینگ پیت

هرچند مبانی اولیه طراحی، هزینه و سرمایه گذاری هرکدام از انواع فوق متفاوت است ولی استفاده از هرکدام از آنها به شرایط مختلف و فضای آن از جمله میزان تولید دود، روشنایی، آلودگی هوا و صوتی و شرایط فاصله ای ایمن پرسنل و تجهیزات بستگی دارد.

1-1-1- فلرهای مرتفع

این نوع فلرها با استفاده از تزریق بخار و طراحی مناسب نوک فلر (tip)، می تواند تا حدودی با دودزدایی کمتر و با درخشندگی کم کارکرد داشته باشد. البته تزریق بخار منجر به ایجاد سر و صدای زیاد خواهد شد که نتیجتا ایجاد تعادل بین آلودگی صوتی و آلودگی اتمسفر لازم خواهد شد.

اگر این نوع فلرها به صورت مناسب و اصولی طراحی شوند، بهترین نوع برای سوزاندن گازهای سمی و بدبو هستند. با این حال مشکلات زیست محیطی همچنان پابرجا می ماند. به رغم وجود برخی نکات منفی معمول ترین انتخاب در طرح های نفت و گاز، فلرهای مرتفع هستند.

2-1-1- فلرهای زمینی

معمول ترین این نوع فلرها، نوعی از آن است که دارای چند نازل می باشد و به فلرهای Multi-Jet معروف هستند. دودزدایی کم، عدم ایجاد سر و صدای زیاد و درخشندگی کم از ویژگی های این نوع فلرها هستند. به خاطر نزدیک بودت استک این نوع فلرها به زمین، برای سوزاندن گازهای سمی و بدبو مناسب نیست. هزینه طراحی و سرمایه گذاری این نوع فلرها بالا است.

دانلود پروژه فلر (FLARE)

اختصاصی از فایلکو دانلود پروژه فلر (FLARE) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بر اساس تخمین بانک جهانی سالیانه 110 میلیارد متر مکعب از گازهای طبیعی در فلرها سوزانده شده یا مستقیماً به محیط تخلیه می شود. این میزان گاز تلف شده می تواند نیاز سالیانه سوخت آمریکای مرکزی و جنوبی یا آلمان و ایتالیا را مرتفع سازد. شکل (1-1) سهم قسمت های مختلف جهان را از گازهای فلر یا تخلیه شده به محیط بر اساس آمارهای بانک جهانی نمایش می دهد.

گازهای فلر در آفریقا به تنهایی 37 میلیارد متر مکعب است که می تواند 200 تراوات ساعت الکتریسیته تولید نماید (حدود نصف برق مصرفی قاره آفریقا) جدول (1-1) به صورت تقریبی مقادیر گازهای سوزانده شده در فلر یا تخلیه شده به محیط را برای برخی از کشورهای جهان نمایش می دهد. این ارقام از آمارهای بانک جهانی گزارش شده است. همانطور که می ملاحظه می گردد سهم کشورهای در حال توسعه از کل گازهای فلر شده در دنیا بیش از 85 درصد می باشد. دلیل این مطلب آن است که این کشورها عمده ترین تولیدکنندگان نفت و گاز جهان برای صادرات می باشند. کشورهای در حال توسعه از یک قانون همسان مانند کشورهای توسعه یافته پیروی نمی کنند. از اینرو همچنان شیوه های ناکارآمد را در فرآیند تولید بکار می گیرند.

مطابق گزارش GAO (Government Accountability Office) در سال 2004، فلر نمودن گازها در قسمت های مشخصی از جهان تمرکز بیشتری داشته که شامل کشورهای الجزایر، آنگولا، اندونزی، ایران، مکزیک، نیجریه، روسیه و ونزوئلا می باشد. این کشورها در مجموع 60 درصد از گازهای طبیعی را فلر و یا به محیط تخلیه می کنند. این گزارش همچنین خاطر نشان می کند اطلاعات موجود در این زمینه از اعتبار بالایی برخوردار نمی باشند. زیرا گاهی اطلاعات از مراجعی هستند که آنها را به صورت داوطلبانه و ابتدایی ارائه کرده اند. این فقدان اطلاعات یک مشکل جهانی و کلی است. این گزارش بیان می دارد یک روز احتراق گازهای اسیدی در فلر قادر است از یک سال فعالیت واحد بازیافت گوگرد (SRP)، دی اکسید گوگرد بیشتری تولید نماید. بر اساس اطلاعات US EPA فلرهایی که گاز اسیدی به آنها ارسال می شود قادر هستند در طول 24 ساعت بیش از 100 تن دی اکسید گوگرد تولید نمایند.

2-1-چند سوال در مورد فلر 1-2-1-فلر چیست؟

لغت فلر برای توصیف یک شعله بی حفاظ (باز) که گازهای مازاد را می سوزاند بکار برده می شود. این پدیده معمولاً در تاسیسات نفتی نظیر تاسیسات بالادستی نفت، پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمیایی و همچنین در واحدهای شیمیایی به منظور حفظ ایمنی کارکنان و تجهیزات موجود در محل اتفاق می افتد. لازم به ذکر است حجم فلر در تاسیسات بهره برداری نفت و گاز  به نسبت پالایشگاه ها بیشتر است. همچنین برخی از صنایع معدنی نیز در فرآیندهای خود از سیستم فلر بهره می برند.

در واقع گازهای فلر هنگامی تولید می شوند که فرآیندها عملکرد کاملی نداشته باشند. عملکرد نامناسب می تواند در نتیجه کمبود سرویس های جانبی نظیر برق یا بخار و یا به دلیل فعالیتهای تعمیر و نگهداری در کارخانه باشد.

2-2-1-مهمترین مشکلات فلر چیست؟

فلرها حجم بسیار زیادی از گاز را در مدت کوتاهی بسوی اتمسفر رها می سازند. این امر زمینه را برای ایجاد اغتشاشات جوی فراهم می سازد. از طرفی به دلیل عدم وجود زمان کافی در فرآیند احتراق، گازهای نسوخته زیادی از فلر واحد محیط زیست می شود. نامشخص بودن راندمان فلرها از جمله مهمترین مشکلات می باشد و تحقیقات انجام شده تا بحال نشان می دهد حجم ترکیبات بالقوه سمی آزاد شده از احتراق ناقص بسیار بیش از حد انتظار است. فلر همچنین در ایجاد مشکلات زیست محیطی مانند نابودی منابع، ایجاد گرمایش جهانی و بارانهای اسیدی نقش قابل توجهی دارد.

3-2-1-چرا کارخانه ها فلر دارند؟

فلرها برای حفاظت از تجهیزات و شاغلین موجود در کارخانه و دور نمودن گازهای مضر از محیط صنعتی طراحی شده اند طراحی شده اند. طراحی فلرها به منظور حفاظت از سایر تجهیزات جانبی کارخانه (offsite) نمی باشد. در واقع فلر یک وسیله

شامل بخشهای:

فصل اول

مطالعه وضعی فلر در جهان.. 1

1-1-مقدمه. 1

2-1-چند سوال در مورد فلر. 3

1-2-1-فلر چیست؟. 3

2-2-1-مهمترین مشکلات فلر چیست؟. 4

3-2-1-چرا کارخانه ها فلر دارند؟. 4

4-2-1-چرا برخی از فلرها دود می کنند؟. 5

5-2-1-چرا از فلرها بوی نامطبوع متصاعد می شود؟. 5

6-2-1-چه ترکیباتی از فلر کارخانه ها به هوا تخلیه می شود. 6

7-2-1-آیا فلر بر سلامتی انسان تاثیر می گذارد؟. 7

8-2-1-آیا فلر بر کیفیت هوا تاثیر می گذارد؟. 7

9-2-1-چگونه متوقف شدن کارخانه (Shut down) بر فلر اثر می گذارد؟. 7

10-2-1-چه مواردی را کارخانه ها باید هنگام فلر نمودن گزارش دهند؟. 8

3-1-اثرات فلر. 8

4-فلر در پالایشگاه ها 12

شرایط عادی کارخانه: 13

5-1-مقدمه ای بر سیستم های فلر در پالایشگاه ها 15

1-5-1-اجزای سیستم فلر. 16

2-5-1-راندمان فلر. 17

 فصل دوم

معرفی سیستم فلر. 19

1-2-مقدمه. 19

2-2-مکانیزم  احتراق و تولید دود. 20

3-2-ماهیت مواد هیدروکربنی در تولید دود. 20

4-2-انواع فلر. 22

1-4-2-طبقه بندی فلرها بر اساس ارتفاع. 22

2-4-2-طبقه بندی فلرها بر اساس عامل ا ختلاط... 23

5-2-اجزای فلر. 29

1-5-2-سیستم جمع آوری و انتقال گازهای آزاد شده. 30

2-5-2-ظروف آبگیر. 30

3-5-2-آب بند مایع (آب بند آبی) 31

4-5-2-دودکش..... 32

5-5-2-آب بند گازی... 35

6-5-2-نوک آتشخان.. 36

7-5-2-پایلوت آتشخان.. 36

8-5-2-سیستم کنترل.. 37

 فصل سوم

طراحی سیستم فلر. 39

1-3-مقدمه. 39

2-3-برآورد سوخت کمکی مورد نیاز. 40

3-3-قطر دهانه فلر. 41

4-3-ارتفاع فلر. 43

5-3-گاز تخلیه مورد نیاز (Purge gas) 46

6-3-گاز مورد نیاز پایلوت... 47

7-3-بخار مورد نیاز. 48

8-3-ظرف جداکننده (Knock-out Drum) 49

9-3-سیستم جابه جا کننده گاز (Gas Mover system) 52

 فصل چهارم

کاهش و بازیابی گازهای ارسالی به فلر. 53

1-4-مقدمه. 53

2-4-انتخاب راهکار مناسب.... 53

3-4-کاهش تولید گازهای فلر از طریق بهبود شرایط فرآیندها 55

1-3-4-جلوگیری از نشتی شیرهای اطمینان و سایر وسایل مشابه. 56

2-3-4-جلوگیری از نشتی در کمپرسورها 57

3-3-4-اصلاح فرآیند واحدهای آب ترش.... 58

4-4-کاهش تولید گازهای فلر از طریق بازیابی گازهای ارسالی به فلر. 59

(Flare Gas Recovery) 59

1-4-4-روشهای مختلف بازیابی گازهای فلر. 60

2-4-4-اصول اولیه بازیابی گازهای فلر. 61

3-4-4-فرآیند بازیافت.... 62

4-4-4-عوامل موثر در طراحی سیستم بازیابی... 67

1-4-4-4-کمپرسورهای با رینگ مایع (Liquid Ring Compressor) 71

5-4-کاهش تولید گازهای فلر از طریق بهبود سیستم فلر. 74

1-5-4-ضرورت استفاده از گاز تخلیه. 75

1-1-5-4-کاهش جریان مورد نیاز گاز تخلیه با نصب آب بند گازی... 79

2-1-5-4-کاهش گاز تخلیه با نصب ادوات کنترلی در مسیر مشعل   82

شامل 90 صفحه فایل word قابل ویرایش