فهرست مطالب

فرآیند نو - پیاپی 39 (پاییز 1391)

مجله فرآیند نو
پیاپی 39 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/08/16
  • تعداد عناوین: 8
|
  • صفحه 2
  • مقالات
  • علی حق طلب، طوبی تاکی صفحه 5

    در تزریق گاز دی اکسیدکربن به چاه های گاز و نفت برای ازدیاد برداشت و یا محصور کردن این گاز در اعماق زمین برای کاهش گازهای گلخانه ای و یا تزریق این گاز به شورا به های اعماق زمین با همین هدف، با انحلال این گاز در محلول های آبی الکترولیت مواجه هستیم. از اینرو بررسی حلالیت گاز دی اکسیدکربن در محلول های آبی الکترولیت در بازه وسیعی از دما، غلظت، فشار و الکترولیت های مختلف حائز اهمیت است. در این مقاله، بررسی این حلالیت با استفاده از معادله حالت الکترولیتی چاه مربعی حق طلب- مظلومی برای شش الکترولیت شامل کلری دسدیم، کلری دپتاسیم، سولفا تسدیم، کلری دمنیزیم و کلری دکلسیم، سولفا تمنیزیم[22] با در نظر گرفتن پارامتر برهم کنش دوتایی انجام گرفته است. نتایج مدلسازی نشان می دهد معادله حالت چاه مربعی حلالیت گاز دی اکسیدکربن در محلول های الکترولیت به خصوص کلری دسدیم و در فشارهای بالا تا 400 بار را به خوبی محاسبه می نماید.

    کلیدواژگان: حلالیت، دیاکسیدکربن، معادله حالت چاه مربعی، محلول الکترولیت، تعادلات بخار، مایع
  • هاشم نامور، غلام حسین رمضانپور، عبدالوهاب آرامش، امیر محمد نصرآبادی، محسن پیرزاده * صفحه 15

    امروزه با وجود نرم افزارهای شبیه ساز تخصصی فرایندهای پالایشگاهی مانند پتروسیم، انجام شبیه سازی دقیق و سریع واحدهای عملیاتی ازجمله واحدهای تقطیر برای انجام تغییرات، بهینه سازی و افزایش ظرفیت آنها امکان پذیر شده است. در این تحقیق واحد شبیه سازی شده و با استفاده از نتایج آن موارد مورد نیاز جهت امکان سنجی Petro-SIM تقطیر پالایشگاه بندرعباس با نرم افزار 4طرح افزایش خوراک و فرآورده های پالایشگاه نفت بندرعباس با اجرای تزریق مستقیم میعانات گازی شیرین به برج اتمسفریک واحدهای تقطیر مورد ارزیابی قرار گرفته است. درنهایت بهینه ترین حالت جهت تزریق مستقیم میعانات گازی به برج اتمسفریک بدست آمد. همچنین به کمک شبیه سازی شرایط داخلی برج و قسمت های دیگر واحد تقطیر پس از تزریق میعانات از قبیل پدیده طغیان، شیب دمایی در طول برج، میزان جریانات برگشتی به برج، مشخصات محصولات خروجی و ظرفیت تلمبه ها و پنکه های هوایی وسایر تجهیزات، شخص گردید. در نهایت مورد تست میدانی در واحد تقطیر پالایشگاه بندرعباس قرار گرفته و در حال حاضر نیز ادامه دارد. که از دستاوردهای مهم می توان به افزایش توان پالایش نفت خام و میعانات گازی و افزایش تولید محصولات استراتژیکی مانند بنزین و گازوئیل اشاره کرد.

    کلیدواژگان: شبیه ساز پتروسیم، میعانات گازی، برج اتمسفریک و افزایش ظرفیت پالایشگاه
  • مهدی محمدی، رحمت الله گلپاشا، سعید سلطان علی صفحه 23

    فرآیند نمک‌زدایی یکی از مهمترین مراحل واحدهای بهره‌برداری در بخش تاسیسات سرچاهی فرآورش نفت خام و اولین مرحله در واحدهای پالایشگاهی می‌باشد. با توجه به ساز و کار پیچیده این فرآیند، جنبه‌های مختلفی از آن همچنان ناشناخته باقی مانده است. در این مقاله سعی شده تا با معرفی فرآیند و پدیده‌های متعددی که درون یک نمک‌زدای نفت‌خام روی می‌دهد، شناخت دقیق‌تری از نحوه عملکرد آن بدست آید. اصول بنیادی نمک‌زدایی الکتروستاتیک نفت‌خام را می‌توان در ادغام قطرات کوچک آب تحت میدان الکتریکی اعمال شده و تشکیل قطرات بزرگتر آب با سرعت ته‌نشینی بالاتر خلاصه نمود. همچنین تاثیر عوامل مختلف عملیاتی نظیر خصوصیات نفت‌خام، دما، شدت میدان الکتریکی، غلظت امولسیون‌زدا و میزان آب شستشو به کمک معادلات حاکم بر این پدیده مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: نمک زدایی، نفت خام، جداسازی، الکتروستاتیک، پارامترهای عملیاتی
  • سید حسن هاشم آبادی، مجید قمری صفحه 34

    ر این مقاله شبیه‌ سازی عملکرد پروور لوله‌ای، در سرعت های m/s 3 و2 برای نفت سفید و دو نوع نفت خام به منظور پیش‌بینی میتر فاکتور (ضریب تصحیح جریان‌سنج)، با استفاده از روش های مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی قرار گرفته است. بدلیل شرط مرزی متحرک، از مش های متحرک در میدان جریان استفاده شده است. در مرحله اول شبیه سازی، از لوله‌ی پروور بدون توپک برای داشتن جریان کاملا" توسعه یافته در بخش کالیبراسیون استفاده شده است، سپس شبیه سازی به همراه توپک با حفظ شرایط مرحله اول صورت گرفته است. برای دستیابی به کمترین خطای ممکن، از مدل‌های آشفتگی k-e و k-w برای شبیه‌سازی اغتشاش در جریان استفاده شده‌است. جهت اعتبار سنجی نتایج شبیه‌سازی، ضریب اصطکاک بدست آمده برای جریان، با روابط تجربی مقایسه شده است. پروفایل‌های سرعت برای مقطع خروجی لوله و اطراف توپک رسم و مورد بحث قرار گرفته‌اند. نتایج نشان میدهد در مدل ایجاد شده تغییرات عدد رینولدز تاثیری روی میتر‌فاکتور بدست آمده ندارد. در این مطالعه توانمندی شبیه سازی‌های CFD در تحلیل فرآیندهایی که نیاز به استفاده از مش دینامیک دارند به خوبی نشان داده شده است. همچنین نتایج نشان میدهد که میتوان با هزینه کمی عملکرد پروورها که از اهمیت ویژه‌ای در صنعت برخوردارند و همینطور طراحی آنها، تعیین مکان مناسب آشکارسازها و سایر موارد، از شبیه سازی CFD استفاده کرد.

    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، میتر فاکتور، پروور لوله ای، کالیبراسیون
  • علی اکبری، رضا یگانی صفحه 42

    تماس دهنده‌های غشایی تجهیزاتی هستند که امکان تماس مستقیم یک فاز گازی و یک فاز مایع را به منظور انتقال جرم بین آن‌ها، بدون پراکنده شدن یک فاز در دیگری فراهم می‌آورد. مهمترین کاربرد این سیستم ها در شیرین سازی گاز طبیعی وحذفگاز کربن دی اکسید (CO2) از آن می‌باشد. جریان گاز محتوی CO2 در یک سمت غشا و یک محلول جاذب در سمت دیگر غشا جریان می‌یابد. نقش غشا در این فرایند، افزایش سطح تماس بین فاز گاز و مایع می‌باشد. تماس دهنده‌های غشایی معمولا بصورت غشاهای آبگریز ریز متخلخل الیاف توخالی ساخته می‌شوند. از آنجاییکه غشا آبگریز است، به مایع اجازه عبور از میان حفره‌های غشا و وارد شدن به سمت جریان گاز را نمی‌دهد..این فرایند در مقایسه با فرایندهای مرسوم حذف CO2 چندین مزیت دارد که مهمترین آن‌ها سطح تماس به ازای حجم بسیار بالا و کنترل ساده‌تر جریان‌های گاز و مایع می‌باشد.هدف اصلی این مقاله، مطالعه بر روی شیرین سازی گاز طبیعی با استفاده از تماس دهنده‌های الیاف توخالی و بررسی مطالعاتی بر پارامترهای موثر بر بازده وعملکرد فرایند جذب شامل خیس‌شدگی غشا، جاذب‌های مایع، مشخصات غشا و شرایط عملیاتی می باشد و همچنین روابط انتقال جرم که فرایند جذب را در این سیستم‌ها توصیف می‌کند نیز آورده شده است.

    کلیدواژگان: تماس دهنده غشایی، غشای الیاف توخالی ریز متخلخل، جذب کربن دی اکسید، خیس شدگی، آبگریزی
  • محبوبه اجتماعی، نازنین چرچی، اکرم توکلی، علی اکبر بابالو، بهروز بیاتی صفحه 58

    امروزه فرآیند ایزومریزاسیون نقش بسیار مهمی را در صنایع مختلف برای تولید محصولات ارزشمند بازی می‌کند. این واکنش‌ها تعادلی بوده و به دلیل محدودیت‌های ترمودینامیکی رسیدن به میزان تبدیلی فراتر از تبدیل تعادلی به همراه انتخاب‌پذیری بالا در راکتور‌های معمولی امری دست‌نیافتنی است. از اینرو جهت افزایش راندمان این فرآیند، استفاده از فناوری‌های نوین از قبیل فناوری راکتور‌های غشایی ضرورتی اجتناب‌ناپذیر است .در این مقاله بر اساس نتایج کار‌های تحقیقاتی ارایه‌شده، به بررسی فرآیند ایزومریزاسیون هیدروکربن‌های خطی و حلقوی در راکتورهای غشایی و مقایسه عملکرد این نوع راکتور‌ها با راکتور‌های کاتالیستی متداول که از غشاهای زیولیتی MFI و کاتالیست زیولیتی بهره گرفته‌اند، پرداخته شده‌است. نتایج بررسی‌های به عمل‌آمده نشان داد که در این راکتورها بکار‌گیری غشا نقش موثری درافزایش سرعت واکنش، انتخاب‌پذیری، کنترل بهتر فرآیند، مصرف انرژی کمتر و افزایش راندمان نهایی فرآیند دارد.

    کلیدواژگان: ایزومریزاسیون، راکتور غشایی، عدد اکتان، انتخاب پذیری
  • ابوالفضل برخورداریون صفحه 67

    آزمون‌های موتوری سوخت در بهینه سازی، شبیه سازی شرایط کارکردی واقعی و ارزیابی عملکرد سوخت‌های مصرفی در موتورهای احتراق داخلی نقشی اساسی دارند. در این آزمون ها موتورهای استاندارد و خاص در زمان های معین، تحت شرایط و تنظیمات خاص رانده می‌شوند از نتایج حاصله برای بهینه سازی فرمولاسیون سوخت‌ها به منظور ارتقای راندمان، به حداقل رساندن مشکلات موتورها (تشکیل رسوبات و گرفتگی افشانه های سوخت)، بهبود اقتصاد سوخت و کاهش آلاینده های خروجی از اگزوز خودروها استفاده می‌شود. این آزمون ها بر اساس روش های استاندارد جهانی یا کارخانه ای تعریف و پایه ریزی شده‌اند. هزینه‌های بالا جهت راه اندازی و انجام آزمون‌ها و نیز مشکل تامین قطعات یدکی از موانع گسترش آزمون‌های موتوری سوخت هستند. در مقاله حاضر به بررسی و معرفی آزمون‌های موتوری رایج در ارزیابی کیفی سوخت های مصرفی در خودروهای بنزینی و دیزلی در ایران و جهان پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: آزمون های موتوری سوخت، بنزین، سوخت دیزل، خودرو، سیستم سوخت رسانی
|
  • Ali Haghtalab*, Touba Taki Page 5

    The gas injection such as CO2 injection is widely used for enhanced oil recovery (EOR). Moreover,in underground besieging of CO2 to decrease greenhouse gases or in the injection of CO2 to theunderground brine, we face the solubility of this gas in the aqueous salt solutions, so studying thesolubility of CO2 in aqueous salt solutions in the wide range of concentrations, pressures, temperaturesand different electrolytes is very important.In this article, the electrolyte cubic square-well (ECSW) equation of state of Haghtalab and Mazloumi,Fluid Phase equilibrium, is used for investigating the solubility of CO2 in aqueous binary solutionsof the different salts such as NaCl, KCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl2 and CaCl2. The results demonstratethat the ECSW equation is able to obtain the solubility data of ternary aqueous salt electrolyte systems especially NaCl in pressures up to 400 bar with very good accuracy.

    Keywords: Solubility, CO2, Square, Well Equation of State, Vapor Liquid Equilibria, Electrolyte Solution
  • H. Namvar, Gh. Ramezanpoor, A. Aramesh, A.M. Nasrabadi, M. Pirzadeh٭ Page 15

    Nowadays, the accurate and fast simulation of the operational units such as distillation units to implement the changes, optimization and increase of their capacity have became possible with the specific simulation software of refinery processes such as Petro-SIM.In this article distillation unit of Bandar Abbas refinery was simulated in software Petro-SIM 4 and by using the results the required cases were evaluated in order to feasibility of the increase of Bandar Abbas Oil Refinery feedstocks and products by performing direct injection of sweet gas condensate to atmospheric tower of the distillation units.Finally, the most efficient mode of direct injection of gas condensates to atmospheric tower proposed. Also, by help of simulate conditions inside the tower and other parts distillation unit injection of liquid phenomena such as flooding, temperature gradient along the tower, the tower of the return flow, specification of outlet products, capacity of air coolers and pumps and other equipment, were determined The test field located in Bandar Abbas refinery distillation units currently ongoing. The most important achievements can be the increase of crude oil and gas condensate refine and increase in the production of strategic products such as gasoline and diesel.

    Keywords: Petro, SIM, Gas condensate, Atmospheric tower, Capacity of refinery
  • Mehdi Mohammadi٭, Rahmatolah Golpasha, Saeed Soltanali Page 23

    Desalting Process is one of the most important steps of crude oil production plant in surface facilities andalso the first step of refinery units. Because of complex mechanism of this process, various aspects of theprocess still have been remained unknown. In this paper, it is attempted to obtain a more comprehensiveknowledge of its performance mechanism via introducing the various phenomena that happen in a crudeoil desalter. The fundamental principle of a crude oil desalter can be illustrated as the coalescence of smallwater droplets under the influence of an electrical field to form larger droplets that settle down more quickly.Furthermore, the influence of different operating conditions such as crude oil characteristics, temperature,electrical field strength, demulsifier concentration, and fresh water rate have been investigated using thegoverning equations in this phenomenon.

    Keywords: desalting, crude oil, separation, electrostatic, operating parameters
  • S.H. Hashemabadi*, M. Ghamari Page 34

    In this study for meter factor prediction, the bidirectional pipe prover performance has been simulated by CFD techniques in two velocities as 2 and 3 m/s for kerosene and two types of crude oil. Because of moving boundary condition, the simulations have been carried out with dynamic mesh. In the first stage of the simulation to have fully developed flow in the calibration section the prover pipe has been investigated without the sphere, next simulations has been repeated with ball in flow through the prover but with same conditions at the first stage. To achieve the lowest possible error, several simulations were conducted with two turbulence models: standard k- and k-. For validation, the CFD calculated pipe friction coefficient has been compared to empirical relations. The velocity distribution has been discussed for output crosssection and around the ball in prover. The results show that the effects of Reynolds number variation on meter factor are ignorable. Moreover, this work illustrates that CFD simulations is an inexpensive powerful tool for evaluation of prover performance. Also these simulations can be used for design of provers and detectors positions determination, etc.

    Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Meter factor, bidirectional pipe prover, Calibration
  • Ali Akbari, Reza Yegani* Page 42

    Membrane contactor is a device which enables direct contact between gas and liquid phases without scattering in each other. Among several industrial and scientific examples, natural gas sweetening is the most important application of membrane contactor. Gas stream consists of natural gas, enters to the one side of membrane and absorbent phase flows in the other side. Membrane provides an interfacial surface which increases the rate of mass transfer between gas and liquid phases. Hollow fiber membranes utilized in membrane contactor should have hydrophobic surface property to prevent the liquid phase from penetrating to the porous structure. Otherwise, a huge increase in mass transfer resistance would be observed. In comparison to the conventional packed or tray towers, membrane contactor benefits from high interfacial mass transfer surface and very easy flow control as well as process operation. This article in addition to the application of mass transfer equations in simulation and modeling of membrane contactor; mainly focuses on the natural gas sweetening and analysis of the influential parameters on the performance and absorption process such as membrane wettability, liquefied absorbents, membrane characteristics and operational conditions.

    Keywords: Membrane contactor (MC), Microporous hollow fiber membrane (MHFM), CO2 absorption, Membrane wettability, hydrophobicity
  • M. Ejtemaei, N. Charchi, A. Tavakoli, A.A. Babaluo*, B. Bayati Page 58

    Nowadays, isomerization process plays an important role in producing valuable products in different industries. These reactions are limited by thermodynamic equilibrium and reaching beyond the equilibrium conversion and high selectivity in conventional reactors is not achievable. Therefore, using new technologies such as membrane reactors, for increasing the efficiency of this process is necessary. In this paper, isomerization of linear and cyclic hydrocarbons in membrane reactors was investigated and their performance was evaluated in comparison with conventional catalytic reactors which consist from zeolite membranes MFI and zoelite catalyst, according to the results presented in literature. The obtained results showed that in these reactors, membrane plays a vital role in increasing the reaction rate, selectivity, better controlling of the reaction, reducing in energy consumption and increasing the final efficiency of the reaction.

    Keywords: Isomerization, Membrane reactor, Octane number, Selectivity
  • A. Barkhordarioon* Page 67

    Engine tests have an essential role in optimize, Simulate actual operating conditions and evaluation of performance of internal combustion engines fuels. In this tests, Standard and special engines are driven under certain conditions and adjustments in determined time. The Results used for optimizing of motor fuel formulation and improving of engines efficiency, minimize the engine problems (fuel sediments, soot and injectors fouling), promotion of fuel economy and Reduction of vehicles exhaust emissions. Engine tests are designed and defined based on the standards world or factory methods. High costs to inaugurate and enforcement the tests and difficult to prepare and security of spare parts of engines are barriers to their expansion. This paper has been paid to investigate and introducing of Engine Tests in quality evaluation of fuel of gasoline and diesel vehicles in Iran and other parts of the world.

    Keywords: Engine tests, Gasoline, Diesel fuel, Vehicle, Fuel System