فهرست مطالب

نشریه مهندسی گاز ایران
پیاپی 11 (بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سمیرا احمدی، محمدرضا جعفری نصر * صفحه 1

    در این مطالعه فرآیند مایع سازی گاز طبیعی تک مرحله ای با مبرد آمیخته بهینه سازی و بدنبال آن تحلیل انرژی و اگزرژی تجهیزات روی آن انجام شد و اثر بهینه سازی انرژی مصرفی ویژه بر هزینه ی خرید تجهیزات چرخه ی سردسازی بررسی گردید. اساس این مطالعه بر پایه فرآیند پریکو قرار دارد و با توجه به محدودیت هایی که در ایران با آن مواجه هستیم، به توسعه فرآیند جدیدی که در آن مشکلات فرایندی رفع شده باشد پرداخته و سپس فرآیند ارایه شده توسط الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شد. دبی مولی مبرد، فشارهای پایین و بالای مبرد در چرخه، مهمترین پارامترهای عملیاتی تاثیرگذار می باشند که با تحلیل حساسیت انتخاب شدند. مجموع انرژی مصرفی کمپرسورها به 1413/8 کیلووات رسید و %11 کاهش یافت. نتایج نشان داد بهینه سازی انرژی مصرفی ویژه، باعث افزایش هزینه ی مبدل حرارتی می شود، زیرا حداقل دمای نزدیکی در مبدل کاهش و سطح تبادل حرارتی لازم بالا میرود ولی هزینه ی خرید کمپرسورها به علت کم شدن انرژی مصرفی آن ها کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: فرآیند پریکو، بهینه، سازی، الگوریتم ژنتیک، تحلیل اگزرژی، قیمت تجهیز
  • پیوند والهءشیدا*، مجید یارمحمد توسکی صفحه 2

    بخش مهمی از فرایندهای شیمیایی را عمل اختلاط و ترکیب مواد تشکیل می دهد. در این تحقیق، سعی شده شبیه سازی اختلاط واکنش Villermaux-Dushman با استفاده از نرم افزار شبیه سازی COMSOL Multiphysics برای دو میکروکانال با سطح مقطع های مربعی و ذوزنقه ای با ابعاد مشخص و به منظور دست یابی به حداقل شاخص جدایش خروجی مورد بررسی قرار گیرد. از داده های تجربی جهت ورودی های معلوم به نرم افزار استفاده شد. اثر دبی حجمی بر شاخص جدایی Xs به عنوان معیار سنجش کیفیت اختلاط و نیز افت فشار درون میکروکانال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل سازی حاکی از آن است که در کلیه دبی ها، میکروکانال T شکل با سطح مقطع مربعی با شاخص جدایش نزدیک تر به صفر (0001/0- 0067/0) نسبت به میکروکانال T شکل با سطح مقطع ذوزنقه ای عملکرد بهتری دارد. مقادیر افت فشار هم در کار مدل و هم کار تجربی در همه ی دبی ها از ml/min 1 تا 18 نزدیک به هم و در محدوده bar 01/0 تا 3/0 تغییر کرد. همچنین نرم افزار مورد استفاده نشان داد که در مدل سازی واکنش موازی -رقابتی یدید-یدات از دقت نسبتا بالایی برخوردار است

    کلیدواژگان: اختلاط، میکروکانال، واکنش موازی-رقابتی Villermaux-Dushman، شاخص تفکیک
  • سید مهدی جباری، محمدسعید خاتمی، حمیدرضا افشون صفحه 3

    گاز طبیعی به عنوان یک منبع انرژی پاک، در هنگام سوختن به صورت معمول حدود 50 درصد کربن دی اکسید کمتری از زغال سنگ منتشر می کند. از سوی دیگر، اثر گرمایشی متان در یک بازه بیست ساله 86 برابر کربن دی اکسید می باشد. بنابراین افزایش نشر متان، مزیت کربن دی اکسید حداقلی آزاد شده بر اثر سوختن را خنثی می نماید. ازین رو، مقوله انتشار متان بعنوان یک مساله زیست محیطی مهم، در پژوهش های گوناگون، مورد ارزیابی قرار گرفته است. امروزه در بخش های مختلف صنعت گاز، حرکت به سمت اندازه گیری سیار نشت متان آغاز شده است، مهمترین دستاورد این ایده افزایش سرعت در یافتن نشتی ها و همچنین فراهم شدن پتانسیل برای پوشش حداکثری نشریابی در شبکه توزیع گاز و در فضای شهری بوده است. در این مطالعه، تلاش شده است تا با بررسی پروژه های اخیر انجام شده در زمینه نشریابی از شبکه توزیع گاز طبیعی، ایده های جدید بکار رفته، مورد بررسی دقیق تری قرار گیرد.

    کلیدواژگان: موجودی انتشار، اندازه گیری نشر متان، شبکه توزیع گاز، ضریب نشر
  • جلیل جمالی *، هادی راکی صفحه 4

    در طول مدت عمر یک مخزن ایجاد معایبی همچون ترک ها امری اجتناب ناپذیر است که به دلایلی نظیر خوردگی و یا بارگذاری خستگی و... به وجود می آیند. یکی از عمده ترین نوع ترک ها ایجاد شده، ترک های شبه بیضوی هستند. هدف از این تحقیق، بررسی این نوع از ترک ها در یک مدل مخزن استوانه ای از جنس استیل با استاندارد ASME و تاثیرات ترمومکانیکی آن می باشد. جهت شبیه سازی ترک از دو نسبت a/c و a/t که معرف ابعاد ترک هستند استفاده شده است. در اینجا جهت بدست آوردن ضرایب شدت تنش از شبیه سازی ترک و مخزن در نرم افزار المان محدود ANSYS ، در محیط workbench استفاده گردیده است. جهت محاسبه ضرایب شدت تنش در نقاط مختلف واقع بر جبهه ترک مختصات موضعی ایجاد شد و بر اساس کانتورهای مختلف در نودهای اطراف نوک ترک و یا میزان باز شدگی در صفحه ترک مقادیر ضرایب شدت تنش را براساس معیار مورد نظر محاسبه گردید. با استفاده از مقادیر ضرایب شدت تنش بدست آمده در ابعاد مشخص مخزن و ترک و همچنین شرایط بارگذاری و جنس مخزن نقاط بحرانی ترک مشخص شد. با توجه به نتایج بدست آمده از مراحل قبل و با کمک از معادله پاریس، عمر مخزن و تعداد سیکل بارگذاری مشخص گردید و در نهایت نتایج بدست آمده از ضریب شدت تنش با نتایج ضریب شدت تنش بر اثر اختلاف دمای جداره ی مخزن مقایسه شد.

    کلیدواژگان: مخزن تحت فشار، تخمین عمر خستگی، ترک های شبه بیضوی
  • احسان جعفریان * صفحه 5

    در این پژوهش نحوه عملکرد یک نمونه برج خنک کننده آب مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. همان طور که می دانیم یکی از پارامترهای مهم در بحث خوردگی اکسیژنی مربوط به صنایع پالایش، گاز و پتروشیمی، میزان اکسیژن محلول در آب می باشد. به طور اساسی هرچه میزان این پارامتر تقلیل یابد نقش موثری در بهبود عملکرد سیستم های خنک کاری نظیر مبدل های حرارتی، برج های خنک کننده خواهد داشت. بر این اساس، در این طرح با استفاده از یک برج خنک کننده در مقیاس پایلوت، مقدار اکسیژن محلول در آب حوضچه این برج را در دو حالت عدم استفاده از توپ و همراه با توپ محاسبه و مورد مقایسه قرار دادیم. به این ترتیب که با شناورسازی توپ های پینگ پنگ با رنگ مشکی روی سطح آب حوضچه برج مذکور، یک نوع مقاومت در برابر نور خورشید و همچنین در برابر برخورد مستقیم قطرات آب خنک شده از قسمت فوقانی برج به سمت حوضچه، ایجاد شد. نتایج حاصل از این تحقیق مربوط به حالتی که از توپ استفاده شده، بیانگر کاهش میزان DO در شرایط یکسان(دمای °C 23 و فشار atm1)، از mg/l 6/8 به mg/l 5/6 است. این مقدار(mg/l 5/6)، در حالت واقعی بهره برداری از یک برج خنک کننده در دمای حدود °C 30 می تواند بیشتر کاهش یابد. کاهش این پارامتر(DO) اثر مثبتی بر کاهش فعالیت باکتری های هوازی و قارچ ها خواهد داشت. همچنین، قرار گرفتن این توپ ها در کنار هم بر روی سطح آب حوضچه میزان نور مورد نیاز قارچ ها جهت انجام عمل فتوسنتز را کاهش می دهد و از شدت رشدشان به شکلی مطلوب می کاهد . علاوه بر این، هرچه مقدار اکسیژن محلول در آب کاهش یابد، در مقیاس صنعتی می تواند منجر به کاهش مصرف مواد شیمیایی تزریقی به آب Basing شود.

    کلیدواژگان: برج خنک&#172، کننده، خوردگی اکسیژنی، اکسیژن محلول، باکتری&#172، های هوازی، فتوسنتز
  • احمد قضاتلو*، نیلوفر فتوره چی، مهران سرمد، منصوره بصیرت صفحه 6

    زنجیره فعالیت واحدهای قابل حمل LNG شامل تصفیه، مایع سازی و ذخیره سازی آن است و فعالیت خرده فروشی آن عبارت از مصرف مقادری کم LNG براساس درخواست و نیاز مصرف کننده نهایی مانند بخش حمل و نقل، نیروگاه هی و گرمایشی می باشد. ویژگی های واحدهای قابل حمل LNG با واحدهای مقیاس بزرگ متفاوت است و مشتریان خاص خود را می طلبد تا از نظر اقتصادی کارا باشد. با توجه به جذابیت خوراک رسانی به این واحدها که می تواند مزایای اقتصادی خوبی را به دنبال داشته باشد و وجود مزایای متعدد و حوزه های متنوع کاربردی این واحدها، منجر شده تا در بازار گاز جایگاه پیدا کرده و آینده روشنی را داشته باشند. همین موضوع جذابیت آنها را در بازار داخلی کشور و با تامین اهداف استراتژیک مختلف از جمله عدالت اجتماعی، اقتصاد مقاومتی، مقابله با تحریم ها، تامین مسایل زیست محیطی، سود آوری و تقویت صنایع مرتبط بیشتر کرده است که در این مقاله به بررسی ابعاد کمی و کیفی آن پرداخته می شود.

    کلیدواژگان: واحد قابل حمل LNG، مایع سازی، گازهای دور افتاده، فلر، جایگاه های سوخت رسانی
  • آرزو ملکشاه*، راحله سید مرتضی حسینی صفحه 7

    یکی از ابزارهای اقتصادی و سیاسی برای تحمیل خواسته ها و تامین منافع یک کشور به کشور دیگر استفاده از ابزار تحریم است. کشور صاحب نفوذ با همراهی سایر کشورها با اعمال محدویت هایی اهداف مورد نظر خود را بر کشور دیگر تحمیل می کند. نمونه آن وضعیتی است که با تحریم برخی کشورها در صنعت نفت ایران بوجود آمده است. یکی از پیامدهای این تحریم ها اثرگذاری آن بر قراردادهای نفتی بین المللی و خروج اجباری شرکت های نفتی بین المللی خارجی از ایران است. نفت ایران همواره به عنوان یکی از قطب های مهم تولید انرژی مورد توجه بوده است. به ویژه آن که تولید نفت در ایران به ابتکار سرمایه گذاری خارجی شروع شد. در این مقاله سوال اصلی این است که تحریم چه آثاری بر قراردادهای نفتی بجا می گذارد؟ سرنوشت قرارداد پس از تحریم به چه شکل خواهد شد؟در این مقاله تحریم را از منظر فورس ماژور و تغییر اوضاع و احوال بنیادین مورد بررسی قرار داده و در پایان راهکارهایی برای برون رفت از این چالش ارایه شده است.

    کلیدواژگان: قراردادهای نفتی، تحریم، شرکت های نفتی بین المللی، فورس ماژور، تغییر بنیادین اوضاع واحوال
|
  • samira ahmadi Page 1

    In this study, the process of single stage mixed natural gas liquefaction is reviewed, then process energy optimization and economic analysis are followed. The effect of specific energy consumption optimization on the costs of cooling equipment was investigated. The basis of this study is PRICO process and due to some limitations and concerns for Iran, it is tried to develop a new modified process so that the available process restrictions would expel and finally the recommended process optimized by genetic algorithm. Mole flow of refrigerant, low pressure and high pressure of refrigerant in the cycle, are the most important operational parameters that were selected by sensitivity analysis. The total energy consumption of compressors reached 1413.8 kW and decreased by 11 percent. Results showed optimization of the specific energy consumption increases the cost of the heat exchanger, due to the reduction of heat exchanger temperature driving force and need to higher heat transfer area. However, the operating cost of compressors can be reduced.

    Keywords: PRICO process, Optimization, Genetic Algorithm, Exergy Analysis, Equipment Cost
  • Peyvand Valele Sheyda *, majid yarmohammad touski Page 2

    A significant part of the chemical process is the mixing and mixing process. In this research, it has been tried to simulate the mixing of the Villermaux-Dushman reaction using the COMSOL Multiphysics simulation software for two microchannels with specified square and trapezoidal dimensions to achieve the minimum output separation index. Experimental data were used for the inputs to the software. The effect of volumetric flow on the Xs, separation index, as a measure of mixing quality and the drop in microchannel pressure was investigated. The results of modeling show that for all flow rates, the T-shaped micro-channel with square cross-section with separation index close to zero (0.0067-0.0001) performs better than T-shaped micro-channel with trapezoidal cross-section. The pressure drop, both in model work and experimental work, was varied in the range of 0.01 to 0.3 bar by changing the flow rate from 1 to 18 ml/min, in discharge. The pressure, velocity, and separation index contours were compared for each microchannel. Also, the software used has shown that it has a fairly high accuracy in modeling the parallel reaction of iodide-iodate.

    Keywords: Mixing, microchannel, parallel-competitive reaction of Villermaux-Dushman, Segregation index
  • MohammadSaeed Khatami, Hamidreza afshoun, Seyed Mehdi Jabbari * Page 3

    As a clean energy source, the natural gas emits about 50 percent less CO2 than coal when burned normally. On the other hand, the global warming potential of the methane is 86 times greater than CO2 on a 20-year time frame. An increase in the methane emission can eliminate the advantage of minimal carbon dioxide emitted in the natural gas combustion. Hence, methane emission as an important environmental issue, has been evaluated in the various studies. Today, it has accelerated to progress of the mobile methane leak measurement in the various sectors of the natural gas industry. The most important achievement of this idea is increasing of the emission detection rate and also providing the potential for maximum coverage of leakage finding in the natural gas distribution network. In this study, the effort has been made to evaluate the new ideas of emission detection used in natural gas distribution infrastructure.

    Keywords: Emission inventory, methane emission measurement, Gas distribution network, Emission factor
  • Jalil Jamali *, Hadi Raki Page 4

    During the life of a reservoir, defects such as cracks are inevitable due to reasons such as corrosion or fatigue loading, and so on. One of the most common types of cracks is the half-elliptic cracks. The purpose of this study is to investigate this type of cracks in the ASME standard steel cylinder tank model and its thermomechanical effects. In order to simulate the cracks, two a/c and a/t ratios representing the dimensions of the cracks are used. Here, in order to obtain stress intensity coefficients from the crack and tank simulation in the ANSYS finite element software, the workbench environment has been used. In order to calculate the stress intensity coefficients, it was necessary to create local coordinates in different points on the crack front and calculate the stress intensity coefficients based on the different contours in the nodes around the crack tip or the crack opening in the crack front, based on the desired criterion. Regarding to the values of the stress intensity coefficients obtained from the specific dimensions of cracks in the reservoir, as well as the loading conditions and the shape of the reservoir, we can determine the criticality of the crack. According to the results obtained from the previous steps and with the help of the Paris equation, the reservoir life and the number of loading cycles were determined. Finally, the results of the stress coefficient were compared with the results of the stress intensity factor due to the difference in the temperature of the reservoir wall.

    Keywords: Pressure vessel, fatigue life assessment, half-elliptic cracks
  • Ehsan Jafarian* Page 5

    In this research, the performance of a water cooling tower has been evaluated. As we know, one of the most important parameters in the discussion of oxygen corrosion in the refining, gas and petrochemical industries is the amount of dissolved oxygen in water. Basically, the lower this parameter will have an effective role in improving the performance of cooling systems such as heat exchangers, cooling towers. Accordingly, in this project, using a pilot scale cooling tower, we compared and compared the amount of water-soluble oxygen in the pond of this tower in two non-use balls and with a ball. It was created by floating black ping pong balls on the surface of the pond of the tower, a kind of resistance to sunlight, and also against the direct collision of water drips from the upper part of the tower toward the pond. The results of this study related to the condition of the ball used indicate a decrease in DO in the same conditions (temperature of 23 ℃ and atm1) from 8.6 mg/l to 6.5 mg/l. This amount (6.5mg/l), in real mode, the operation of a cooling tower at a temperature of about 30℃ can be further reduced. Reducing this parameter (DO) will have a positive effect on reducing the activity of aerobic bacteria and fungi. Also, placing these balls together on the water surface of the pond decreases the amount of light required by the fungi to perform the photosynthesis operation and reduces their growth intensity in a desirable manner. In addition, the lower the amount of dissolved oxygen in water, the industrial scale can reduce the consumption of injectable chemicals into water.

    Keywords: Cooling Tower, Oxygen Corrosion, Dissolved Oxygen, Aerobic Bacteria, Photosynthesis
  • Ahmad Ghozatloo *, niloufar fatourehchi, Mehran Sarmad, mansooreh basirat Page 6

    The value chain of Skid mounted LNG units is consist of dehydration, liquefaction and LNG storage and its retail activities include of low consumption of LNG based on demand of end user such as heavy transportation vehicles, power plant and heating. The Features of Skid mounted LNG units are varies with large and mega scale LNG plants and requires its special customers to economically efficient. Skid mounted LNG units has specific position in the gas market and good outlook according to attractiveness of feeding of these units which can have good economic benefits and the numerous advantages and different fields of application of these units. This point increases its attractiveness in the domestic market of Iran and provides strategic goals including social justice, resilience, Resistive Economy, resistance to sanctions, environmental issues, profits and strengthening of related industries. This paper were discussed, the quantitative and qualitative aspects of this matter.

    Keywords: LNG, Skid mounted, liquefaction, Remote Gases, Flare, Fuel Stations
  • arezoo malekshah *, rahele syyed morteza hossini Page 7

    One of the economic and political tools to impose demands and provide the interests of a country to another country is to use the sanctions tool. The country of influence, along with other countries, imposes its goals on other countries by imposing restrictions. . An example is a situation that has been created by boycotting some countries in the Iranian oil industry. One of the implications of these sanctions is its impact on international oil contracts and the forced withdrawal of foreign international oil companies from Iran. Iran's oil has always been regarded as one of the important energy producing poles. In particular, oil production in Iran began on the initiative of foreign investment. . The main question in this article is what sanctions affect oil contracts? What will be the fate of the agreement after the boycott? This article examines the sanctions in terms of force majeure and the changing circumstances of the situation and, in the end, solutions have been proposed to overcome this challenge.

    Keywords: Oil contracts, sanctions, international oil companies, major trade, fundamental changes to the situation