فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 16 (خرداد و تیر 1384)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 16 (خرداد و تیر 1384)

  • 104 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1384/04/05
  • تعداد عناوین: 17
|
  • سرمقاله
  • - در حاشیه انتخابات هیات مدیره انجمن مهندسی شیمی ایران
    صفحه 2
  • مقالات
  • محمد اسلامی، جلال الدین شایگان صفحه 3
    سوخت های فسیلی منابع انرژی رو به زوالی هستند که جامعه رو به توسعه انسانی را در آینده ای نه چندان دور دچار کمبود سوخت می سازد و با رشد جمعیت نیاز به منابع پایان ناپذیر انرژی افزایش می یابد و از طرفی میزان آلودگی محیط زیست به حد نگران کننده ای رسیده است که در نتیجه آن شاهد قوانین سخت زیست محیطی و تخصیص اعتبارهایی برای تحقیق در زمینه بهره برداری از انرژی های نو بوده ایم. به این ترتیب استفاده و توسعه سیستم های پر بازده و با آلودگی کمتر از اولویت های آشکار است. در این بین پیل سوختی به عنوان یک منبع جدید انرژی یکی ازمهترین دستاوردهای سالهای اخیر است که هر روز جایگاهی برجسته تر و اهمیتی بیشتر را به خود اختصاص می دهد. رشد و توسعه این تکنولوژی از یک طرف به دلیل راندمان بالا، عدم آلودگی محیط زیست وسهولت بهره برداری می باشد و از طرف دیگر با ساخت سیستم های آمیخته پیل سوختی و توربین های گازی، انقلابی در بخش تولید برق در شرف وقوع می باشد، که خود باعث توجه روزافزون به این تکنولوژی می شود. در این مقاله ابتدا نگاهی به روند تاریخی تولید برق توسط انواع پیل های سوختی خواهد شد و سپس به معرفی سیستم آمیخته و مزایای آن پرداخته می شود و نهایت چند نوع ساختار آمیخته بعنوان نمونه بررسی خواهد شد.
    کلیدواژگان: پیل سوختی، سیستم آمیخته، توربین گازی، انرژی الکتریکی
  • رضا آذین، ریاض خراط صفحه 12
    در این مقاله، اهمیت بهبود کیفیت و پالایش نفت سنگین در بهره برداری از مخازن نفت سنگین و قیر طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و روش های متداول این دو عملیات معرفی شده است. فرایندهای بهبود کیفیت را می توان به فرایندهای فیزیکی و فرایندهای شیمیایی دسته بندی نمود. فرایند بهبود کیفیت می تواند به عنوان یک مرحله مجزا پس از بازیابی نفت سنگین در نظر گرفته شود. از سوی دیگر، اعمال برخی فرایندهای ازدیاد برداشت منجر به بهبود کیفیت نفت سنگین در جا می شود. علاوه بر این، بخشی از عملیات بهبود کیفیت باید در مجاورت مخزن نفت سنگین اعمال گردد و بخش دیگر عملیات را می توان در پالایشگاه های متداول نفت انجام داد که در این صورت، اعمال تغییراتی در نوع کاتالیزورهای مورد استفاده در واحدهای تبدیل کاتالیزوری به نحوی که سازگار با ساختار فیزیکی و شیمیایی نفت سنگین باشد، ضرورت دارد. محصول اصلی به دست آمده از فرایندهای شیمیایی بهبود کیفیت نفت سنگین و قیر طبیعی، نفت خام ترکیبی است که برای فراوری بیشتر و تبدیل به فراورده های نهایی به پالایشگاه منتقل می شود. چنانچه یک واحد پتروشیمی در کنار واحدهای بهبود کیفیت و پالایش احداث گردد، ارزش فراورده های به دست آمده از عملیات پتروشیمی بیشتر از فراورده های واسط و نهایی به دست آمده از واحدهای بهبود کیفیت و پالایش خواهد بود.
    کلیدواژگان: بهبود کیفیت، پالایش، نفت سنگین، نفت خام ترکیبی
  • محمدرضا جعفری نصر، حسن پهلوان زاده، سید حسین مظفری صفحه 20
    عملکرد وسایل افزاینده انتقال حرارت در افزایش بازده حرارتی و کاهش مشکلات عملیاتی نظیر رسوب گرفتگی در مبدل های حرارتی پوسته و لوله توسط کارهای آزمایشگاهی زیادی بررسی شده است. چندین مدل کاملا تجربی نیز برای انواع مختلف این وسایل ارائه شده است اما تاکنون مدلسازی ریاضی این وسایل بعلت پیچیدگی هندسه آنها، انجام نشده است. در این پژوهش مدل سازی ریاضی وجود این وسایل در لوله های مبدل حرارتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) انجام شده است و با استفاده از آن، توزیع دمای توده، دمای سطح داخلی لوله، تنش برشی روی دیواره داخلی، سرعت روی دیواره و افت فشار در طول لوله، در دو حالت با و بدون بکارگیری استفاده از وسایل افزاینده انتقال حرارت بررسی و با هم مقایسه شده اند. تنش برشی و دمای سطح داخلی لوله از پارامترهای تاثیرگذار در میزان رسوبگذاری روی سطوح انتقال حرارت و درنتیجه افزایش مقاومت حرارتی است. نتایج آزمایشگاهی برای لوله ای به قطر 4/3 اینج و طول 5/0 متر با دمای سطح oC 220 و جریان نفت خام با سرعت m/s 65/0 و دمای ورودی oC 80 انجام شده است. ضریب انتقال حرارت سطحی در حالت استفاده از وسایل افزاینده انتقال حرارت برابر m2K/W33/590 و در حالت عدم استفاده برابر m2K/W 06/468 است همچنین مقدار میانگین تنش برشی روی دیواره لوله (سطح داخلی لوله) برای حالت وجود وسایل افزاینده انتقال حرارت برابر 705/3 پاسکال و برای حالت عدم وجود این وسایل برابر 180/2 پاسکال است.
    کلیدواژگان: وسایل افزاینده انتقال حرارت، دینامیک سیالات محاسباتی، مبدل حرارتی، بهبود انتقال حرارت، رسوبگذاری
  • جعفر صادق مقدس، حسن برگزین، انور خودیف، محمدرضا ملک عباسلو صفحه 29
    کک سازی فرایندی متشکل از مراحل تجزیه حرارتی، پلیمریزاسیون و کندانسیون است که در آن ته مانده های سنگین نفتی (Petroleum Residue) به انواع گازها، مایعات و ماده جامد با درصد بالای کربن، به نام کک نفتی تبدیل می شود. کک نفتی به دست آمده، که تکلیس نشده باشد، کک سبز نیز نامیده می شود. بر اساس خوراک اولیه، کک های گوناگونی به دست می آید که عمدتا به سه نوع: دانه ای (Shot Coke)، اسفنجی (Sponge Coke) و سوزنی (Needle Coke) تقسیم بندی می شوند. ساختار فیزیکی و میزان خلوص کک نفتی کاربرد آن را تعیین می نماید[1]. در این مقاله به بررسی کک نفتی و میزان تولید آن در جهان پرداخته شده و به دنبال آن انواع کک نفتی و کاربردهای آن در صنایع گوناگون آورده شده است. با توجه به بررسی انجام شده، افزایش روزافزون تقاضای نفت، تولید زیاد مواد سنگین نفتی در کشور، مشکلات نگهداری ته مانده های سنگین نفتی، آلودگی ناشی از آنها، وارداتی بودن کک نفتی و اکثر فراورده های مورد نیاز آن در کشور سرمایه گذاری در جهت راه اندازی واحد کک سازی تاخیری در کشور ضروری به نظر می رسد. لازم به ذکر است در ادامه این گزارش در بخش دوم به بررسی جزئیات فرایند کک سازی تاخیری و پارامترهای طراحی فرایند پرداخته خواهد شد و در بخش سوم نیز واکنش های شیمیایی، که در حین فرایند کک سازی صورت می گیرند، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: کک نفتی، تجزیه حرارتی، تکلیس (Calcination)، ته مانده سنگین نفتی
  • محمد ایازی، شهرام امیری صفحه 37
    در این مقاله بصورت فشرده مسائل مختلف یک واحد راهنما (Pilot Plant) بیان گردیده است و زمینه ای در مورد واحدهای راهنما ارائه می دهد بعبارتی هدف و منظور از طراحی و ساخت آنها٬ اصول اساسی در شروع کار٬ هزینه ها٬ انواع آنها٬ انتخاب مقیاس مناسب و ملاحظات ایمنی شامل مواد ساختمانی و مکان مورد بحث قرار می گیرد و بر روی موارد زیر تاکید می شود:1- همکاری نزدیک بین مهندسین شیمی و شیمیدان ها از آغاز.
    2- کاهش هزینه احداث و عملیات یک واحد صنعتی با اعمال هزینه جهت ساخت واحدهای راهنما.
    3- انتخاب مقیاس مناسب جهت یک واحد راهنما.
    4- انجام ملاحظات ایمنی در طراحی٬ ساخت و عملیات واحدهای راهنما.
    کلیدواژگان: واحد راهنما، واحد صنعتی، افزایش مقیاس
  • محمد اکبر زاده دستجردی، سید محمدعلی موسویان، سید جلال الدین هاشمی صفحه 44
    گازطبیعی حاصل از مخازن زیرزمینی درشرایط نرمال، درحالت اشباع با بخار آب می باشدکه بخارآب موجوددرطول مسیر انتقال گاز و یا در تجهیزات فرایندی، قابلیت تشکیل هیدرات با اجزاء موجود در گاز را دارا می باشد، که این امرموجب بروزمشکلات فراوان فرایندی از قبیل گرفتگی خطوط لوله انتقال و تجهیزات، خوردگی خط لوله و تجهیزات و... می شود.
    روش های مختلفی برای خشک کردن گازطبیعی وجود دارد که در این مقاله، ابتدا توضیحاتی در مورد هیدرات و شرایط تشکیل آن ارائه کرده و سپس به توضیح روش های مختلف و متداول خشک کردن گاز می پردازیم. در ادامه بعد از بررسی سیستم موجود در سکوی فاز یک، به شبیه سازی آن با استفاده از نرم افزار HYSYS پرداخته و تاثیر شرایط عملیاتی بر روی عملکرد واحد به تفصیل بررسی خواهند شد. در پایان نیز با استفاده از نتایج بدست آمده، به بحث در مورد روش های افزایش راندمان و بهبود عملکرد سیستم می پردازیم.
    کلیدواژگان: پارس جنوبی، شبیه سازی، هیدرات، نم زدایی، گلیکول، بازیابی
  • مجتبی سمنانی رهبر، اصغر علیزاده داخل صفحه 55
    ایزومر های مونو نیتروتولوئن حد واسط مهمی در تولید محصولات شیمیایی هستند که به صورت مخلوط از نیتراسیون تولوئن بدست می آیند. تقطیر یکی از روش های موثر در جداسازی ایزومر های مونو نیتروتولوئن است. در این تحقیق ضمن بررسی خواص و روش های مختلف جداسازی ایزومر های مونونیتروتولوئن حاصل از واحد نیتراسیون تولوئن، یک واحد نیمه پیوسته جداسازی ایزومر های مونونیتروتولوئن با استفاده از نرم افزار Hysys شبیه سازی گردید. مقایسه نتایج حاصل از این شبیه سازی با داده های صنعتی نشان می دهد که تطابق بسیار خوبی بین داده های حاصل از شبیه سازی با داده های قبلی وجود دارد. همچنین یک واحد تقطیر پیوسته برای واحد های نیتراسیون تولوئن که با ظرفیت بالا و بصورت پیوسته کار می کنند، طراحی گردید. در این طراحی، تغییرات دما، فشار و دبی جریان های مختلف در طول برج به صورت کمی و کیفی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند واحد طراحی شده قادر خواهد بود محصولی با خلوص97% و 5/99% به ترتیب برای ایزومر های ارتو و پارا بدست دهد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، جداسازی، تقطیر، مونونیترو تولوئن
  • زهرا عباسی مزار، جلال الدین شایگان، عماد رعایایی صفحه 66
    آب همراه نفت استخراج شده از چاه های نفت حاوی سولفید محلول HS-، H2S) و یا S2- (می باشد که در نتیجه فعالیت میکروارگانیسم های احیا کننده سولفات بوجود آمده اند. حضور سولفید در آب شور تولیدی از حوزه های نفتی، مشکلات بسیار جدی برای صنعت نفت بوجود می آورد. به دلیل سمیت آن، بوی نامطبوع، خوردگی، تشکیل سولفیدهای فلزی نامحلول و همچنین کیفیت جریان هیدروکربوری تولیدی را جهت فروش کاهش می دهد. روش های مختلف و متعددی جهت حل کردن مشکل سولفید محلول در مخازن هیدروکربوری و جلوگیری از مشکلات مربوط به آن وجود دارد. برخی از این روش ها عبارتند از روش های طبیعی، متدهای بیولوژیک، روش های فیزیکی، شیمیایی و... در این مقاله برخی از این روش ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته اند.
    کلیدواژگان: نفت خام، آب همراه، حذف سولفید، استفاده مجدد
  • معرفی
  • سید سیاوش مدائنی، مهندس احمد رحیم پور صفحه 85
  • غلامرضا باغمیشه، رضا درستی، معصومه مراد زاده صفحه 85
  • اخبار و گزارش ها
  • - دانشگاهی
    صفحه 86
  • - تعداد فارغ التحصیلان مقطع کارشناسی، کارشناسی ارشد دانشگاه صنعت نفت اهواز
    صفحه 91
  • - گزارشی از سی و دومین کنفرانس بین المللی انجمن مهندسین شیمی اسلواک (SSCHE 2005)
    صفحه 91
  • صفحه 100
|
  • Mohammad Eslami Page 3
    Fossil fuels are exhaustible energy resources that man can not rely on them for a long time. Increasing population urge us to pursue in exhaustible energy resources. On the other extreme, the environment pollution is increasing so rapidly that policy makers have proposed severe laws to protect against pollution and more credits have been devoted to researches in the area of exploiting modern energy resources. As a consequence, development of more efficient and low polluting systems is of great importance. Among these systems, scientists have recently focused on fuel cell as a kind of modern energy systems. This advanced technology not only leads to more efficient and low polluting energy systems, but also with combining fuel cell systems and gas turbines called Hybrid Systems, a new revolution is expected to occur in power generating systems, This may also lead to more focusing on these systems in the areas of research and practice. In this paper, firstly, a review of past applications of fuel cell in power generating systems is provided. Then hybrid systems and their advantages are introduced. Finally some hybrid structures are studied.
  • Reza Azin Page 12
    In this article, the importance of upgrading and refining processes in the exploitation of heavy oil and natural bitumen reservoirs. Also, some common refining and upgrading processes are introduced. The upgrading process can be applied either physically or it may involve chemical reaction. In addition, the upgrading of heavy oil and bitumen may be regarded as a separate stage after heavy oil recovery. On the other hand, applying some EOR processes result in partial in-situ upgrading of heavy oil and bitumen. Also, the upgrading processes should be applied both in the field and in the ordinary refineries. In the later case, the catalysts used in the conversion processes should be should be modified so that they can deal with such heavy compounds as asphaltene normally found in heavy oil and bitumen composition. The product of chemical heavy oil upgrading is the synthesized crude oil (SCO), which is transported to refinery for further processing. The value of products will be higher if a petrochemical plant is included besides the heavy oil refinery in order to produce such petrochemical products as ethylene, propylene, xylene, and styrene.
  • Dr. M. R. Jafari Nasr, Dr. H. Pahlavanzadeh, Engr. S. H. Mozaffari Page 20
    The effect of tube inserts to enhance heat transfer coefficient and to mitigate fouling rate in shell-and-tube heat exchangers has been investigated by many researchers. In spite of availability of several experimental models for different types of tube inserts, however because of complexity in their geometries, it has not performed mathematical modeling for them yet. In this study, using CFD (Computational Fluid Dynamics), the influence of existence of tube inserts in tubes of a heat exchanger is mathematically analyzed. The Distributions of balk temperature, profile of surface temperature of tube inlet, wall shear stress on surface of tube inlet, velocity and pressure drop are studied. The results of two cases of tubes with and without insert are compared. The experimental conditions for a tube with 3/4 inch of diameter and 0.5 meter of length are considered; 220oC of surface temperature, 0.65 m/s velocity and 80oC of inlet temperature. For an enhanced tube the surface heat transfer coefficient is 590.33 W/m2.K while in the absence of tube insert it yields to 468.06 W/m2.K. In addition, the wall shear stress is 3.705 Pa in existence of tube insert and 2.180 Pa in the absence of tube insert.
  • Hassan Bargozin, Jafarsadegh Moghaddas, Anvar Khudiev, Mohammad Reza Malek Abbaslou Page 29
    Delayed coking is a thermal cracking, polymerization and condensation process in which a heavy petroleum feedstock is converted into gases, liquids, and a high carbon solid material called "coke". Based on feedstock’s used in process, several types of products are produced such as: Shot coke, Sponge coke and Needle coke. The physical structure and purity of the coke determines its use.[1] In this article the petroleum coke and its production rate in the world will be surveyed and in the next section the types and applications of petroleum coke in various industries will be reviewed. Increasing the global demand of petroleum, existence of many heavy feedstock's in country, the keeping problems of heavy feedstock's and their pollution problems, importing the petroleum coke and many dependent products are the main reasons, why the funding in construction of delayed coking unit our country seems inevitable. It is necessary to mention that the second section of this survey the delayed coking process and design parameters of process will be surveyed with details. In the third section of this survey chemical reactions in delayed coking process will be discussed.
  • M. Ayazi, Sh.Amiri Page 37
    In this paper, different aspects of a pilot plant are investigated. The main purpose of this investigation is to obtain design and construction procedures, basic rules in the start-up, cost, types, optimum scale selection, and safety aspect also construction materials and location and the following items are emphasized. 1- Close co-operative between chemical engineers and chemists form the beginning of pilot plant activity.2- Reducing of construction and operation of an industrial/plant costs with construction of pilot plants.3- Optimum scale selection of pilot plant.4- Safety aspects on design, construction and operation of pilot plants
  • M.Akbarzadeh, Dr.S.M.Mousavian, Dr.S.J.Hashemi Page 44
    Natural gas coming from reservoirs, in normal condition, is saturated with water vapor. The water vapor has capability of hydrate formation with gas components in transmission lines or process equipment. This phenomena causes a lot of process problems such as corrosion and plugging of transmission lines and equipments.There are wide variety methods for drying of natural gas. This paper, includes explanations on hydrate and its formation conditions and customary methods of gas drying, after that the reader can find the investigation of south pars gas field phase 1 offshore process system followed by above mentioned system simulation by HYSYS.The study also covers evaluation of the effects of various operating parameters on performance of unit in detail. Also a discussion on increasing of system efficiency and functionality based on achieved results can be seen.
  • M. S. Rahbar, A. A. Dakhel Page 55
    Mononitrotoluene isomers are important intermediate products which are produced as a mixture in the nitration of toluene. Distillation is one of the most effective methods for separation of mononitrotoluene isomers. In this paper, at the first, the properties of mononitrotoluene isomers and their different separation methods have been reviewed. Then, a semi-batch distillation unit for separation of mononitrotoluene isomers has been simulated by Hysys software. The results show a good agreement between this simulation and the previous practical data. In addition, a continuous distillation unit has been designed for high capacity toluene nitration units. In this unit, variation of temperature, pressure and flow rates have been investigated. The results show that the designed unit can separate the feed to 97% and 99.5% purity for ortho and para isomers, simultaneously.
  • Z.Abbasimazar, J.Shayegan, E.Roayaei Page 66
    Produced water from oil wells, contains of soluble sulfide(H2S,HS¯,S¯ ¯), that`s resulted from Sulfate Reducing Bacteria.Existing of sulfide in oil field brine, make a different problems for oil industry,because of its toxicity,odor,corrosion,formation of insoluble metalic sulfides,and also reducing of hydrocarbon quality for sales.There are various methods for removing sulfide from hydrocarbon reservoirs and prevention of related problems.Some of these methods are, natural,Biological, Physical,chemical,….Some of these methods would be assessed in this paper.