فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 39 (فروردین و اردیبهشت 1388)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 39 (فروردین و اردیبهشت 1388)

  • 110 صفحه، بهای روی جلد: 10,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1388/02/25
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سرمقاله
  • سعید مقصودی صفحه 2
    دانش آموختگان رشته مهندسی شیمی بسیار علاقه مند به اشتغال در شرکت های مهندسی مشاور بزرگ و نامدار می باشند.
    ورود به بخش های فرایند این شرکت ها، مشاور و همکاری در طراحی و اجرای پروژه ها که هماهنگی و همخوانی بسیار بالایی با موضوع تحصیل و تحقیق فارغ التحصیلان دارد برای مهندسان شیمی آرزویی است که متاسفانه به راحتی نیز قابل دسترس نمی باشد. فعالیت، رشد و شکوفایی بخش های طراحی و مهندسی شرکت های مشاور تابعی کاملا وابسته به میزان سرمایه گذاری در پروژه های مختلف صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و سایر صنایع شیمیایی و معدنی کشور می باشد. هرچند طی دو دهه اخیر و با اجرای پروژه های بزرگ ملی در مناطق ویژه صنعتی بندر امام و عسلویه رشد قابل توجهی به لحاظ کمی و کیفی در توان مهندسی کشور و شرکت های مشاور حاصل شده است؛ اما عدم توجه کافی به توسعه صادرات خدمات مهندسی، شرکت های مشاور را نسبت به شرایط رکود یا رونق پروژه ها در داخل کشور بسیار وابسته و حساس نموده است.
  • مقالات
  • مرتضی زیودار، رضا اسدالهی صفحه 3
    با توجه به استفاده روزافزون از توزیع کننده های مایع درون برج های تقطیر آکنده و اثرات نامطلوب توزیع ناقص مایع درون این برج ها، تحقیقات زیادی در مورد چگونگی توزیع مایع و اثرات آن بر میزان جداسازی توسط دانشمندان مختلف صورت گرفته است. در این مقاله، ابتدا به دو تئوری که توسط مور و روکوونا1 در سال 1987 و بیلینگهام و همکارانش2 در سال 1997 در مورد چگونگی بررسی توزیع ناقص مایع درون برج ها بیان شده، می پردازیم، سپس شرایط توزیع مناسب و انواع توزیع کننده های مایع را به صورت اجمالی مورد بررسی قرار داده و نهایتا با استفاده از نتایج شبیه سازی توزیع کننده لوله ای توسط دینامیک سیالات محاسباتی3، جریان مایع توزیع شده مورد تحلیل قرار می گیرد، نتایج شبیه سازی نشان دهنده سرعت بیشتر مایع در سمت راست توزیع کننده، همچنین توزیع نسبتا مناسب مایع در نواحی مرکزی و توزیع نامناسب مایع در نواحی دور افتاده نسبت به مرکز توزیع کننده می باشد.
    کلیدواژگان: برج های پر شده، آکنه های ساختار یافته، توزیع کننده مایع، دینامیک سیالات محاسباتی
  • سیدمحسن پیغمبرزاده، محمد جامی الاحمدی صفحه 11
    پدیده جوشش مدت هاست که به واسطه توانایی قابل ملاحظه در انتقال حرارت، نقش مهمی در بسیاری از صنایع ایفا می نماید. در طول 30 سال گذشته، معادلات تجربی بسیاری در نتیجه تحقیقات دانشمندان در زمینه جوشش هسته ای ارائه شده است. در این مقاله، یک معادله جدید بر پایه معادله استفان-کرنر که یکی از موفق ترین معادلات تجربی در پیش بینی ضرایب انتقال حرارت محلول ها می باشد، ارائه شده است. مقایسه پیش بینی معادله جدید با داده های آزمایشگاهی موید این مطلب است که با تغییرات اعمال شده، عملکرد معادله استفان-کرنر به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد
    کلیدواژگان: جوشش، ضریب انتقال حرارت، رابطه تجربی جدید، معادله استفان، کرنر
  • مسعود نصیری، نظام الدین اشرفی زاده صفحه 18
    نشاسته سیب زمینی (به صورت پیش ژلاتین شده) یک ماده مناسب در فرمولاسیون گل های حفاری پایه آبی بشمار می رود که برای کنترل هدر رفت آب و بهبود خواص رئولوژیکی گل حفاری، پایداری سنگ های رسی1، ازدیاد برداشت نفت و کاهش نیروی پسا2 مورد استفاده قرار می گیرد. از نظر عملیاتی می توان نشاسته را از گیاهان مختلف استخراج نمود؛ ولی آنچه که اهمیت دارد نوع فرایند و محصولات جانبی آن می باشد تا از نظر اقتصادی فرایند را توجیه پذیر سازد. جداسازی پروتئین از سیب زمینی یکی از مواردی است که پتانسیل اقتصادی چشمگیری را نشان می دهد.
    در این مطالعه، ضمن مرور واحد فرآوری نشاسته از سیب زمینی، دستگاه های مدرن جداسازی که در جدا کردن پروتئین ها موثرند بررسی شده است. ماشین آلات مزبور می توانند بازدهی کل واحد را از 95 به 97 الی 98 درصد ارتقاء دهند. همچنین با استفاده از جداکننده های نازلی سه فازی می توان 98 درصد فیبر همراه نشاسته را در سه مرحله جدا نمود و نهایتا نشاسته خالص تری را تهیه کرد. مطالب ارائه شده در این مقاله، در خصوص آشنایی با مشخصات پلیمر طبیعی نشاسته و مشتقات پیش ژلاتین شده آن که به طور خاص در صنعت حفاری چاه های نفت و گاز کشور مورد استفاده گسترده قرار می گیرد مفید فایده می باشد.
    کلیدواژگان: نشاسته پیش ژلاتین شده، گل حفاری، سیب زمینی، پروتئین
  • اکبر شاهسوند، امیر انفرادی صفحه 39
    کشور ایران با دارا بودن حدود 974 تریلیون فوت مکعب گاز طبیعی در ابتدای سال 2007 میلادی (حدود 16 درصد از ذخائر جهانی)، دومین دارنده ذخائر گاز طبیعی بشمار می رود]1[. بخش اعظم گازهای مذکور حاوی سولفید هیدروژن بوده و به اصطلاح ترش می باشند. به همین جهت، تبدیل سولفید هیدروژن موجود در گاز طبیعی به گوگرد از اهمیت ویژه ای در کشور ما برخوردار است. متاسفانه تمامی واحدهای موجود بازیافت گوگرد1 پالایشگاه های گاز طبیعی کشور و حتی واحدهای گوگردسازی در حال ساخت منطقه عسلویه، مبتنی بر فرایند بسیار قدیمی «کلاوس» می باشند. فرایند مذکور به دلیل نیاز به کاتالیزورهای ویژه نسبتا گران قیمت بوده و به خاطر دارا بودن راندمان پایین بازیافت گوگرد باعث تخریب قابل توجه محیط زیست می گردد.
    در این مقاله، ضمن معرفی برخی تکنولوژی های نوین بازیافت گوگرد از قبیل روش های مبتنی بر زیست فناوری (به کارگیری میکروارگانیسم ها) و تجزیه حرارتی سولفید هیدروژن، نسبت به بررسی فنی - اقتصادی فرایند ترمولیز سولفید هیدروژن و مقایسه آن با فرایند متداول کلاوس اقدام شده است. در فرایند اخیر، سولفید هیدروژن مستقیما تبدیل به هیدروژن و گوگرد شده و توسط یک راکتور غشائی، اجزای فوق الذکر از یکدیگر جدا می شوند. در این روش، نه تنها مقدار بسیار ناچیزی گوگرد از طریق مشعل و به صورت اکسید های مختلف گوگرد وارد محیط زیست می شود؛ بلکه مقدار متنابهی گاز هیدروژن نیز تولید می گردد که می تواند به عنوان یک منبع انرژی قابل اطمینان، پاک و سازگار با محیط زیست در صنایع مختلف نفت، گاز و پتروشیمی (مانند تولید متانول و آمونیاک) و یا جهت سوخت خودرو مورد استفاده قرار گیرد. اگرچه در حال حاضر، اغلب فرایندهای مذکور در مقیاس آزمایشگاهی بوده و هنوز کاربرد صنعتی پیدا ننموده اند، لیکن پیش بینی می شود که فرایند تجزیه حرارتی سولفید هیدروژن تا سال 2010 میلادی به مرحله کامل تجاری شدن رسیده و جایگزین فرایند کلاوس در پالایشگاه های گاز دنیا شود.
    کلیدواژگان: گاز طبیعی ترش، سولفید هیدروژن، گوگردزدایی، گلاوس، ترمولیز حرارتی
  • شیما ابراهیم زاده رجایی، رویین حلاج صفحه 51
    در گاز استحصالی از منابع نفت، گاز و صنایع پتروشیمی مقدار زیادی گاز سولفید هیدروژن وجود دارد. محتویات سولفید هیدروژن جریان گاز طبیعی به دلیل اینکه خورنده می باشد و به تجهیزات خطوط انتقال آسیب می رساند و همچنین تخریب کننده کاتالیست هستند باید جداسازی شوند. سولفید هیدروژن گاز آلاینده محیط زیست بوده و در صورتی که از گاز طبیعی حاوی سولفید هیدروژن، در فرایند احتراق استفاده شود، گاز دی اکسید گوگرد تولید می شود که به محیط زیست آسیب می رساند.
    یکی از فرایندهای مورد استفاده در حذف سولفید هیدروژن از گاز که منجر به تولید گوگرد می گردد، فرایند کلاوس می باشد.در این مقاله، ابتدا به مدلسازی کوره واکنش کلاوس با توجه به ترکیبات موجود در گاز اسیدی پالایشگاه تهران با استفاده از روابط تجربی1 وسترن پرداخته می شود و سپس نتایج حاصله با نتایج حاصل از نرم افزار Sulsim که یک نرم افزار متداول جهت شبیه سازی این گونه واحدهاست مقایسه می گردد. مقایسه نتایج نشان می دهد که در محدوده قابل قبول می توان از این مدلسازی به جای نرم افزار Sulsim که یک نرم افزار گران قیمت است، استفاده نمود.
    کلیدواژگان: بازیافت گوگرد، فرایند کلاوس، کوره واکنش، واکنش تعادلی، روابط تجربی وسترن
  • داود زارع صفحه 67
    منابع انرژی نقش بسیار مهمی در دنیای آینده بازی خواهند نمود. افزایش غلظت گازهای گلخانه ای و عوارض ناشی از آن و بویژه گرم شدن تدریجی زمین باعث توجه جهانی در اصلاح این پدیده و انتقال سیستم های انرژی از سوخت های فسیلی به منابع قابل تجدید گردیده است. سوخت های زیستی که شامل بیواتانل، بیومتانل، بیوهیدروژن و بیودیزل می گردد، می تواند به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی به کار گرفته شود. مهمترین سوخت زیستی بیواتانل است که هم اکنون به صورت بیولوژیک از ترکیباتی نظیر ملاس و نشاسته تولید می گردد و کوشش های فراوانی برای تولید آن از سلولز در حال انجام است. بیومتانل نیز از گاز متان قابل تولید است و سوخت مناسبی برای خودروهاست، لیکن قابلیت خورندگی سطوح آلومینیومی توسط متانل استفاده از آن را به عنوان سوخت با چالش روبرو ساخته است. بیوهیدروژن نیز به عنوان پاک ترین سوخت بیولوژیک از اهمیت خاصی برخوردار گردیده است و به روش های مختلف قابل تولید است. بیودیزل که از انواع روغن های مصرف شده قابل تولید است امروزه به عنوان یک جایگزین بسیار جدی برای سوخت های گازوئیلی بشمار می رود. در یک جمله، سوخت های بیولوژیک در صورت استفاده می تواند فواید فراوانی نظیر پایداری و فناناپذیری، کاهش پدیده گازهای گلخانه ای، توسعه منطقه ای، پایداری ساختار اجتماعی و کشاورزی و امنیت تامین مواد اولیه را موجب گردد.
    کلیدواژگان: سوخت زیستی، بیواتانل، بیودیزل، بیومتانل، بیوهیدروژن
  • سیدفواد آقامیری، لیلا کاوشی، فرنوش گودرزی صفحه 81
    در این تحقیق، روش جدیدی برای محاسبه ثوابت تابع توزیع ریاضی1 که یک تابع دوپارامتری بر اساس تابع گاوس می باشد، ارائه شده است. در این روش، با استفاده از خواص توده ای نفت خام و برش C7+، این پارامترها محاسبه می شوند. روش پیشنهادی ریاضی برای محاسبه پارامترها نیاز به داده های ضریب شکست نور دارد که عملا برای برش های سنگین قابل اندازه گیری نیست، در حالی که روش جدید، این محدودیت را ندارد. کارایی روش پیشنهاد شده در این تحقیق، با انجام محاسبات بر روی داده های در دسترس، 8 نمونه نفت خام ایران، سنجیده شده است. نتایج بیانگر افزایش دقت محاسبات با استفاده از روش جدید نسبت به روش ریاضی می باشد.
    کلیدواژگان: مشخصه سازی، برش، توابع توزیع، تفکیک، یکپارچه سازی
  • معرفی، اخبار و گزارش ها
  • صفحه 92
    جناب آقای مهندس عبد الرسول رزاقی، دارای مدرک تحصیلی مهندسی مکانیک از دانشگاه علم و صنعت ایران می باشند که در سال 1354 به استخدام شرکت ملی گاز ایران در آمدند. ایشان از اردیبهشت ماه سال 1385 مدیر عامل شرکت پالایش گاز فجر جم بوده و در گذشته در سمت های زیر مشغول به فعالیت بوده اند:•رئیس عملیات نو ابتکاری،•رئیس عملیات منطقه یک خوزستان، •رئیس خدمات مهندسی گازرسانی استان خوزستان، •رئیس آب و برق پالایشگاه ولیعصر(عج)،•جانشین بهره برداری پالایشگاه ولیعصر(عج)، •رئیس اجرای طرح های پالایشگاهی، •رئیس ساختمان و نصب طرح پالایشگاه بید بلند 2.
  • صفحه 96
|
  • M. Zivdar, R. Asadollahi Page 3
    Liquid distributors are widely used in packed columns. In this work, first, the Moore-Rukovena (1987) and Bilingham-Lockett (1997) theories which are explained the quality of liquid distribution is mentioned, then, the conditions for a good liquid distributor and types of liquid distributor are presented. Finally the distribution of liquid in perforated-pipe liquid distributor is analyzed by CFD simulation. The results of simulation show the high liquid velocity in the right side of distributor, good liquid distribution in center area of perforated-pipe liquid distributor and maldistribution in far from center area.
  • S. M. Peyghambarzadeh, M. Jamialahmadi Page 11
    Boiling has long played a significant role in many technological applications due to its superior heat transfer performance. During the last 30 years many correlations have been proposed as a result of the intensive researches on the nucleate boiling mechanism. In this article, a new correlation has been developed on the basis of correlation of Stephan and Körner which is known as a successful correlation for the prediction of nucleate boiling heat transfer coefficient of mixtures. Comparison of the prediction of new correlation with experimental data indicates that this modification can improve the performance of Stephan and Körner correlation.
  • M. Nasiri, S. N. Ashrafizadeh Page 18
    Potato starch (pregelatinized form) has been known as a suitable component in the formulation of water-based drilling fluids. Starch has an important role in the properties of drilling fluid including fluid loss control, improvement of rheological properties, stability of shale layers, enhancement of oil recovery, and decreasing the drag forces. However from the operational point of view, one can extract starch from various plants, it is only from potato which shows feasible. On the other hand, production of starch is always accompanied with by products. In this regards, separation of protein from potato has an important role in the economic balance of the whole process. In this study, after the examination of starch production processes, modern equipments in the separation of protein from starch are introduced. Concerning the starch extraction, while a minimum value of 95% is reached, in the modern potato starch plants, an optimum engineering may gives recovery rates of 97 to 98%. In the starch refining process, three-phase nozzle separators equipped with water supplies allow to achieve a purified starch. The study presented in this article also addresses the required characteristics of natural starch as well as its pregelatinized derivative in the well drilling industry.
  • A. Shahsavand, A. Enferadi Page 39
    In January 2007, Iran with 974 TCF natural gas reserves (around 16% of the global reserves) has occupied the second place after Russia. Most of these gases are referred to as "sour gas" because they are contaminated with hydrogen sulfide. Because of that, the production of elemental sulfur from hydrogen sulfide has a great role in Iranian natural gas industry. Unfortunately, all existing sulfur recovery units (SRUs) or even the new ones constructed in Assalouye industrial zone are using the old "Claus" process. Such processes, although using relatively expensive catalysts, they have low recovery efficiency (97%) and will eventually contaminate the environment. in this article, some novel technologies based on biotechnology (via microorganisms) and thermal decomposition of hydrogen sulfide (known as thermolysis) have been considered for sulfur recovery units. The techno-economical aspects of the latter process have been investigated in more details. In this process, the hydrogen sulfide is directly dissociated to hydrogen and elemental sulfur at elevated temperature and in the presence of appropriate catalyst. Hydrogen is then separated from other gases (hydrogen sulfide, sulfur and feed impurities), using a special membrane reactor. Only small amount of sulfure is then exhausted to atmosphere as sulfur dioxide due to superb efficiency (99.4%) of the thermolysis process. Furthermore, the produced hydrogen can also be used as a valuable raw material in petrochemical industry (such as methanol or ammonia productions) or as a clean and environment friendly fuel for automobiles.
  • Sh. Ebrahimzadeh, R. Halladj Page 51
    Gases obtained from oil, gas and petrochemical industries contain large amount of H2S gas. This gas is harmful and damages equipments and transportation lines of natural gas. Also this gas deactivate the catalyst in various industries Hydrogen Sulfide is a pollutant of environment and should be separated from natural gas. Otherwise, sulfur dioxide gas is produced from combustion of natural gas which is a strong pollutant of environment.Claus process is used to remove hydrogen sulfide from natural gas. This process produces sulfur. In this work at first modeling and simulation of reaction furnace in Claus unit has been done. After that the results are compared with the results of sulsim software which is usual software for simulation of process like Claus process. The compared results show that this work can be a suitable substitution for sulsim software which is very expensive and hard to obtain.
  • D. Zareh Page 67
    Energy resources will play an important role in the world’s future. Increasing atmospheric concentrations of greenhouse gases and their projected consequences, in particular global warming, have caused widespread consideration of feasible remedies and transformation of the energy system from fossil fuels towards the use of renewable resource. Fossil fuels can be replaced by Biofuels such as bioethanol, biomethanol, biohydrogen and biodiesel. Bioethanol is the most important biofuel and can be produced by molasses, starch and cellulose. Biomethanol as a good fuel can be produced by methane gas. One of the drawbacks of methanol as a fuel is its corrosivity to some metals, including aluminum. Biohydrogen is hydrogen produced via biological processes or from biomass and it is a suitable biofuel because produces the least air pollution. Biodiesel can be produced from consumed vegetable oils and is very appropriate for diesel fuel replacement. Generally speaking, biofuels are generally considered as offering many benefits, including sustainability, reduction of greenhouse gas emissions, regional development, social structure and agriculture and security of supply.
  • S. F. Aghamiri, L. Kavoshi, F. Goodarzi Page 81
    In this research a new method to calculate parameters of Riazi’s distribution function, a two-parameter function based on Gauss function, is presented. This method utilizes using bulk properties of crude oil and C7+ cut. Riazi’s proposed method requires the refractive index that is not practically measurable for heavy samples while the new method doesn’t have this restriction. Performance of the presented method is shown by calculations for 8 Iranian crud oil samples. Results represent superior agreement between experimental data and calculated properties can be achieved by the new method than original one.