منابع و ماخذ پایان نامه گاز طبیعی، شبیه‌سازی، شبیه سازی

دانلود پایان نامه ارشد

لوله و شروع به مسدود کردن لوله می‌کند را با نرم افزار کامسول مورد شبیه‌سازی قرار دادیم و تمامی شرایط فیزیکی لوله را برای متغییر‌های مستقل و وابسته مختلف بررسی نمودیم که نتایج می‌تواند جواب بسیاری از سوالات و درک‌های اشتباه از پدیده را به ما ارائه کند.
3- مرحله بعد از پیدایش هیدرات
در مرحله بعد از پیدایش هیدرات با شبیه سازی یک شبکه انتقال گاز در یکی از نقاط کشور با نرم افزار Pipephase توانستیم نشان دهیم با تزریق بازدارنده می‌توان از تشکیل پدیده جلوگیری نمود که در ادامه با یک بررسی دقیق‌تر با استفاده از نرم افزارهای CSMHYD به دنبال انتخاب بهترین بازدارنده باشیم.
مرحله قبل از پیدایش هیدرات
پارامتر اصلی تشکیل هیدرات وجود آب در خط لوله است. در صنعت برای حل معضل هیدرات همواره به دنبال حذف آب هستند که این امر با نم‌زدایی آب صورت می‌گیرد.
نم‌زدایی از گاز طبیعی
نمزدایی103، فرآیندی است که که در آن‌، آب از گاز طبیعی حذف میشود و روشی متداول برای جلوگیری از تشکیل هیدرات است. اگر هیچ آبی وجود نداشته باشد، تشکیل هیدرات غیرممکن است. اگر تنها مقدار کمی آب موجود باشد، احتمال تشکیل هیدرات نیز کم است. دلایل دیگری نیز برای نمزدایی گاز طبیعی وجود دارد. حذف بخار آب، ریسک خوردگی در خطوط انتقال را کاهش میدهد. علاوه بر این، نم‌زدایی، بهره وری خطوط لوله را از طریق کاهش مایع تجمعیافته، یا حذف کامل آن‌، بهبود میبخشد. چندین روش نمزدایی وجود دارد. متداولترین آنها عبارتند از]53-56[:
(1) نمزدایی با استفاده از گلایکول (خشککن مایع104)
(2) غربال مولکولی105 (جاذب جامد106)
(3) تبرید107
چند روش دیگر نمزدایی نیز وجود دارد که استفادۀ کمی دارند که در اینجا از بحث دربارۀ آنها صرفنظر می‌شود. محتواي آب نیز توسط سه روش قابل اندازه‌گیري است:
بررسي نقطه شبنم
توسط جذب آب روي یک جاذب
توسط جذب در یک مایع (کارلفیشر)
نمزدایی از طریق گلایکول
رایجترین روش برای نمزدایی در صنعت گاز طبیعی، استفاده از خشککن مایع است. در این فرآیند گاز تر108 در تماس با حلال رقیق109 (حاوی مقدار کمی آب) قرار میگیرد. آب موجود در گاز از طریق حلال رقیق جذب شده و جریان حلال غنی110 (شامل آب بیشتر) و گاز خشک تولید میکند. سیستم گلایکول نمی‌تواند از مشکلات خالی باشد و مشکلات‌عملیاتی111 یا از بد کارکردن دستگاه‌ها و یا از کیفیت بد عملیات ناشی‌می‌شود این مسائل را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:
1- کف کردن محلول گلایکول که منجر به آلوده شدن گاز به مایعات می‌شود
2- تجزیه حرارتی گلایکول
3- خورندگی در لوله‌ها و مخازن و دیگر وسایل
4- یخ زدگی در لوله خروجی بخار آب از سیستم
5- نگه داشتن سطح مطلوب PH گلایکول
6- نگه داشتن سطح مطلوب غلظت گلایکول
7- از دست دادن(هدر رفتن) گلایکول
جاذبهای مایع
تعدادی از مایعات قابلیت جذب آب از جریان گاز را دارند. با اینحال، تعداد کمی از آنها در تطابق با معیارهای مناسب برای کاربرد تجاری هستند. بعضی از این معیارها عبارتند از:
1- مایع جاذب باید رطوبت دوست112 باشد، یعنی تمایل قوی برای جذب آب داشته باشد.
2- بهمنظور حداقل کردن اتلاف محصول مورد نظر و کاهش خروج هیدروکربن، اجزای هیدروکربنی باید حلالیت کمی در حلال داشته باشند.
3- خشککن باید بهراحتی برای استفادۀ مجدد در غلظتهای بیشتر احیا شود.
4- خشککن باید فشار بخار خیلی کمی داشته باشد.‌این موضوع، مقدار اتلاف حلال بهعلت تبخیر را کاهش می‌دهد.
5- خشککن باید پایداری حرارتی113 بهویژه در دماهای بالای جوشآور114 داشته باشد.
6- محلولها نباید در گسترۀ دمایی مورد انتظار در فرآیند نمزدایی، جامد شوند.
7- هیچیک از مایعات نباید برای مواد فلزی موجود در تجهیزات نمزدا خورنده باشند، بهویژه برای فضای بخار جوشآور115، ستون دفع تقویت کننده116 و پایین برج جذب117.
8- خشککنهای مایع نباید‌ با‌ هیچ یک از اجزای گاز طبیعی بهویژه با دیاکسیدکربن و سولفید‌هیدروژن واکنش دهند.
گلایکولها
دستهای از ترکیبات آلی به نام گلایکولها به نوعی با معیارهای تجاری مذکور تطابق دارند. گلایکول‌ها نقطۀ جوش بالاتری نسبت به آب دارند و فشار بخار آنها کمتر ست. با این حال، گلایکولها در دماهای زیاد تجزیه می‌شوند. دمای تجزیه ما را در انتخاب بیشینۀ دمایی که در آن‌ این فرآیند انجام میگیرد، بهویژه در جوشآور، محدود میکند. مونواتیلنگلایکول (MEG)، بیشتر به نام اتیلنگلایکول(EG) معروف است، دیاتیلنگلایکول(DEG)، تریاتیلنگلایکول(TEG)، تترا اتیلنگلایکول (TREG) از جمله گلایکولهای مناسب برای نمزدایی هستند. گلایکولها از ساختار شیمیایی زیر برخوردارند:
EG : HO-CH_2-CH_2-OH
DEG : HO-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-OH
TEG : HO-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-OH
TREG : HO-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_2-OH
توصیف فرآیند
فرآیند خشککن مایع شامل دو مرحله است: اول اینکه آب در یک برج مرحلهای118، از گاز جذب می‌شود. حلال در ستون دوم احیا119 میشود. حلال سپس به اولین ستون بازگردانده میشود تا آب بیشتری از گاز حذف شود. شکل سادهای از فرآیند نمزدایی از طریق گلایکول در شکل ‏31 نشان داده شده است.

شکل ‏31 : فرآیند ساده شده یک واحد نم‌زدایی از طریق گلایکول
واحد نمزدایی TEG گاز طبیعی در فشارهای به نسبت زیاد در برج جذب و فشارهای کم در احیاکننده کار می‌کند. قسمت فشار بالا120 شامل برج جذب گلایکول121 و جداسازی ورودی122 است. قسمت فشار پایین123 نیز احیاکننده124، مخزن تبخیر آنی125 و تجهیزات همراه آن‌ است.
غربالهای مولکولی126
برخلاف نمزدایی گلایکول، که فرآیند جذب از طریق مایع است، نمزدایی بهوسیلۀ غربالهای مولکولی یک فرآیند جذب از طریق جامد است. آب موجود در گاز به فاز جامد میچسبد، فاز جامد مانند غربال مولکولی عمل میکند، به این ترتیب آب از گاز طبیعی حذف میشود. غربالهای مولکولی اغلب هنگامی استفاده میشوند که بخواهیم گاز خیلی خشک داشته باشیم (مانند فرآیند برودتی127). فرآیند غربالگری مولکولی میتواند گاز را به کمتر از 1 ppm (1 mg/Sm3‌) یا (0.05 lb/MMSCF) خشک کند.

در فرآیند غربالگری مولکولی، گاز تر وارد بستری از مواد جاذب میشود. آب موجود در گاز، جذب این بستر شده و اینگونه گاز خشک تولید میشود. هنگامی که این بستر اشباع از آب شد، به این معنا که دیگر نتواند آب بیشتری جذب کند، باید احیا شود. اغلب برای کاهش اندازۀ واحد غربالگری مولکولی، برای حذف کلی آب از یک واحد نمزدایی گلایکول استفاده میکنند. بعد از نمزدایی گلایکول، گاز برای خشک کردن نهایی وارد غربال مولکولی میشود.
توصیف فرآیند
جذب بخار آب از جریان یک گاز، فرآیندی نیمهپیوسته128 است. بنابراین، حداقل به دو بستر جذب نیاز داریم. یکی در فاز جذب و دیگری در فاز احیا یا خنک کردن. همچنان که بستر، آب را جذب میکند، از آب اشباع میشود و آن‌ قسمت از بستر دیگر نمیتواند آب بیشتری را جذب کند. هنگامی که کل بستر از آب اشباع شد، بستر باید احیا شود. احیا با استفاده از گرما انجام میگیرد. به این ترتیب، یک جریان از گاز داغ برای دفع آب از روی بستر عبور داده میشود و اینگونه این بستر احیا میشود. بعد از مرحلۀ دفع، قبل از وارد شدن دوبارۀ این بستر به عملیات، باید خنک شود. طرح سادهشدهای از یک فرآیند جذب دو بستری در شکل ‏32 نشان داده شده است.

پایان نامه
Previous Entries منابع و ماخذ پایان نامه دینامیکی، مدل پیشنهادی، گاز طبیعی Next Entries پایان نامه درباره تلفن همراه، استفاده از تلفن همراه، وسیله ارتباطی