تحقیق شبیه سازی و بهینه سازی مصرف انرژی واحد بازیابی گوگرد

تحقیق شبیه سازی و بهینه سازی مصرف انرژی واحد بازیابی گوگرد

دسته بندی : word

نوع فایل:  doc ( آماده پرینت)

تعداد صفحات: 108 صفحه

توضیحات فایل :

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی با عنوان شبیه سازی و بهینه سازی مصرف انرژی واحد بازیابی گوگرد، در قالب فایل word و در حجم 108 صفحه.

 

چکیده:

نیاز روز افزون صنایع به گوگرد همراه با توجه به قوانین زیست محیطی جهت حذف آلاینده­ ها باعث شده است که توجه بیشتری به واحدهای بازیافت گوگرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی گردد تا بتوان راندمان واحدهای فوق را به حداکثر رساند. در این پروژه در ابتدا سعی شده است فرآیندهای مربوط به بازیافت گوگرد گاز ترش حاصل از واحد شیرین ­سازی پالایشگاه گازی مورد بررسی قرار گیرند و در این میان فرآیند اصلی که واکنش کلاز است بصورت مشروح بیان و مورد بررسی قرار گرفته است. کوره واکنش که در واقع قلب تپنده واحدهای بازیافت کلاز است مورد بررسی و مدل­سازی قرار گرفته ­است تا بتوان در آن دما و درصد واکنش را بدست آورد. در ادامه با نرم افزار HYSYS به شبیه­ سازی فرآیند پرداخته­ شده تا بتوان از طریق آن بهینه­ سازی مصرف انرژی را انجام داد. برای استفاده از این شبیه­ ساز باید یکسری فرضیات ساده شونده در نظر گرفت زیرا اطلاعات سنتیک واکنش کلاز بطور کامل در دسترس نیست. پس از شبیه­ سازی فرآیند با استفاده از نرم افزار MATLAB همراه با برنامه الگوریتم ژنتیک بسته نرم افزاری تهیه شده است که از طریق آن می توان به بهینه­ سازی انرژی واحد فوق پرداخت و از جریان های فرآیندی برای سرمایش و گرمایش یکدیگر استفاده کرد و در مصرف انرژی صرفه­ جویی نمود.

فهرست مطالب:

1-فصل اول: مقدمه                                  

   1-1- ضرورت تحقیق             

   1-2- روش کار انجام شده

   1-3- خواص و کاربرد گوگرد                              

2- فصل دوم: مروری بر کارهای گذشته                      

  2-1-  مقدمه                                 

    2-1-1- جذب روی  جامدات                          

    2-1-2- تبدیل مستقیم                           

    2-1-3- جذب برگشت پذیر                        

  2-2- روش کلاز                                  

  2-3- روشهای بازیابی گوگرد مطروحه در مقالات علمی                      

     2-3-1- فرایندهای ارتلوف

     2-3-2- فرایندهای پارسون ای و سی                          

     2-3-3- فرایند پروکلاز

     2-3-4- آخرین توسعه گروه پارسون ای و سی                  

  2-4- انتخاب بهترین فرایند بازیابی گوگرد                      

3- فصل سوم: اصول و تئوری فرآیند کلاز                      

  3-1-  شرح و توضیح فرایند کلاز                          

  3-2- ملاحظات فرایندی کلاز                              

  3-3- تفاوتهای فرایندی                              

  3-4- عملیات احتراق                                    

  3-5- عملیات بازیابی اتلاف حرارتی                          

  3-6- عملیات کندانسور گوگرد                              

  3-7- عملیات گرمایش مجدد یا بازگرمایش                      

  3-8- عملیات تبدیل کننده کاتالیستی                          

 3-9- فرآیند گاز باقیمانده                              

 3-10- اهمیت نسبت سولفید هیدروژن به هوا                      

 3-11- فرایندهای بازیابی                                

 3-12- فرایند بازیابی                                

 3-13- فرایند اکسیداسیون مستقیم                          

 3-14- کاهش مایع                                  

 3-15- ذخیره گوگرد                                  

4- فصل چهارم: مدلسازی کوره واکنش                          

  4-1-  مقدمه                                      

  4-2- محاسبات مربوط به موازنه جرم                          

    4-2-1- محاسبه اکسیژن مورد نیاز و کافی جهت احتراق کامل              

    4-2-2- موازنه جرم بخش احتراق و واکنش                      

  4-3- محاسبه دمای تعادلی شعله با استفاده از رابطه ثابت تعادل              

  4-4- محاسبه دمای شعله توسط موازنه انرژی                      

4-4-1- محاسبه کل انرژی ورودی به کوره                      

4-4-2- محاسبه انرژی حاصل از محصولات واکنش                  

4-4-3- محاسبه دمای شعله                              

  4-5- محاسبات مربوط به کوره فرایند بازیابی گوگرد پارس جنوبی          

4-5-1- وضعیت گاز اسیدی و هوای ورودی                      

4-5-2- موازنه جرم                                  

- محاسبه دمای شعله از طریق موازنه انرژی                  

-محاسبه انرژی حاصل از محصولات واکنش                  

 4-6- مقایسه                                      

5- فصل پنجم: شبیه سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در واحد بازیابی گوگرد        

  5-1- مقدمه                                      

 5-2- مدل ریاضی HYSYS                              

   5-2-1- سیستم خطی                                  

   5-2-2- روابط مربوط به موازنه جرم                          

   5-2-3- موازنه انرژی سیستم واکنشی                          

5-3- شبیه سازی حالت استاتیک                                  

  5-3-1- شبیه سازی کوره واکنشی                          

  5-3-2- شبیه سازی راکتورهای کاتالیستی                      

  5-3-3- شبیه سازی دودکش                              

  5-3-4- مشخصه های شبیه سازی                          

5-4- بررسی اثر پارامتر ها روی نتایج حاصل ازشبیه سازی                  

  5-4-1- دمای گاز اسیدی ورودی به کوره                      

  5-4-2- رطوبت نسبی هوای محیط                          

  5-4-3- میزان موجود در گاز اسیدی                      

  5-4-4- دمای هوای ورودی به کوره                          

5-5-) بهینه سازی مصرف انرژی در واحد بازیافت گوگرد                    

  5-5-1- ضرورت بهینه سازی                                

  5-5-2- روش بهینه سازی                              

  5-5-3- نتایج بهینه سازی                                

6- فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات                          

 6-1- نتیجه نهایی                                  

 6-2- ارائه پیشنهادات                                      

فهرست منابع                                      

پیوست ها