Pizhūhish-i Naft (Apr 2021)
شبیه‌سازی و بررسی فرآیند واحد تنظیم نقطه شبنم یک پالایشگاه گازی و استفاده از سیکل سردسازی پروپان به منظور دست‌یابی به شرایط بهینه عملکرد فرآیند
Abstract
در این پژوهش، ابتدا به شناسایی نقاط دارای پتانسیل ایجاد مشکل در حالت عدم حصول به شرایط طراحی واحد ژول-تامسون (تنظیم نقطه شبنم) یک پالایشگاه گاز پرداخته شده و در ادامه، اتصال این واحد با یک سیکل سردسازی پروپان به منظور بهبود عملکرد فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. اتلاف حرارت از لوله‌ها و تجهیزات فرآیندی، پدیده حمل مایع در جداکننده، شرایط جریان ورودی فرآیند و عملکرد شیرژول-تامسون از مواردی هستند که در این تحقیق به عنوان عوامل مؤثر بر عملکرد فرآیند بررسی شدند. بدین منظور، براساس اطلاعات واقعی فرآیندی، شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار ASPEN HYSYS V10.0 انجام شد. با استفاده از سنجش‌های میدانی و روابط تجربی، اتلاف حرارتی و میزان تأثیر آن بر عملکرد فرآیند محاسبه شد. سپس، پدیده‌ی ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع مربوط به جداکننده‌ی دما پایین و حساسیت تغییرات دما و فشار ورودی بر دمای نقطه شبنم گاز خروجی از واحد بررسی شد. عملکرد شیر ژول-تامسون مورد سنجش قرار گرفت. در انتها، به طراحی و آنالیز اقتصادی ایجاد یک سیکل سردسازی پروپان و اتصال آن با واحد ژول-تامسون برای بهبود عملکرد واحد پرداخته شد. نتایج نشان داد که با بهبود عایق‌کاری لوله‌ها و جداکننده، می‌توان C° 2 الی C° 4 دمای شبنم گاز خروجی را کاهش داد. به علاوه، ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع درون جداکننده و همچنین عملکرد شیر ژول-تامسون، عوامل اصلی دور شدن از شرایط طراحی در این پالایشگاه نیست. در مرحله آخر یک سیکل تبرید طراحی و در قالب تعداد 10 طرح مختلف، به واحد مورد نظر متصل شد. برای یافتن بهترین عملکرد سیکل سردسازی، این طرحها از لحاظ انرژی مصرفی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. طرحی اتصال سیکل سردسازی به واحد از طریق یک مبدل در محل ورودی جداکننده و پس از شیر ژول-تامسون به عنوان طراحی بهینه از نظر اقتصادی تعیین شد.
Keywords
