ارزیابی روش نوین تخمین میزان گاز ارسالی به مشعل و برآورد میزان انتشار ذرات معلق ناشی از مشعل‌سوزی در یک پالایشگاه‌ گاز

Abstract

ذرات معلق موجود در هوا نظیر کربن سیاه و دوده ناشی از سوختن ناقص کربن یکی از مهمترین و خطرناک‌ترین آلاینده‌های هوا بوده که می‌توانند عامل بیماری‌های خطرناکی باشند. منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس در جنوب ایران و مجاور پارک ملی دریایی نایبند در استان بوشهر قرار دارد. دوازده پالایشگاه گاز طبیعی و شانزده مجتمع عظیم پتروشیمی در این منطقه ساخته شده است و بیش از 70% از کل گاز طبیعی و 45% از کل محصولات پتروشیمی کشور را تولید می‌کنند. به‌دلیل پیچیدگی‌های فرآیندی و احتمالا عدم دسترسی به تکنولوژی‌های به روز، روزانه بیش از 11100 تن گاز توسط 60 مشعل فعال سوخته می‌شود که می‌تواند یکی از دلایل اصلی انتشار کربن سیاه و ذرات معلق باشد. با توجه به اهمیت میزان گاز ارسالی به مشعل در تخمین میزان ذرات منتشره، در این تحقیق بر اساس اطلاعات واقعی فرآیندی و سنجش‌های میدانی، دبی گازهای ارسالی به مشعل تعیین و صحت سنجی گردید. بدین منظور ابتدا تمامی شیرهای کنترل موجود بر سر راه شبکه مشعل شناسایی شده و سپس با استفاده از روابط سیالاتی حاکم بر شیرها، دبی و ترکیب ‌درصد مخلوط گازی ارسالی به مشعل محاسبه شد. سپس براساس مکانیسم احتراق و ترکیبات مختلف موجود در مخلوط گازی ارسالی به مشعل و ضرایب انتشار موجود، میزان انتشار ذرات معلق از مشعل محاسبه شد. صحت مقادیر دبی پیش‌بینی شده توسط مدل با استفاده از دستگاه دبی‌سنج اعتبار سنجی گردید. مربع ضریب همبستگی پیرسون داده‌های حاصل از مقایسه دبی جرمی تجمعی تخمینی توسط مدل با دبی واقعی اندازه‌گیری شده توسط دبی‌سنج 986/0 بود که نشان از تطابق بالا بین مقادیر اندازه‌گیری شده با مقادیر پیش‌بینی شده دارد. بررسی صحت مقادیر ترکیب‌ درصد پیش‌بینی شده توسط مدل، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی، نشان‌دهنده انحراف کمتر از 13% بین مقادیر پیش‌بینی‌شده و مقادیر حقیقی اندازه‌گیری شده است. این نکته بیانگر دقت قابل قبول روش مورد استفاده در مقیاس صنعتی برای تخمین دبی و ترکیب ‌درصد گاز ارسالی به مشعل و در نتیجه تخمین میزان کل ذرات معلق منتشره از مشعل است.

Keywords

• مشعل
• ذرات معلق
• آلودگی هوا
• پالایشگاه گاز
• پتروشیمی