دانلودپایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی –شیمی فرایند - جداسازی نیتروژن از گاز طبیعی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی –شیمی فرایند

عنوان:
جداسازی نیتروژن از گاز طبیعی

در زیر به مختصری ازعناوین و چکیده آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است

۶
عنوان فهرست مطالب صفحه
چکیده......................................................................................................................................................................... 1
مقدمه.......................................................................................................................................................................... 2
فصل اول : کلیاتی در مورد گاز طبیعی....................................................................................................................... 3
1-1 عوامل مطلوبی که باعث تقاضای گاز طبیعی در آینده می شوند: .......................................................................... 4
1-2 منشأ وجود نیتروژن در گاز طبیعی:...................................................................................................................... 5
1-2-1 نیتروژنی که بصورت طبیعی وجود دارد:......................................................................................................... 5
-1-2-2 مخازنی که بعلت فرایند ازدیاد برداشت حاوی نیتروژن می باشند: ................................................................ 6
1-3 دلایل جداسازی نیتروژن از گاز طبیعی: ............................................................................................................... 7
فصل دوم: مروری بر مباحث نظری............................................................................................................................ 8
9.............................................................................................:(Cryogenic Distillation) 2-1 تقطیر مادون سرد
2-1-1 پیش عملیات روی خوراک برای واحد جداسازی نیتروژن: ......................................................................... 10
15 .............................................................................:(Single Column Process) 2-1-2 فرایند یک برج تقطیره
16 ................................................................................... :NGL Recovery 2-1-2-1 جداسازی نیتروژن همراه با
2-1-2-2 فرایندی برای غلظت کم نیتروژن:............................................................................................................ 23
26 ..................................................................... :(Double Column Process) 2-1-3 فرایند با برج تقطیر جفت
28 ...............................................................................:(Three Column Process) 2-1-4 فرایند سه برج تقطیره
30 ....................................................................... :(Two Column Process) : 2-1-5 فرایند با استفاده از دو برج
31 .................................................................................................................................... :(Absorption) 2-2 جذب
31 ............................................:(Absorption with NGL Recovery) NGL 2-2-1 جذب همراه با بازیافت
34 ..................................... :(Absorption with External Solvent) 2-2-2 جذب با استفاده از حلال خارجی
39 ........................ :(Absorption without External Solvent) 2-2-3 جذب بدون استفاده از حلال خارجی
41 ....................................................................................................................... :(Adsorption) 2-3 جذب سطحی
43 ..................................................................................................................................... :(Membrane) 2-4 غشاء
فصل سوم: شبیه سازی فرایند و ارزیابی اقتصادی................................................................................................... 48
3-1 شبیه سازی فرایند:.............................................................................................................................................. 49
3-1-1 تقطیر مادون سرد: ....................................................................................................................................... 49

٧
50 .............................................................................................:US. patent no 3-1-1-1 شبیه سازی 4415345
54 ............................................................................................. :US patent no 3-1-1-2 شبیه سازی 4411677
57 ................................................................:(Brazed Aluminum) 3-1-2 مبدلهای از جنس آلومینیوم قلع اندود
3-1-3 جذب: .......................................................................................................................................................... 65
65 ............................................................................................. :US patent no -3-1-3-1 شبیه سازی 5551972
68 ................................................................................................:US patent no 3-1-3-2 شبیه سازی 5406802
3-2 ارزیابی اقتصادی: ............................................................................................................................................. 70
70 .................... (Estimating Capital and operating cost) 3-2-1 تخمین هزینه ثابت و هزینه در گردش
70 ................................................................................................. :(Operating Cost) 3-2-1-1 هزینه در گردش
71 ............................................................................................................. :(Capital Costs) 3-2-1-2 هزینه ثابت
72 ........... :(Purchases Cost Equipment Correlations) 3-2-1-3 روابط مربوط به قیمت خرید تجهیزات
72 ............................................................:(Installed Equipment Cost) 3-2-1-4 قیمت تجهیزات نصب شده
73 .................................................................................. :(Guthries Correlations)Guthrie 3-2-1-5 روابط
74 ..........................................................................:(The ASPEN Correlations)ASPEN 3-2-1-6 روابط
75 ...............................................:(Updating Cost Correlation) 3-2-1-7 روابط مربوط به روز کردن قیمتها
76 .......................................................... :(Total Capital Investment and Total Product Cost)3-2-2
77 ..................................................................................................:(Start up Cost) 3-2-2-1 هزینه شروع فرایند
77 ...........................................................................................................................:Working Capital 3-2-2-2
77 .........................................................................................................:Fixed Capital Investment 3-2-2-3
79 ................... :(Simplified Investment Model) 3-2-2-4 یک مدل ساده شده برای محاسبه سرمایه گذاری
80 ............................................................................. :(Total product Cost) 3-2-2-5 قیمت تمام شده محصول
Simplified Coat model for Total Product ) 3-2-2-6 مدل ساده برای قیمت تمام شده محصول
82 .................................................................................................................................................................... :(Cost
فصل چهارم: اطلاعات شبیه سازی و نتایج اقتصادی............................................................................................... 83
Cryogenic Distillation For low Concentration ) 4-1 تقطیر مادون سرد برای غلظت کم نیتروژن
84 ............................................................................................................................................................ (Nitrogen
4-1-1 اطلاعات شبیه سازی: ................................................................................................................................... 84
4-1-2 نتایج اقتصادی: ............................................................................................................................................. 89
4-1-2-1 مبدل حرارتی.......................................................................................................................................... 89
92 ...........................................................................................................................Gas compressors 4-1-2-2
92 ........................................................................................................................................Air Cooler 4-1-2-3
4-1-2-4 برج تقطیر............................................................................................................................................... 94
94 .............................................. :(Operating and maintenance Cost) 4-1-2-5 هزینه عملیات و نگهداری
96 ...................................................................................................:Amortized total Capithal Inv4-1-2-6
استهلاک عملیات و نگهداری): ........................................................................ 97 ) Amortized O&M4-1-2-7

٨
4-1-2-8 قیمت تمام شده محصول:....................................................................................................................... 97
101......................................... :(Single Column Cryogenic Distillation) 4-2 فرایند با برج تقطیر منفرد
4-2-1 اطلاعات شبیه سازی: ................................................................................................................................. 101
4-4-2-2 نتایج اقتصادی: ..................................................................................................................................... 104
105..................................... ؛(Operating and maintenance Costs) -4-2-2-1 هزینه عملیات و نگهداری
107.............................:( Amortized total Capital investment) 4-2-2-2 سرمایه گذاری و هزینه استهلاک
108.....................................................................: (Amortized O&M) 4-2-2-3 استهلاک عملیات و نگهداری
108.........................................................................(Total product Cost) : 4-2-2-4 قیمت تمام شده محصول
4-3 فرایند جذب بدون حلال خارجی:.................................................................................................................. 111
4-3-1 اطلاعات شبیه سازی: ................................................................................................................................. 111
4-3-2 نتایج اقتصادی: ........................................................................................................................................... 113
4-3-2-1 مبدل های حرارتی: ................................................................................................................................ 113
4-3-2-2 پمپ..................................................................................................................................................... 114
4-3-2-3 برج جذب............................................................................................................................... 114
115........................................:(Operating and maintenance Costs) 4-3-2-4 هزینه عملیات و نگهداری
117................................... :( Amortized tot.Cap: Investment) 4-3-2-5 : سرمایه گذاری و هزینه استهلاک
117..................................................................... :( Amortized O&M) 4-3-2-6 استهلاک عملیات و نگهداری
4-3-2-7 قیمت تمام شده محصول:..................................................................................................................... 118
4-4 فرایند جذب با استفاده از حلال خارجی: ....................................................................................................... 119
4-4-1 اطلاعات شبیه سازی:................................................................................................................................ 119
4-4-2 نتایج اقتصادی: ........................................................................................................................................... 121
4-4-2-1 مبدل حرارتی........................................................................................................................................ 123
4-4-2-2 پمپ: .................................................................................................................................................... 122
4-4-2-3 برج جذب و دفع:................................................................................................................................. 123
123........................................:(Operating and maintenance Costs) 4-4-2-4 هزینه عملیات و نگهداری
124......................................:( Amortized tot.Cap.Investment) 4-4-2-5 سرمایه گذاری و هزینه استهلاک
124..................................................................... :( Amortized O&M) 4-4-2-6 استهلاک عملیات و نگهداری
124..................................................................................(Total. pro.Cost) : 4-4-2-7 قیمت تمام شده محصول
4-5 خلاصه ای از ویژگیها و خصوصیات فرایندها:............................................................................................... 125
4-6 خلاصه ای از ارزیابی اقتصادی: ....................................................................................................................... 127
فصل پنجم: مقایسه و نتیجه گیری .......................................................................................................................... 130
5-1 مقایسه:............................................................................................................................................................ 131
5-2 نتیجه گیری و پیشنهادات: ............................................................................................................................... 133
مراجع لاتین: .......................................................................................................................................................... 136

١
چکیده
مسأله ای که اغلب در استخراج گاز طبیعی از مخازن زیرزم ینی با آن مواجه هست یم، ماده آلو ده کننده
نیتروژن است . نیتروژن ممکن است بطور طبیعی داخل مخازن وجود داشته باشد یا ممکن است به
وجود (EGR) یا فرایند ازد یاد برداشت گاز (EOR) ( علت فرایند ازد یاد برداشت روغن (نفت، سوخت
داشته باشد گاز طبیعی ای که مقدار قابل توجهی ن یتروژن داشته باشد قا بل فروش نیست زی را حتی
دارای حداقل ارزش حراراتی ن یز نمی باشد. در نتیجه گاز طبیعی که آلودگی نیتروژن دارد باید طی
یک سری فرایندهایی نیتروژن آن جدا شود.
در این پروژه روشهای متعدد جداسازی نیتروژن از گاز طبیعی (تقطیر مادون سرد، جذب سطحی و
Cryogenic ) جذب و غشاء) مورد مطالعه قرار می گیرند. روشهای تقطیر مادون سرد و جذب
شبیه سازی می شوند و محاسبات اقتصادی برای آنها انجام می گیرد. (Distillation&Absorption
اثرات این خالص سازی بر روی ارزش حرارتی، ظرفیت خط لوله، توان مصرفی کمپرسور نیز ذکر
خواهد شد . در نهایت روش جذب به عل ت مسائل اقتصادی و پارامترهای فرایندی بعنوان بهترین
روش انتخاب می شود.

نکته: فایلی که دریافت می‌کنید جدیدترین و کامل‌ترین نسخه موجود از پروژهپایان نامه می باشد.

این فایل شامل : صفحه نخست ، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که با فرمت (PDF ) در اختیار شما قرار می گیرد.

تعداد صفحات :151