دانلود پایان نامه:بررسی تکنولوژی های موجود برای سولفورزدایی از نفتای برج تقطیر و شبیه سازی فرآیند آن

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی شیمی

گرایش :محیط زیست

عنوان : بررسی تکنولوژی های موجود برای سولفورزدایی از نفتای برج تقطیر و شبیه سازی فرآیند آن

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شاهرود

دانشکده فنی و مهندسی- مهندسی شیمی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد(M.Sc.)

گرایش :محیط زیست

 

عنوان:

بررسی تکنولوژی های موجود برای سولفورزدایی از نفتای برج تقطیر و شبیه سازی فرآیند آن

 

استاد راهنما:

دکتر علی اصغر روحانی

 

استاد مشاور:

دکتر علی رضا جیرسرایی

زمستان 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست

عنوان                                                                                                                               صفحهچکیده........................................................................................................................................1مقدمه........................................................................................................................................2فصل اول:کلیات(1-1)تاثیر سولفور بر آلایندگی خودرو......................................................................................10(1-2)تاثیرات سولفور بر روی موتورهای دیزل و تکنولوژی کنترل آلاینده ها................................11(1-3) منشا پیدایش سولفور....................................................................................................12(1-4)انواع روشهای شیرین سازی...........................................................................................13                 (1-4-1)شیرین سازی دکتر..........................................................................................14                 (1-4-2)شیرین سازی کلرید مس.................................................................................15                 (1- 4-3)فرایند هیپوکلریت...........................................................................................17                 (1-4-4)فرایند غربال مولکولی......................................................................................18                 (1-4-5)شستشو با محلول سود....................................................................................20                 (1-4-6)فرایند مراکس.................................................................................................22               (1-4-7) فرایندDMD......................................................................................................24                (1-4-8)فرایند DMC....................................................................................................26                (1- 4 9)تصفیه هیدروژنی............................................................................................42فصل دوم:مروری بر تحقیقات گذشتهفصل سوم: آنالیز و بررسی فرآیند گوگردزدایی از نفتا (DMD)(3-1)تعریف .......................................................................................................................67 (3-2)طراحی و شبیه سازی فرایند........................................................................................68 (3-3)ویژگی های HYSYS.................................................................................................68 (3-4)کاربرد های شبیه سازی ..............................................................................................69 (3-5) نرم افزار های مشابه..................................................................................................69 (3-6)روند انجام تحقیق.......................................................................................................70                    (3-6-1): مطالعات کتابخانه‌ای ..................................................................................70                  (3-6-2): شبیه­سازی فرآیند گوگردزدایی از نفتا توسط نرم­افزار HYSYS .................72        (3-7) نتایج کلی از فرآیند DMD............................................................................................88فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری (4-1):اثر دبی خوراک ورودی  برروی عملکرد فرآیند DMD.............................................91 فصل پنجم:ارائه پیشنهادات برای ادامه کار در آینده   (5-1)بحث و نتیجه گیری.....................................................................................................110(5-2)بحث و نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات برای ادامه کار در آینده........................................113منابع و ماخذ         فهرست منابع فارسی..........................................................................................................115        فهرست منابع غیر فارسی.....................................................................................................116        چکیده انگلیسی....................................................................................................................118فهرست جدول هاعنوان                                                                                                                       صفحهجدول(1-1)...........................................................................................................................4جدول(1-2).......................................................................................................................... 13جدول(1-3)..........................................................................................................................19جدول(2-1)..........................................................................................................................47جدول(2-2)..........................................................................................................................47جدول(2-3)..........................................................................................................................52جدول(3-1)..........................................................................................................................76جدول(3-2)..........................................................................................................................77جدول(3-3)..........................................................................................................................79جدول(3-4)..........................................................................................................................81جدول(3-5)..........................................................................................................................82جدول(3-6)..........................................................................................................................83جدول(3-7)..........................................................................................................................85جدول(3-8)..........................................................................................................................86جدول(3-9)..........................................................................................................................88جدول(3-10)........................................................................................................................89جدول(4-1)........................................................................................................................107جدول(4-2)........................................................................................................................107 جدول (5-1)......................................................................................................................112فهرست نمودار هاعنوان                                                                                                                  صفحهنمودار(2-1).......................................................................................................................48نمودار(2-2).......................................................................................................................48نمودار(4-1).......................................................................................................................91نمودار(4-2).......................................................................................................................92نمودار(4-3).......................................................................................................................92نمودار(4-4).......................................................................................................................93نمودار(4-5).......................................................................................................................93نمودار(4-6).......................................................................................................................94نمودار(4-7).......................................................................................................................95نمودار(4-8).......................................................................................................................96نمودار(4-9)........................................................................................................................96نمودار(4-10).....................................................................................................................97نمودار(4-11).....................................................................................................................97نمودار(4-12)......................................................................................................................99نمودار(4-13).....................................................................................................................99نمودار(4-14)....................................................................................................................100نمودار(4-15)....................................................................................................................100نمودار(4-16)....................................................................................................................101نمودار(4-17)....................................................................................................................101نمودار(4-18)....................................................................................................................103نمودار(4-19)....................................................................................................................104نمودار(4-20)....................................................................................................................104نمودار(4-21)....................................................................................................................105نمودار(4-22)....................................................................................................................105نمودار(4-23)....................................................................................................................106نمودار(4-24)....................................................................................................................108نمودار(4-25)....................................................................................................................108فهرست شکل هاعنوان                                                                                                                  صفحهشکل(1-1)....................................................................................................................15شکل(1-2)....................................................................................................................17شکل(1-3)....................................................................................................................18شکل(1-4)....................................................................................................................20شکل(1-5)....................................................................................................................22شکل(1-6)....................................................................................................................23شکل(1-7)....................................................................................................................25شکل(1-8)....................................................................................................................27شکل(1-9)....................................................................................................................27شکل(1-10)..................................................................................................................29شکل(1-11)..................................................................................................................31شکل(1-12)..................................................................................................................34شکل(1-13)..................................................................................................................36شکل(1-14)..................................................................................................................38شکل(1-15)..................................................................................................................39شکل(2-1)....................................................................................................................46شکل(2-2).....................................................................................................................46شکل(2-3).........................................................................................................................54شکل(2-4).........................................................................................................................56شکل(2-5).........................................................................................................................57شکل(2-6).........................................................................................................................58شکل(2-7).........................................................................................................................59شکل(2-8).........................................................................................................................59شکل(2-9).........................................................................................................................60شکل(2-10).......................................................................................................................61شکل(3-1)..........................................................................................................................74شکل(3-2)..........................................................................................................................75شکل(3-3)..........................................................................................................................84 

چکیده

براساس مطالعات انجام شده، فرآیندهای مختلفی برای گوگردزدایی از نفتا وجود دارد که برای تعیین روش گوگردزدایی از نفتا، پارامترهایی بسیار تعیین کننده وجود دارد که نوع ترکیبات گوگرددار و دما وفشار عملکردی یکی از مهمترین پارامترهای تعیین ­کننده­ی روش گوگردزدایی از نفتا می­باشد. یکی از مهترین ترکیبات مضر که در نفتا وجود دارد H2S، CO2 و COS می­باشدکه مهترین آن COS می­باشد. به­همین ترتیب در این تحقیق، یک فرآیند گوگردزدایی از نفتا (DMD) با افزودن دی­اتانل آمین توسط نرم­افزار HYSYS شبه سازی شده است. هدف از طراحی فرآیند  DMD، حذف مرکاپتان­ها از یک جهت و حذف H2S و CO2 از یک جهت دیگر می­باشد. که مرکاپتان­های موجود در این فرآیند شامل M-Mercaptan و E-Mercaptan می­باشد. فرآیند DMD شامل دو راکتور کاتالیستی و جداکننده دو فازی و سه فازی می­باشد. هدف از راکتور کاتالیستی، تبدیل COS به H2S و CO2 می­باشد، و در خروجی از راکتور کاتالیستی دوم در جهت مخالف فرآیند، به فرآیند دی­اتانل آمین را به آن افزودیم و براساس یکپارچگی فرآیند مقدار COS، H2S و CO2 خروجی از فرآیند بسیار کاهش یافته است که تقریبا 1/0از CO2 و H2S فرآیند از فلش دو فازی خارج شده است و مابقی آن، به­عنوان ورودی به راکتور کاتالیستی اول بازگردانده شده است. هدف از جداکننده سه فازی، خارج کردن هیدروکربن­های سبک و مرکاپتان­ها از خروجی فاز مایع سبک سه فازی می­باشد و هدف از جداکننده دو فازی، خارج کردن H2S و CO2 می­باشد که مقدار بسیار ناچیزی از مرکاپتان­ها به صورت مایع از جداکننده­ی دو فازی خارج شده است که این مقدار بسیار ناچیز، پروژه را از هدف دور نخواهد کرد. تقریبا 032/0 و 02/0 از M-Mercaptan و E-Mercaptan خروجی از راکتور کاتالیستی اول از فلش دو فازی خارج شده است. به­ترتیب نسبت M-Mercaptan و E-Mercaptan خروجی از فلش دوفازی به فلش سه فازی برابر است با 05/0 و  03/0.کلمات کلیدی: فرآیند، گوگردزدایی، نفتا، دی اتانل آمین و یکپارچگی.

مقدمه:

امروزه نفت و مشتقات آن تقریباً 37 درصد مصرف انرژی جهان و 90 درصد سوخت وسایل حمل و نقل بزرگراه ها مانند (اتومبیل ها، اتوبوس ها و کامیون ها) و سیستم های حمل و نقل غیر جاده ای مانند( قطارها، کشتی ها و تجهیزات کشاورزی) را تامین می کنند. با این وجود این سیستم ها سبب انتشار ذرات آلاینده[1] و همچنین انتشار گازهای آلاینده ای چون SOx و NOx می گردند که معضلات زیست محیطی را به همراه دارند. گوگرد یکی از آلودگی های اصلی در نفت و فرآورده های آن مخصوصاً دیزل و یا گازوئیل به شمار می رود که سبب ایجاد آلاینده های جامد دوده و آلاینده ی گازی SOx به هنگام احتراق می گردد. دوده عامل اصلی دود و بخارات سیاه رنگ و مضر خروجی از اگزوز است که سهم عظیمی در آلودگی هوا دارد. همچنین حضور مقادیر اندکی گوگرد در سوخت موتورها منجر به از کار افتادن و غیر فعال شدن مبدل های کاتالیستی شده و کارایی و توانایی آن ها را در اکسید کردن ترکیبات مضری چون مونواکسید کربن، هیدروکربن ها و مواد آلی فرار کاهش می دهد. در همین راستا به منظور کاهش اثرات زیان بار این آلاینده ها، قوانین و مقررات زیست محیطی در بسیاری از کشورهای جهان برای کاهش میزان گوگرد فرآورده های نفتی مخصوصاً دیزل و گازوئیل و تبدیل آن ها به فرآورده های با مقدار گوگرد بسیار پایین[2] ( برای مثال ppm15- 10  در مورد گازوئیل)وضع شده و هر روز سخت گیرانه تر نیز می گردد ]1[به منظور کاستن از میزان انتشار ذرات معلق (دوده) و اکسیدهای گوگرد سازمان های بین المللی مقرراتی به منظور محدود نمودن میزان گوگرد موجود در سوخت دیزل وضع نمودند. در نوامبر سال 1990آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا[3]  (US-EPA) تمامی وسایل نقلیه موتوری را که از سوخت های دیزلی استفاده می کردند را موظف نمود تا از اکتبر سال 1993 سوخت دیزل با میزان حداکثر گوگرد ppmW 500 را استفاده نمایند که به سوخت دیزل با گوگرد پایین[4] (LSD) شناخته می شود. درژانویه سال 2001 ، این شرایط به صورت سخت گیرانه تری اعلام گردید. در اوایل ژوئن سال 2006  سازمان بین المللی ،پالایشگاه ها را موظف نموده اند تا میزان گوگرد سوخت وسایل نقلیه موتوری را  تا حد ppmW 15  کاهش دهند که به سوخت دیزل با گوگرد بسیار پایین (ULSD) شناخته می شود. در اوایل دسامبر سال 2010 ، تمامی سوخت های دیزل مورد استفاده در بزرگراه ها می بایستی از نوع ULSD باشد. نوع دیگری از سوخت دیزل در سامانه حمل و نقل غیر جاده ای، ریلی و دریایی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. پیش از سال 2004 محدودیت خاصی توسط EPA برای میزان گوگرد در سوخت دیزل غیر جاده ای وضع نشده بود. البته کاربردهای صنعتی این نوع دیزل مستثنی گردیده بود و محدودیتی تا سقف 5/0 درصدppmW) 5000(درنظر گرفته شده بود.در ژوئن سال  2004، EPA استانداردهای جدیدی را برای این سوخت دیزل وضع نمود. فرایند دو مرحله ای جهت کاستن از میزان گوگرد برای سوخت دیزل غیر جاده ای به صورت زیر وضع گردید:الف) تا سقف ppmW 500 از ژوئن سال 2007ب)تا سقفppmW  15از ژوئن سال 2010به طور مشابه میزان گوگرد برای سوخت های مصرفی در سامانه های ریلی و دریایی به سقف ppmW 500از تاریخ ژوئن 2007محدود گردید و این در حالی است که این میزان برای تاریخ ژوئن 2012 در سقف  ppmW 15تعیین گردیده است.[1]نفت کوره اساساً در کشتی ها و نیروگاه ها برای تولید برق و همچنین در برخی از سازه های صنعتی و تجاری برایایجاد گرما و دیگر مقاصد فرایندی استفاده می گردد. با توجه به کاربردهای خاص نفت کوره خصوصیات آن عموماً بر
نوع دیزل                                        بیشینه مقدار گوگرد مجاز ( ppmW )               تاریخ اجراشاهراه ها و بزرگراه ها                                        500                                        اکتبر1993شاهراه ها و بزرگراه ها                                           15                                       ژوئن2006غیر جاده ای –خشکی                                           500                                       ژوئن2007غیر جاده ای- خشکی                                              15                                      ژوئن2010سامانه های ریلی و دریایی                                      500                                      ژوئن2007سامانه های ریلی و دریایی                                        15                                      ژوئن2012
جدول(1-1)استانداردهای میزان گوگرد برای سوخت دیزل (U.S.EPA,2004 )پایه مشخصات فنی و نه مسائل محیط زیستی تعیین می گردد.در ایالات متحده آمریکا، هیچ محدودیتی برای میزان گوگرد در نفت سنگین یا نفت کوره برای کاربردهای غیرجاده ای خشکی از قبیل واحدهای تولید برق که از سوخت های فسیلی برای تولید برق استفاده می کنند، وجود ندارد. در عوض برای انتشار دی اکسید گوگرد توسط آژانس حافظت از محیط زیست قوانینی وضع گردید.از آن جایی که کاربرد دیگر نفت کوره در ناوگان حمل و نقل دریایی است، از این رو قوانین و مقرراتی بوسیله کمیته حفاظت ازمحیط زیست دریایی1   (MEPC) وابسته به سازمان ناوگان بین المللی2 (IMO) وضع گردید که به طور کلی برای نفت کورهقابل اجراست.پروتکل سال 1997 (MARPOL* Annex VI) قوانین برای جلوگیری از آلودگی هوا  ناشی از کشتی ها اولین توافقنامه بین المللی است که میزان گوگرد محتوی در سوخت های نفتی از جمله نفت کوره را به مقدار 5/4 درصد وزنی محدود می کند. میزان گوگرد محتوی در سوخت های نفتی در مناطق کنترل انتشار گوگرد SECA) ها( باید کمتر از5/1 درصد وزنی باشد. قوانین SECA ها تنها در دریای بالتیک (لازم الاجرا در سال 2991 )، دریای شمال و کانال انگلیس (لازم الاجرا در سال 2007 ) به اجرا در آمد. پروتکل از 19 مه سال 2005 فعال است ( MEPC,1997). MARPOL Annex 13 ، که به عنوان نسخه ویرایش شده   MARPOL Annex VI  نیز شناخته می شود، در دهم اکتبر سال2008 پذیرفته گردید.تعداد صفحه : 119قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید