Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Mohammadi,Masoud Haghshenas fard,Alireza Khazali
محسن محمدی (استاد راهنما) مسعود حق شناس فرد (استاد راهنما) علیرضا خزعلی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Liravi
محمد لیراوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Simulation and optimization of the process of adjusting the dew point unit of a gas refinery in order to evaluate the characteristics affecting the efficiency of the unit
In this study, first identifying potential of problem in case of failure to meet the design condition of the JouleThomson unit and then, the integration of this unit with a propane cooling is studied in order to improve the process performance. Heat loss from pipes and process equipment, the phenomenon of carryover in the separator, the conditions of the process inlet flow and the performance of the Joule-Thomson valve are some of the issues that are considered in this research as factors affecting on the process performance. For this purpose, based on real information, a simulation process was performed using ASPEN HYSYS V10.0 software. Using field measurements and experimental relations, were calculated the unit heat loss and its effect on the process. Then, were examined the effect of carryover on the separator and sensitivity analysis changes of temperature and pressure inlet on the dew point temperature unit. The performance of the Jules-Thomson valve was measured, and at the end, was investigated the creation and integration of the unit with a cooling cycle. The results showed that by re-insulating the pipes and separators, could be effected by 2 °C to 4 °C on the temperature of the outlet of the Joule-Thomson valve. Carryover and Jules-Thomson valve are not the main factors of the unit`s improper performance. As the inlet gas temperature decreases at constant pressure or the inlet gas pressure at constant temperature, the dew point temperature decreases. In the last step, a cooling cycle was designed and connected to the desired unit. To find the best performance for the cooling cycle, 10 scenarios were designed and examined in terms of energy consumption and economy. The optimal state was to connect the cooling cycle to the unit through a heat exchanger at the inlet at the separator inlet and after the JouleThomson valve that the dew point temperature of the outlet gas reached -15 ?C at pressure 7319 kPa. Keywords: gas refinery, dew point adjustment, separator, heat exchanger, Jules-Thomson valve, simulation and optimization.
در این پژوهش، ابتدا به شناسایی نقاط دارای پتانسیل ایجاد مشکل در حالت عدم حصول به شرایط طراحی واحد ژول-تامسون )تنظیم نقطه شبنم( پاالیشگاه گاز پارسیان پرداخته شده و در ادامه، اتصال این واحد با یک چرخه سردسازی پروپان به منظور بهبود عملکرد فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. اتالف حرارت از لولهها و تجهیزات فرآیندی، پدیده ماندگی مایع در گاز 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 میشوند. بدین منظور، براساس اطالعات واقعی فرآیندی، شبیهسازی با استفاده از نرمافزار 0.V10 HYSYS ASPEN انجام شد. با استفاده از سنجشهای میدانی و روابط تجربی، اتالف حرارتی واحد و میزان تاثیر آن بر عملکرد فرآیند محاسبه شد. سپس ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع مربوط به جداکننده و آنالیز حساسیت تغییرات دما و فشار ورودی بر دمای نقطه شبنم گاز خروجی از واحد بررسی شد. عملکرد شیر ژول-تامسون مورد سنجش قرار گرفت و در انتها، به بررسی ایجاد و انتگراسیون واحد موجود با یک چرخه سردسازی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که با عایق کاری دوباره لولهها و جداکننده، میتوان C °2 الی C °4 بر دمای خروجی از شیر ژول-تامسون تاثیر گذاشت. ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع در جداکننده و عملکرد شیر ژول-تامسون عوامل اصلی دور شدن از شرایط طراحی در پاالیشگاه مورد بررسی نیست. با کاهش دمای گاز ورودی در فشار ثابت یا فشار گاز ورودی در دمای ثابت، دمای نقطه شبنم نیز کاهش مییابد. در مرحله آخر یک چرخه تبرید به واحد مورد نظر اضافه شد. برای یافتن بهترین عملکرد چرخه سردسازی، 10 سناریو طراحی و از لحاظ انرژی مصرفی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. بهترینترین حالت، اتصال چرخه سردسازی به واحد از طریق یک مبدل در محل ورودی جداکننده و پس از شیر ژول-تامسون بود که دمای شبنم گاز خروجی در فشار kPa 7319 به مقدار C °15 -رسید. کلمات کلیدی: پاالیشگاهگاز، تنظیم نقطه شبنم، جداکننده، مبدل حرارتی، شیرژول-تامسون، شبیهسازی و بهینهسازی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی