اتمسفر انجام می‌گردد که فشار فرایند معمولاً براساس فشار بخارات محصول مورد فراوری و نیز مقاومت هیدرولیکی سیستم تعیین می‌گردد. ]13[
آقای هادی ناظم بکایی و همکاران31 در سال 1385 برروی گوگرد زدایی گازوییل توسط باکتری RHODOCOCCUS P32C1 32 تثبیت شده روی پایه پایمری تحقیقاتی را انجام داده اند که باکتری بومی P32C1 RHODOCOCCUS روی پایه پليمري تثبيت شد. پايه هاي آلژينات وپلي اتيلن ازميان انواع متفاوت پايه هايي که براي تثبيت سلول به کارمي روند.
آزمايشهاي اوليه گوگردزدايي درحضورترکيب گوگرددارمدل دي بنزوتيوفن ودرفازآبي انجام شد ودرنتيجه ميزان تبديل دي بنزوتيوفن توسط سلولهاي تثبيت شده درآلژينات و روي پلي اتيلن به ترتيب06/1ميل يمول درساعت به ازاي هرکيلوگرم جرم خشک سلولي و18/0 میلی مول در ساعت به دست آمد. به منظور بررسي فعاليت گوگردزدايي سلولها ي تثبيت شده درمحيط آلي ،ميزان کاهش گوگردکل يک نمونه گازوييل اندازه گيري شدکه درشرايط عملياتي بهينه ،سلولهايت ثبيت شده درآلژينات وروي پلي اتيلن باعث کاهش به ترتيب١٠و٤ درصدگوگردکل نمونه گازوييل شده بودند.]14[
گوگردزدايي به روش بيولوژيکي به عنوان روشي مکمل ياجايگزين براي روش مرسوم HDS در سالهاي اخيردر جهان بسيار مورد توجه قرارگرفته است .ميکرواورگانيسم هاي متفاوتي با قابليت حذف گوگرد ازترکيبهاي گوگرددار موجوددرسوختها ،بدون تغيير درساختار وارزش حرارتي سوخت ،شناسايي وجداسازي شده اند . توانايي حذف گوگرد ازترکيب هاي گوگرددارپ يچيده ماننددي بنزوتيوفن ومشتقات شاخه دار آن توسط بسياري ازاين ميکرواورگانيسم هاگزارش شده است. باکتری RHODOCOCCUS P32C1 استفاده شده در این تحقیق نيز توانايي مصرف دي بنزوتيوفن ،حذف گوگرد ازآن و تبدیل آن به 2هیدروکسی بی فنیل را دارا است.]14[
فعاليتهاي انجام شده براي توسعه صنعتي اين فرايند،همگي به صورت سيستمهاي سه فازي (آب/سلول/سوخت آلي) بوده است. دراين سيستم ها فازآلي با فازآبي حاوي سلولها مخلوط شده وتوليدامولسيون ميکند که جداسازي سوخت آلي امولسيون شده بسيارمشکل است. دراين تحقيق ،باکتري P32C1 به دو روش تثبيت شده است. درروش اول باکتري درداخل ژل آلژينات (روش به دام اندازي )ود رروش دوم روي پلي اتيلن (روش جذب سطحي فيزيکي ) تثبيت شده و سپس عملکرد گوگردزدايي باکتريت ثبيت شده به اين دو روش مقايسه شده است.
موادشيميايي:
دي بنزوتيوفن(DBT)،٢هيدروکسي بي فنيل و (2-HBP) گليسيرول وآلژينات BDH وپلي اتيلن
ميکرواورگانيسم:
باکتري RHODOCOCCUS P32C1
روشها:
1.روش ته نشیني معلق سلولي
2.روش تثبيت سلول درآلژينات
3.روش تثبيت سلول درپلي اتيلن
توانايي گوگردزدايي باکتري از گازوییل در حالت تثبيتن شده، همانگونه که درجدول مشاهده مي شود، باافزايش ميزان گوگرد برش نفتي، درصدگوگردزدايي کاهش يافته است.
جدول 2-1 : توانایی گوگردزدایی باکتری R.P32C1 در حالت تثبیت نشده
دیزل HDS
دیزل اتمسفریک
نوع دیزل
ppm303
ppm1000
میزان گوگرد اولیه
ppm156
ppm763
میزان گوگرد پس از گوگردزدایی
5/48درصد
7/23 درصد
درصد گوگردزدایی

گازوييل مورداستفاده درتحقيق حاضر ppm7400 گوگرد داشته است ،درنتيجه حداکثرميزان گوگردزدايي معادل با 10درصددرحالت تثبيت شده عددي قابل قبول و درحدتوانايي ميکرواورگانيسم است. بااين وجود، عليرغم به کارگيري غلظت به نسبت بالاي سلولي در اين تحقيق ،نتيجه هاي به دست آمده ازگوگردزدايي گازوييل به وسيله ي سلولهاي تثبيت شده بيانگرفعاليت کم سلولها است. درنتيجه استفاده ازغلظت هاي بالاتر و تعدادبيشترسلول الزامي خواهدبود.
چنين استنباط مي شودکه پايه آلژينات به دليل نشتي کمترسلولها ازآ نوحفاظت بهترازآنها (به ويژه درمجاورت گازوييل)، براي تثبيت سلولها نسبت به پلي اتيلن مناسب تراست .]14[
آقایان مرتضی تاجریان و همکارانشان33 در سال 1383 به بررسی فرایند مرکاپتان زدایی از برش های نفتی پرداخته اند و نتایح مطالعات تجربی بر روی مرکاپتان زدایی خوراکهای مختلف نفتی با استفاده از فرایند DMD را ارائه داده اند وبا بررسي عوامل مؤثر دراين فرآيند ،شرايط بهينه براي انجام واكنش تعيين کرده اند .نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه اين فرآيند قابليت بالايي جهت كاهش ميزان مركاپتان وتركيبات گوگرد ي از برش هاي نفتي دارد وكاهش مركاپتان تاميزان استانداردهاي زيست محيطي امكان پذيرميباشد.]15[
دراين تحقيق تجربي ،مركاپتان زدايي ازخوراكهاي مختلف (نفت سفيد ، بنزين وگازوئيل) به صورت پيوسته و ناپيوسته انجام شد تاعوامل مؤثر براين فرآيندوشرايط بهينه تعيين گردد. متغير مستقل دراين مطالعه ميزان مركاپتان ميباشد كه اثر پارامترهاي مختلف براي حصول به حد مجاز مركاپتان، موردبررسي قرار گرفت.سنجش پارامترها ، برمبناي استانداردهاي موجوددراين زمينه انجام شده است ( UOP163) مواد مورداستفاده دراين مطالعه نفت سفید ، بنزین ،گازوییل، هیدروکسید سدیم وکاتالیست می باشند.
شكل سيستم آزمايشگاهي مركاپتان زدايي براي انجام عمليات ناپيوسته را نشان ميدهد همانطوركه مشاهده مي شود فرآيندمركاپتان زدايي درون يك راكتور شيشه اي D=3cm) H=35cm) انجام می گیرد که کاتالیست هتروژن (UVKO-2) به صورت بستر ثابت درون ستون قرارگرفته است وهواي موردنياز از پائين راكتور وارد مي گردد . براي گرم كردن راكتور ،از يك كويل حرارتي استفاده ميشود وپس از مدت زمان لازم ،نمونه گيري ازسيستم انجام شده وميزان مركاپتان باقيمانده درآن تعيين ميشود.

شكل2-9 سيستم آزمايشگاهي مركاپتان زدايي ازبرشهاي نفتي به صورت ناپيوسته
(1-المنت حرارتی٢-توزيع کننده وساپورت٣- کاتاليست٤- ترانسفرمر٥- ترموکوپل وکنترلر٦- رله و کنتاکتور٧- کندانسور٨- کپسول هوا٩-فلومترهوا )

درشكل ( 2-10)،سيستم پيوسته براي مركاپتان زدايي ازخوراكهاي مختلف ارائه شده است. خوراك با دبي معين ازقسمت پائين راكتور وارد ميشود. درون راكتوركاتاليست به صورت بسترثابت قرارگرفته است.]15[

شكل۲-10: سيستم پيوسته مركاپتان زدايي ازبرشهاي نفتي
(1-المنت ۲-توزيع کننده و ساپورت ۳- کاتاليست ۴- ترانسفرمر ۵- کنترلر ۶- رله وکنتاکتور ۷- محلول
هيدروکسيدسديم ۸- کپسول هوا ۹-فلومتر ۱۰ – شير ورودی هوا ۱۰ – اورينگ پمپ ۱۲ – کندانسور ۱۳- خروجی
محصول ۱۴ – محصول مرکاپتانزدايی شده)
پس ازجداشدن تركيبات گوگردي ومركاپتان، محصول ازقسمت بالاي راكتورخارج ميگردد درجداول نتايج بدست آمده از آزمايش هاي انجام شده بر روي نفت سفيددر دوحالت پيوسته وناپيوسته ارائه شده است.]15[
جدول 2-2: نتايج آزمايشهاي مركاپتان زدايي از نفت سفيد به روش ناپيوسته
شماره آزمایش
دما(سانتیگراد)
دبی هواml/min))
مرکاپتان بعد ازاکسیداسیون(ppm)
1
80
5/0
<1
2
80
25/0
<1
3
70
25/0
7
4
70
2/0
5
جدول 2-3:نتايج آزمايش هاي مركاپتان زدايي از نفت سفيد به روش پيوسته
شماره آزمایش

دما(c)
دبی هوا
((ml/min
دبی نفت سفید
(ml/min)

مرکاپتان بعد از اکسیداسیون (PPM)
1
70
3
2/0
6
2
70
4/3
2/0
5
3
75
3
2/0
1 >
4
75
4/3
2/0
<1
5
70
5
25/0
6
6
70
4
23/0
4
7
70
4
2/0
2
میزان هوای ورودی و دما بر روی میزان مرکاپتان زدایی از برشهای نفتی موثر می باشد با توجه به شکل زیر با افزایش میزان هوای ورودی تا min/ml4 ،مقدار مرکاپتان باقیمانده در نفت سفید کاهش می یابد که این امر نشان دهنده افزایش اکسیداسیون در سیستم است ولی بعد از آن بعلت سرد شدن بستر و افزایش قطر حبابها که باعث کاهش زمان اقامت خوراک در راکتور می شود می شود راندمان کاهش یافته و میزان مرکاپتان موجود افزایش می یابد.

نمودار 2-1:نمودار میزان مرکاپتان باقیمانده از فرایند DMD بر حسب دبی هوا

نمودار 2- 2:نمودار میزان مرکاپتان باقیمانده از فرایند DMD بر حسب زمان
همچنین در نمودار 2- 2مركاپتان باقيمانده در بنزين بعد ازانجام فرآيندDMD بر حسب زمان ارائه شده است.
طبق نتایج بدست آمده اگرچه افزايش دما ،باعث افزايش سرعت واكنش اكسيداسيون مي شود ولي فشار بخارخوراک نيز افزايش مييابد لذا واكنش بايد درحداقل دماي ممكن انجام شودتا فشارسيستم نيزحداقل ميزان باشد. كاتاليست فرایند DMD ،داراي فعاليتب الايي ميباشد وامكان حصول مركاپتان دربرشهاي نفتي تاحد مجاز(بنزین کمتر از ppm 5 ،گازوئیل و نفت سفید ppm10) از این روش میسر است.]15[
اکبر شاهسوند و امیر انفرادی در سال 1387 به شیوه های نوین بازیابی گوگرد در صنایع نفت و گاز پرداخته اند که ضمن معرفي برخي تكنولوژي هاي نوين بازيافت گوگرداز قبيل روشهاي مبتني بر زيست فناوري وتجزيه حرارتي سولفيدهيدروژن ،به بررسي فني – اقتصادي فرآيندترموليزسولفيد هيدروژ ن ومقايسه آن بافرآيند متداول كلاوس اشاره کرده اند در فرایند اخيرسولفيد هيدروژن مستقيماً تبديل به هيدروژن وگوگرد شده وتوسط يك راكتور غشائي ،اين اجزا از يكديگرجدا ميشوند. به اين ترتيب علاوه بركاهش چشمگير اكسيدهاي گوگردي واردشده به محيطزيست ،مقدار متنابهي گاز هيدروژن نيز توليدميگرددكه ميتواند به عنوان يك منبع انرژي پاك وسازگار بامحيط زيست در صنايع مختلف نفت، گازوپتروشيمي (مانندتوليدمتان ولوآمونياك) وياجهت سوخت خودرو مورداستفاده قرارگيرد.]16[
آقای حلیمی فرد وهمکارانشان34 در سال 1391 به ارائه روشی با هدف بهبود عملکرد واحد شیرین سازی پالایشگاه گاز ایلام با استفاده از تکنولوژی پینچ35 پرداخته اند که در آن گاز ترش ورودي به واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز ايلام، از جدا كننده اي واقع در واحد تثبيت ميعانات گازي تامين شده كه بر اساس نقشه هاي فرآيندي در فصل زمستان دماي آن 18 درجه سانتيگراد بوده كه اين گاز تنها پس از عبور از يك جدا كننده دو فازي مستقيما به واحد تصفيه وارد مي شود. بر اساس نتايج نرم افزار گاز ترش ورودي در نقطه شبنم خود بوده كه اين امر مي تواند احتمال وقوع پديده فومينگ را به علت كندانس شدن تركيبات سنگين در روي سيني هاي برج افزايش دهد. از طرفي در دماي مذكور بعلت نزديكي به دماي تشكيل هيدرات، احتمال يخ زدگي نيز بالا خواهد بود . در اين مقاله با بهره گيري از تكنولوژي پينچ 2(اصلاح شبكه مبدل حرارتي)، روشي با هدف كاهش قابل ملاحظه مشكلات فوق الذكر در واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز ايلام ارائه شد. نتايج حاصل از شبيه سازي با نرم افزار Aspen Hysys نشان داد كه در صورت استفاده از روش پيشنهادي دماي گاز ترش ورودي به برج تماس دهنده از 18 درجه به 37 درجه سانتيگراد افزايش، محتواي آب در گاز شيرين 68 درصد كاهش و در نهايت ميزان مصرف انرژي الكتريكي در كولر هوايي كه در حال حاضر جهت خنك سازي جريان گاز شيرين از آن استفاده مي شود، 100 درصد كاهش خواهد يافت. ]17[

فصل سوم
آناليز و بررسي فرآیند گوگردزدایی از میعانات گازی (DMC)

3-1 تعریف Hysys
نرم افزار Hysys یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای شبیه سازی در رشته های مهندسی به شمار می آید که بیشتر در رشته های مهندسی شیمی و پتروشیمی کاربرد دارد اما در رشته ای همچون مکانیک نیز می تواند کاربرد داشته باشد. تقریباً تمامی شرکت های پتروشیمی و وابسته به آن ها در ایران از این نرم افزار و همچنین Aspen برای انجام پروژه های خود استفاده می کنند. طراحی منعطف به همراه دقت بالای نرم افزار و قدرتمندی آن که ناشی از بسته های خواص مربوط به مواد مختلف می باشد، سبب شده است تا این نرم افزار مدل سازی های خیلی واقعی را ارائه دهد.
در این نرم افزار نه تنها می توان از بسته ها و پکیج های خصوصیت های مواد در داخل نرم افزار استفاده کرد بلکه می توان با استفاده از ActiveX از پکیج های خصوصیت های مواد که در خارج از نرم افزار قرار دارند نیز بهره برد. همچنین می توان پکیج هایی را از خصوصیت های مواد را در محیط نرم افزار ایجاد کرد و سپس از آن استفاده کرد. پکیج های خصوصیت های مواد سبب می شوند تا بتوانیم پیش بینی دقیقی از خواص فیزیکی، ترمودینامیکی و دیگر خواص مواد هیدروکربنی، غیر هیدروکربنی، پتروشیمی و سیال های شیمیایی داشته باشیم.]19[
با استفاده از این نرم افزار می توانید فرآیندهای مختلف در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی را مدل سازی کنید که از این جمله می توان به شیرین سازی در صنایع نفتی اشاره کرد. بعلاوه در نرم افزار Hysys می توان تمامی دستگاه هایی را که در انجام یک فرآیند مورد نیاز است را به صورت تک تک و جداگانه طراحی نمود و سپس آن را شبیه سازی کرد. برای مثال می توان برج تقطیر را طراحی کرد و شرایط و ورودی ها و خروجی های آن را مشخص نمود و سپس این برج تقطیر را شبیه سازی نمود. با انجام این کار برای تک تک دستگاه های مورد نیاز برای انجام فرآیند، می توان خط تولید را در کارخانه برای انجام فرآیند، طراحی و شبیه سازی کرد و با اجرا کردن شبیه سازی می توان مشاهده و بررسی کرد که آیا طرح درست اجرا می شود یا خیر و مشکلات طرح را بررسی کرد. اگر قسمتی از طرح مشکل داشته باشد با اجرای شبیه سازی می توان بخشی از دستگاهی که ایراد دارد را شناسایی کرد و سپس مجدداً آن را اصلاح نمود. بعلاوه در نرم افزار Hysys می توان در مورد پارامترهای مختلف فرآیند بهینه سازی نیز انجام داد.
3-2 طراحي و شبيه سازي فرايند
شبيه سازي فرايند ابزاري است مفيد و موثر براي دستيابي به اهداف زير:
• انتخاب بهينه و درست تجهيزات مطابق با اهداف طراحي
• ارزيابي صحيح تغييرات خوراك، نوسانات و خارج از سرويس بودن تجهيزات
• ايمني ، قابليت اعتماد و سودمندي در طول عمر مجتمع.]19[
3-3 ویژگی های HYSYS
در HYSYS مجموعه اي معتبر و جامع از خواص مواد خالص قرار داده شده است. در اين نرم افزار معادلات حالات مختلف، معادلات ضرايب اكتيويته و داده هاي كتابخانه اي لازم براي مدل سازي سيستم بخار، فرآيندهاي هيدروكربني و سيستم هاي شيميايي بسيار غيرايده آل نيز وجود دارد.
3-3-1 تطابق با استانداردها
همچنين تركيبات نفتي را با استفاده از داده هاي تقطير ASTM استاندارد مي توان به وجود آورد.]21[
3-3-2 محيط محاوره اي كامل
برخلاف بسياري از شبيه سازهاي موجود، محيطHYSYS كاملا محاوره اي است. حتي اگر اطلاعات و داده هاي اوليه ناقص باشند، تا حد ممكن در تمامي نمودار جريان پخش مي شوند. علاوه بر اين، محاسبات واحدها از اول به آخر يا بالعكس نيز انجام مي شود. اين كار باعث حذف محاسبات تكراري شده و لزوم تخمين در بسياري از نمودار جريان ها را از بين مي برد. توانايي انجام محاسبات سودمندي نظير شرايط تشكيل هيدرات، خواص نفتي و محاسبات اندازه يابي دستگاه ها (sizing) بخشي از محيط محاوره اي را تشكيل مي دهد.]22[
3-3-3 عمليات واحد جامع
در HYSYS.Process عمليات واحد متعدد و گوناگوني مانند انواع مبدلهاي حرارتي، تجهيزات دوار مانند پمپ و كمپرسور، جدا كننده ها، برج هاي تقطير، راكتورها، عمليات جداسازي جامدات و عمليات منطقي موجود است. به علاوه عمليات واحد خاص را نيز مي توان از طريق برنامه نويسي به اين نرم افزار اضافه كرد.
واكنشهاي شيميايي يك بار نوشته شده و در طول برنامه در هر جا كه مورد نياز باشند مورد استفاده قرار مي گيرند. واكنشهاي تكي يا گروهي را مي توان در انواع عمليات واحد، نظير برج هاي تقطير به كار گرفت. برجهاي تقطير مي توانند دو فازي يا سه فازي و يا همراه با واكنش شيميايي باشند.]15[
3-3-4 سازگار با فن آوري اتوماسيون OLE
بهره مندي نرم افزار از فن آوري اتوماسيون OLE در برگيرنده مزاياي زير براي كاربر است :
• به راحتي مي توان نتايج محاسبات را به نرم افزارهاي عمومي نظير Excel و Word منتقل كرد.
• بدون نياز به دانستن متن برنامه (Source Code) به آساني مي توان واحدهايي (نظير مدلهاي خاص رآكتور) را به برنامه اضافه نمود.
• اتصال با ساير برنامه هاي كاربردي براي جمع آوري و تجزيه و تحليل داده ها. اطلاعات را هم مي توان به صورت دستي و هم از طريق ارتباط با ساير برنامه هاي كاربردي پردازش كرد.
3-3-5 امكانات ديگر
به جاي صفحات جدا از هم و فايل هاي متعدد ورودي، در HYSYS.Process يك فايل تمام داده هاي ترموديناميكي متغيرهاي مشخص و نتايج محاسبه را در خود ذخيره مي كند. PFD را مي توان با فرمت DXF براي استفاده در ساير برنامه ها تهيه كرد. مسيرها و محل هاي گوناگون و متنوع براي وارد كردن داده ها و مشاهده نتايج محاسبات، امكانات ترسيمي گسترده براي تجسم بهتر نتايج، امكان دست ورزي در اطلاعات كتابخانه اي برنامه، امكان اجراي برنامه در حالت هاي مختلف و ذخيره سازي نتايج تمام حالت ها، بهينه ساز متغيرهاي عملياتي، صفحه گسترده نظير Excel ، پيش بيني خصوصيات ترموفيزيكي مواد خالص و مخلوط ها به صورت تابعي از فشار و دما و بسياري ظرايف ديگر از جمله امكانات جانبي اين نرم افزار به مي باشد.]19[
از آنجا كه این روش موجبات صرفه جویی در وقت و هزینه ها را فراهم می آورد، بطور طبیعی مورد استقبال عمومی مدیران بخش صنعت قرار گرفته است
3-4 مزایای HYSYS
3-4-1 مدلسازی و شبیه سازی
منظور از مدلسازی فرایند، توصیف ماهیت سیستم تولید (یعنی موازنه های جرم و انرژی) در قالب معادلات ریاضی است. خصوصیت های اصلی مدلهای خوب، دقیق بودن، كمی بودن و مختصر بودن است. البته مدلهای كم دقت، كیفی، یا مفصل نیز كاربردهای ویژه ای دارند كه از بحث عمومی این نوشتار خارج است. این معادلات عموماً غیرخطی و به شكل معادلات جبری، دیفرانسیل یا مخلوطی از این دو هستند. در نرم افزارهای امروزی شبیه سازی، اینگونه مدلها در قالب عملیات مختلف در كتابخانه ای ذخیره شده اند كه از كنار هم قرار دادن آنها، مدلی از فرایند ساخته میشود. ]19[
شبیه سازی، یعنی بدست آوردن اطلاعات خروجی (بطور مثال مشخصات محصول) از طریق حل مدلهای فوق براساس اطلاعات ورودی (به طور مثال مشخصات خوراك)، در این میان، اطلاعات مربوط به مشخصات دستگاه ها جزیی از مدل بشمار میروند و قسمتی از آنها توسط كاربر به نرم افزار داده میشود.
3-4-2 كاربردهای شبیه سازی
به رغم تعریف ساده فوق، كاربردهای شبیه سازی بسیار متنوع و گوناگون است. در اینجا، این كاربردها در سه قسمت مرور میشوند:
پژوهش و توسعه فرایندها، طراحی فرایند، و راهبری كارخانجات .
الف – كاربردهای شبیه سازی در پژوهش و توسعه فرایندها:
بطور سنتی، پژوهش درباره روشها یا سیستمهای جدید تولید به كمك واحدهای پیشتاز انجام می شده است. اما نظر به هزینه زیاد ساخت و نگهداری این واحدها، از چندین سال پیش، فكر استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی برای كاستن از این هزینه ها مطرح شده است. با بكارگیری این نرم افزارها میتوان گزینه های مختلف خط تولید را بررسی كرد، افزایش ظرفیت واحد را مورد مطالعه قرار داد و در نهایت، واحد پیشتاز را بهینه طراحی كرده و ساخت. از طرف دیگر، بخشهایی از فرآیند را كه با شبیه سازی آنها اطلاعات كافی برای طراحی واحد بدست می آید، می توان از واحد پیشتاز حذف کرد.همچنین ازاشتباهات پرخرج در طراحی و ساخت واحدهای پیشتاز پیشگیری كرد. ]20[
ب – كاربردهای شبیه سازی در طراحی فرایند:
امروزه به نحو گسترده ای از نرم افزارهای شبیه سازی در طراحی فرایند استفاده میشود. كاربردهای این نرم افزارها در این حوزه از حیث گستردگی كار از محاسبه ساده خصوصیات ترموفیزیكی جریانها یا حتی مواد خالص شروع شده و به طراحی كارخانجات كامل با در نظر گرفتن تاسیسات جانبی، خطوط لوله تامین خوراك، یا انتقال محصول، و بررسی سیستمهای كنترل میرسد. از آنجا كه این روش از محاسبات دستی ساده تر، سریعتر و دقیقتر است، با تكرار آن در شرایط مختلف به سهولت و با صرف زمان بسیار كمتری میتوان مجموعه كاملی از عملكرد فرآیند در حالت های مختلف را پیش بینی كرده و از این طریق، ضمن كاهش هزینه های اضافی سرمایه گذاری ثابت (دستگاههای اضافی) و كاستن از هزینه های عملیاتی (مصرف آب، انرژی و …)، قابلیت انعطاف بیشتری را در طرح فرایند ، بوجود آورده و نقطه بهینه از لحاظ هزینه ها روانی عملیات، ایمنی، محیط زیست و غیره را بدست آورد.
ج – كاربردهای شبیه سازی در بهره برداری مطلوب از تاسیسات موجود :
در كارخانجات موجود با كمك نرم افزارهای شبیه سازی می توان فرایند تولید را مورد بررسی و ارزیابی موشكافانه قرار داده و از این طریق، بطور كلی عملیات را بهبود بخشید. در صورتی كه از نرم افزارهای پیشرفته تر استفاده شود، امكان بهینه سازی در جا براساس شرایط تولید (مانند دمای خوراك و شرایط اقلیمی) نیز وجود دارد. ]19[
كاستن از مواد و انرژی مصرفی نیز از جمله مطالعاتی است كه میتوان به كمك این نرم افزارها انجام داد. اما یكی از كاربردهای بسیار مهم استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی كشف حداكثر ظرفیتهای تولیدی موجود و قابل استفاده در خط تولید است كه گاه بهره گیری از آنها هزینه ای بسیار كم و درآمدی قابل توجه دارد. در همین زمینه میتوان تنگناهای فرایند را نیز شناسایی كرد و به رفع آنها همت گماشت.
د – ارتباط با نرم افزارهای دیگر: تبادل اطلاعات با نرم افزارهای دیگر بصورت دوطرفه، توانایی دست ورزی در اطلاعات كتابخانه ای، افزودن مدلهای دلخواه كاربر و اجرای برنامه طبق روش دلخواه كاربر با معماری باز نرم افزارهای امروزی شبیه سازی ممكن شده است. با پدید آمدن فكر CAPE-OPEN این كار شكل جدی تری نیز به خود گرفته و نوید ظهور نرم افزارهایی با قابلیتهای گسترده پذیرش قطعاتی از نرم افزارهای دیگر برای بهینه سازی توانمندیها را میدهد.
ه – استفاده مستقیم در كنترل فرایند: نرم افزارهای نوین از توانایی اتصال مستقیم یا با واسطه به انواع سیستم های كنترل فرایند واقعی برخوردارند و در نتیجه، می توان از آنها برای بهینه سازی لحظه ای عملكرد واحد با تعیین نقاط مقرر بهینه بهره گرفت. معماری باز و توان محاوره با نرم افزارهای دیگر، حتی امكان پیاده سازی الگوریتم های پیشرفته كنترل مانند كنترل مدلی پیشگو ، كنترل بهینه، كنترل تطبیقی و نظایر آنها را فراهم میآورد. ]19[
و – آموزش اپراتورها : دقت شبیه سازی دینامیك فرآیندها امروزه چنان است كه میتوان از آن برای خلق موقعیتهای نامطلوب یا اضطراری مجازی و آموزش چگونگی مهار آنها به اپراتورها استفاده كرد. نظیر این كار سالها پیش از این در كارهای حساس مانند ناوبری هواپیما و سیستم های دفاعی انجام می شده است. با كاهش هزینه های پیاده سازی این توانایی در صنایع شیمیایی، زمینه های كاربرد آن در این صنایع نیز فراهم آمده است.
ز – تسریع پروژه ها : طراحی كارخانجات فعالیتی گروهی است كه با توزیع مناسبتر داده ها و اطلاعات، جلوگیری از دوباره كاری و مدیریت شایسته تغییرات، به طرز چشمگیری شتاب میگیرد. توجه به نیاز واحدهای مختلف مهندسی برای تبادل اطلاعات، لزوم حركت از سطح سیستمهای سنتی نقشه – محور (بیشتر متكی به نرم افزارهای ساده نقشه كشی مانند AutoCAD) به سطح سیستمهای نوین «داده – محور» را بطور جدی مطرح میكند. از آنجا كه در این سیستمهای هوشمند، تمام بخشهای مهندسی و مدیریت پروژه ها به پایگاه مركزی داده ها دسترسی دارند، پویایی قابل ملاحظهای در انجام پروژه ها به وجود می آید.
ح – اتصال به سیستم مدیریت : در دوران ما، تولید به كمك كامپیوتر (CIM)، تجارت الكترونیكی، بازرگانی الكترونیكی و سیستم های اطلاعات مدیریت به سرعت در حال رشدند. امروزه سیستم های مدیریت، حسابداری، برنامه ریزی، طراحی، كنترل عملیات و راهبری به دلیل نیاز به نظارت و تنظیم روابط میان تولیدكنندگان، مجاری توزیع فرآورده ها، شبكه های حمل و نقل و خریداران به یكدیگر متصل می شوند.]19[
ازاین طریق، امكان پیش بینی و در نظر گرفتن تقاضای بازار، اجرای سفارشها و ایجاد هماهنگی درتامین مواد اولیه، تخصیص ظرفیت های تولید و برنامه ریزی برای آن و زمانبندی تحویل محصول به وجود می آید كه در فضای رقابتی تجارت جهانی امری حساس و فوق العاده مهم ارزیابی می شود. مجدداً، شبیه سازهای امروزی به دلیل توان محاوره با پایگاه های داده ها و معماری باز خود توان مشاركت در این فعالیت مهم را دارند.
3-5 نرم افزار مشابه
در چند دهه اخیر، نرم افزارهای متعدّدی برای شبیه سازی فرآیندهای شیمیایی نوشته شده اند که از بین آن ها این نرم افزارها شناخته شده تر هستند.
• Ansys-Fluent، Comsol حل عددی هیدرودینامیک فرآیندهای شیمیایی همراه با در نظر گرفتن انتقال جرم و انتقال حرارت (این دسته از نرم افزارها به عنوان نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی (Computational Fluid Dynamics-CFD)شناخته می شوند.
• aspen plus: برای شبیه سازی و طرّاحی فرآیند
• aspen bjac :برای شبیه سازی و طرّاحی مبدل
• aspen polymer: برای شبیه سازی واکنش های پلیمری
• aspen HTFS: برای طرّاحی مبدل]23[
• aspen adsim :برای شبیه سازی جذب سطحی
• aspen dynamic: برای شبیه سازی فرآیندهای پویا دینامیک
• aspen Icarus :برای براورد اقتصادی فرایندهای شیمیایی
• hysys : برای شبیه سازی فرآیندهای پایا
• hysys dynamic : برای شبیه سازی فرآیندهای پویا
• pipesys :برای شبیه سازی خطوط لوله
• Chemcad: برای شبیه سازی فرآیندهای شیمیایی]23[
3-6 روند انجام تحقیق
3-6-1مرحله‌ء اول: مطالعات كتابخانه‌اي
فرآیندهای مختلفی برای گوگردزدایی از میعانات گازی وجود دارد که در مرحله‌ي اول، به آشنايي روند انجام فرآیندهای گوگردزدایی از میعانات گازی و واکنشهای آن پرداخته شده است. پس از آن به بررسی پارامترهای مهم و تعیینکننده در خروجی فرآیند پرداخته شده است چون در بخش بعدی به بررسی این پارامترها نظیر دما، فشار، دبی مولی و نسبت انشعاب پرداخته شده است.
3-6-2مرحله‌ء دوم: شبیهسازی فرآیند گوگردزدایی از میعانات گازی توسط نرمافزار HYSYS
در فرآیند گوگردزدایی، مرکاپتانها که یک نوعی از ترکیبات گوگردار میباشند توسط فرآیند غربال مولکولی جدا شدهاند، اما ازآنجائیکه سیستمهای لولهکشی گاز، فاقد هشداردهندههای نشت گاز میباشد به همینمنظور، فرآیند طوری طراحی شده است که منجر به ضایعات در خطوط لوله نگردد در ترکیب گاز باقی گذاشته است تا به کمک این مواد بودار، مصرفکننده از وجود نشتی گاز در لولههای گاز آگاه گردد.
در این فرایند، میعانات گازی شامل مقداری از هیدروژن سولفید و مرکاپتانها میباشد.سولفید هیدروژن و مرکاپتانهای سبک از قبیل متیل مرکاپتانها و اتیل مرکاپتانها ترکیبات بسیار سمی و فرار میباشند که حضور آنها در نفتها منجر به خوردگی و مشکلات زیست محیطی بسیار شدیدی در سیستمهای ذخیره و انتقال میشود. با استفاده از فرآیند DMC میتوان مقدار سولفید هیدروژن را به زیر 10 ppm و مقدار مرکاپتانهای سبک را به 20 ppm برسانیم .
فرآیند DMC-1 براساس استخراج سولفید هیدروژن وترکیبات مرکاپتان توسط سود میباشد و اکسیداسیون همزمان مرکاپتانها میباشد. در واقع شامی دو مرحلهی استخراج و اکسیداسیون میباشد.

شکل 3-1: مرحلهی استخراج و اکسیداسیون مرکاپتانها]این تحقیق[
در فرآیند بالا کندانسیت با دمای °C 60-40 در داخل همزن با محلول کاستیک مخلوط شده است و وارد ظرف V-1 میشود در این ظرف سولفیدهیدروژن جدا شده است. که واکنشهای استخراج (8-1) در V-1 صورت گرفته است که به این مرحله استخراج توسط سود نامیده میشود.
(3-1)
(3-2)
(3-3)
(3-4)
(3-5)
(3-6)
(3-7)
(3-8)
همانطور که در شکل 3-1 ارائه شده است خروجی فاز مایع از V-1 شامل Na2S*، RCOONa، RSNa* و یکسری از مرکاپتانهای واکنش نداده میباشد که Na2S* و RSNa* خارج شده از V-1 وارد فرآیند DMC-2 شده است و مرکاپتانهای واکنش نداده دوباره وارد V-1 شده است.در ادامه کندانسیت در یک همزن بعدی با محلول کاستیک % 20-10 کاتالیست و هوا مخلوط شده است و وارد راکتور اکسیداسیون شده است و واکنش اکسیداسیون (واکنشهای 18-9) اتفاق افتاده است.
(3-9)
(3-10)
(3-11)
(3-12)
(3-13)
(3-14)
(3-15)
(3-16)
(3-17)
(3-18)
اکسیداسیون مرکاپتانها در باید در دمای °C 60-50 و فشار bar 15-6 در داخل راکتور اتفاق افتاده است.
مقدار هوای مصرفی باید با توجه به استوکیرمتری واکنشها محاسبه شود در فرآیندی که DMC-1 گویند مقدار سولفید هیدروژن تا زیر 20 ppm و متیل و اتیل مرکاپتان تا زیر 5ppm جدا شده است.
همینطور که در بالا اشاره شده است وقتی مرکاپتانها و سولفید هیدروژن در فلش اول واکنش دهند RSNa* و Na2S* تولید شده است (واکنش 8-1)، در مرحلهی بعدی مرکاپتانها و سولفید هیدروژن باقیمانده در راکتور کاتالیستی واکنش 18-9 صورت گرفته است و این مرحله آنقدر تکرار میشود که RSSR از فلش انتهایی خارج شود.
در این پروژه، فرآیند گوگردزدایی (RSNa* و Na2s*) مورد بررسی قرار گرفته است در واقع فرآیند DMC-2 مورد بررسی قرار گرفته است و توسط نرمافزار HYSYS ارائه شده است، مراحل انجام این فرآیند در شکل 3-2 آورده شده است.
همانطور که در شکل ارائه شده است، در این فرآیند، ابتدا RSNa*، Na2S* بههمراه آب و سود (جریان 5) در دما وفشار °C 51.43 و Kpa360 وارد پمپ شدهاند، در این جریان، فشار تا Kpa 989.3 افزایش یافته است که پس از آن، شیر ((VLV تا فشار را به مقدار Psia 116 کاهش دهد.

شکل 3-2 : فرآیند گوگرد زدایی از میعانات گازی (فرآیند DMC-2). ]این تحقیق[
و در همین هنگام همراه با خروجی از جریان شیر، جریان هوا (21) وارد یک راکتور کاتالیستی شدهاند که مقدار دبی جرمی جریان 5 و شرایط عملکردی جریان هوا بهترتیب در جدول 3-1 و 3-2 آورده شده است.
جدول 3-1- دبی جرمی جریان 5]این تحقیق[
Mass flow (Kg/hr)
Component
12401/5
H2O
662/5
NaOH
3/81
CH3SNa*
32/4
C2H5SNa*
748/08
C3H7SNa*
676/42
C4H9SNa*
191/48
Na2S*

جدول 3-2- شرایط عملکردی هوای ورودی به راکتور کاتالیستی (جریان 21) ]این تحقیق[
Mass fraction
of N2
Mass fraction
of O2
Mass flow
Pressure
Temperature

0/7671
0/2329
1566 Kg/hr
116 psia
60 ° C
Air flow
در این راکتور کاتالیستی، Na2S*، RSNa* خارج شده از V-1 در فرآیند DMC-2 با هوا ورودی (جریان 21) و آب ورودی (جریان 5) واکنش دادهاند که واکنشهای زیر (واکنش 23-19) صورت گرفته است که طی این واکنشها مقداری NaOH بازیافت شده است.
(3-19)
(3-20)
(3-21)
(3-22)
(3-23)
در این مرحله ترکیبات سولفیددار نظیر diM-disulphide، diE-disulphide، P-sulphide و B-sulphid ازراکتور بهصورت فاز مایع و گاز از سیستم خارج شده است. که دما، فشار و دبی مولی فاز مایع وگاز خروجی از راکتور در جدول 3-3 ارائه شده است و باید گفته شود در خروجی از راکتور کاتالیستی، در فاز مایع شامل Kg/hr 12212.32 و 1379.4 آب و سود میباشد تقریبا دارای Kg/hr 11 هوا میباشد و بههمین ترتیب فاز بخار شامل Kg/hr 216.1 و 1142.6 اکسیژن و نیتروژن میباشد.

جدول 3-3- دبی جرمی ترکیبات گوگردار در خروجی از راکتور کاتالیستی]این تحقیق[
Mass flow of
vapor phase (Kg/hr)
Mass flow of
liquide phase (Kg/hr)
Componenet
0/654
21/14
diM-disulphide
3/46
540/87
diE-disulphide
0/547
518/15
P-disulphide
0/0376
152/42
B-disulphide
0
0
Na2S
0/0233
2/55
Na2S2O3*
0/062
3/561
Na2SO4*
خروجیهای از این راکتور، وارد یک همزن شده است، در آن همزن فاز مایع و گاز خروجی از راکتور را با هم مخلوط کردهایم. که شماتیک کلی از جریان 5 و هوا تا ورودی همزن در شکل 3-3 ارائه شده است.

شکل 3-3- شماتیک کلی از ورودی به راکتور کاتالیستی تا ورودی به همزن ]این تحقیق[
دما، فشار و دبی خروجی از همزن بهترتیب برابر است با °C 56، Psia 87.07 و Kg/hr 16280. دبی جرمی ترکیبات خروجی از همزن در جدول 3-4 ارائه شده است.
جدول 3-4 دبی جرمی ترکیبات خروجی از همزن]این تحقیق[
Mass flow (Kg/hr)
Component
Mass flow (Kg/hr)
Component
544/34
diE-disulphide
218/78
O2
518/7
P-disulphide
1201/78
N2
152/46
B-disulphide
12239/24
H2O
2/57
NA2S2O3*
1379/4
NaOH
3/62
NA2SO4*
21/8
diM-disulphide
پس از آن خروجی از همزن وارد یک فلش دو فازی شده است که در شکل 3-4 ارائه شده است.

شکل3-4- شماتیک از فلش دو فازی در فرآیند DMC-2 ]این تحقیق[
بخش از ترکیبات گوگرددار بهصورت بخار و بخش دیگر آن بهصورت مایع خارج شدهاند که میزان ترکیبات گوگردار در هر دو خروجی در جدول 3-5 و 3-6 ارائه شده است.
فاز گاز خروجی از فلش دو فازی به بیرون از سیستم منتقل و جمعآوری شده است که میزان ترکیبات گوگرددار در جدول 3-5 ارائه شده است، طبق این محاسبات ترکیبات گوگرددار نسبت به خروجی ازهمزن بسیار کاهش یافته است که این نتایج در جدول 3-7 ارائه شده است.
جدول 3-5- دبی جرمی ترکیبات خروجی از فلش دو فازی در فاز بخار ]این تحقیق[
Mass flow (S66) (Kg/hr)
Component
Mass flow (S66) (Kg/hr)
Component
20/68
diE-disulphide
218/28
O2
4/07
P-disulphide
1198/53
N2
13
B-disulphide
9/126
H2O
0/085
NA2S2O3*
0
NaOH
0/2224
NA2SO4*
2/993
diM-disulphide
جدول 3-6- دبی جرمی ترکیبات خروجی از فلش دو فازی در فاز مایع]این تحقیق[
Mass flow
(24) (Kg/hr)
Component
Mass flow
(24) (Kg/hr)
Component
523/65
diE-disulphide
0/4965
O2
514/63
P-disulphide
2/54
N2
152/32
B-disulphide
12230
H2O
2/49
NA2S2O3*
1379/4
NaOH
¾
NA2SO4*
18/8
diM-disulphide
جدول3-7- میزان درصد کاهش ترکیبات گوگوردار نسبت به خروجی از راکتور کاتالیستی]این تحقیق[
Value of %
Component
86/27
diM-disulphide
96/19
diE-disulphide
99/21
P-disulphide
99/91
B-disulphide
96/69
NA2S2O3*
93/85
NA2SO4*
همانطور که ارائه شده است میزان ترکیبات گوگردار در فاز بخار خروجی از فلش دو فازی بسیار کاهش یافته است که این مقدار نسبت به آنچه که در ابتدای فصل ارائه شده است یک مقدار منطقی و قابل قبول میباشد.
همانطو که در شکل 3-2 ارائه شده است فاز مایع خروجی از فلش دو فازی (جریان 24) پس از خروج از یک شیر به همرا یک جریان دیگر وارد یک فلش سه فازی شدهاند. جریان دیگری که همراه با فاز مایع خروجی وارد فلش سه فازی شده است در واقع هیدروکربنهای خروجی ازفرآیند DMC-1 میباشد که این هیدروکربنها در ابتدا وارد یک پمپ شدهاند و پس از آن وارد یک شیر شدهاند که فشار این جریان را با جریان فاز مایع خروجی از فلش دو فازی برابر کردهاند. در این جریان دما، فشار و دبی جرمی به ترتیب برابر است با °C 40.11، Psia 76.87 و Kg/hr 1317 و همچنین دبی جرمی ترکیبات در جدول 3-8 ارائه شده است.

جدول 3-8- دبی جرمی ترکیبات هیدروکربنهای سنگین خروجی در فرآیند DMC-1 ]این تحقیق[
Mass flow (Kg/hr)
Component
Mass flow (Kg/hr)
Component
82
C11CUT*
3/79
Propane
61/75
C12CUT*
16/29
i-butane
54/87
C13CUT*
41/26
n-butane
39/76
C14CUT*
71/52
i-pentane
28/6
C15CUT*
72/08
n-pentane
23/15
C16CUT*
122/57
C6CUT*
16/59
C17CUT*
157/17
C7CUT*
17/37
C18CUT*
190/21
C8CUT*
9/2
C19CUT*
147/62
C9CUT*
40/15
C20CUT*
116/87
C10CUT*
همانطور که در بالا اشاره شده است هیدروکربنهای سنگین خروجی از فرآیند DMC-2 پس از آنکه از یک شیر عبور کردهاند همراه با فاز مایع خروجی از فلش ودو فازی وارد یک همزن شدهاند و پس از آن خروجی از همزن وارد یک فلش سه فازی شده است که در این فلش سه فازی، یکسری ترکیبات به صورت مایع سبک و بخش دیگر از ترکیبات از بهصورت فاز مایع سنگین از فلش خارج شدهاند. در واقع میزان ترکیبات گوگرددار در فاز بخار صفر میباشد که در شکل 3-5 ارائه شده است.

شکل3-5- شماتیک کلی از ترکیب هیدروکربنهای سنگین خروجی از فرآیند DMC-2 و فاز مایع خروجی از فلش دو فازی و وارد شدن این دو جریان به فلش سه فازی]این تحقیق[
جدول 3-9- ترکیبات گوگرددار در فاز مایع سبک و سنگین خروجی از فلش سه فازی]این تحقیق[
Mass flow of heavy liquid phase (S55) (Kg/hr)
Mass flow of light liquid
phase (28) (Kg/hr)
Componenet
18/6719
0/134
diM-disulphide
523/61
0/0359
diE-disulphide
514/68
0
P-disulphide
152/544
0
B-disulphide
2/49
0
Na2S2O3*
3/4
0
Na2SO4*
مایعات سبک شامل یکسری از هیدروکربنهای سنگین میباشد و تقریبا تمامی ترکیبات گوگرددار در همین جریان جمعآوری شده است و در قسمت فاز مایع سنگین شامل آب و سود میباشد که تمامی ترکیبات گوگردار از فاز مایع سبک (جریان 28) و مایع سنگین (جریان S55) در جدول 3-9 ارائه شده است.
جریان S55 پس از خروج از فلش سه فازی ابتدا وارد پمپ شده است و سپس وارد یک شیر میشود که دارای دما، فشار °C 56.06 و Psia 221.9 میباشد و در انتهای فرآیند یک انشعاب دو تایی قرار داده شده است.طبق نتایج ارائه شده، میزان ترکیبات گوگرددار خروجی از فلش سه فازی بسیار ناچیز میباشد پس این نتایج، نشاندهندهی این میباشد که فرآیند DMC-2 طراحی شده درست و منطقی میباشد.
3-6-3مرحله‌ء سوم: بررسي و نتایج
پس از طراحی فرآیند DMC-2 و بررسی آنالیز تمامی قسمتهای فرآیند، به بررسی اثر پارامترهای مهم نظیر دما، فشار و دبی مولی هوا برروی ترکیبات گوگردار پرداختهایم و علاوه برآن، به بررسی دمای ورودی به فلش دو فازی برروی ترکیبات گوگردار ارائه شده است در انتها به بررسی اثر میزان درصد انشعاب برروی میزان ترکیبات گوگردار خروجی از فلش سه فازی ارائه شده است.
طبق نتایج ارائه شده، با افزایش دبی مولی هوای ورودی میزان ترکیبات گوگردار نظیر diM-disulphide، diE-disulphide، P-sulphide و B-sulphid افزایش مییابد. طبق واکنشهای ارائه شده در راکتور کاتالیستی، هرچه میزان دبی جرمی هوا افزایش یابد میزان ترکیبات گوگردار افزایش مییابد و میزان جداسازی گوگرد از سیستم افزایش مییابد در واقع هرچه میزان دبی جرمی افزایش یابد، واکنش با سرعت و فعالیت بیشتری صورت میگیرد.
با تغییر دمای هوای وروردی میزان ترکیبات گوگردار هیچ تغییری نمیکند به این خاطردر فرآیند گوگردزدایی اساس کار بر روی فشار میباشد چونمیتوان با تغییر فشار میتوا دمای سیستم را طراحی کرد به همین خاطر تاثیر دما را بر روی خروجی ترکیبات گوگرددار تمامی جریانها را بررسی کردهایم.

فصل چهارم
بحث و نتیجه گیری

4-1 اثر دبی جرمی هوای وروردی بر ترکیبات گوگرددار
نمودارهای 4-1، 4-2، 4-3 و 4-4 اثر دبی هوای ورودی بر میزان ترکیبات گوگرددار در جریان S66 فاز بخار خروجی از فلش دو فازی را ارائه داده است، هرچه دبی جرمی هوا افزایش یابد میزان ترکیبات گوگرددار نظیر diM-disulphide، diE-disulphide، P-disulphide و B-disulphide افزایش یافته است

نمودارهای 4-1- اثر دبی هوای ورودی بر میزان diM-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[
طبق واکنشهای ارائه شده در راکتورهای کاتالیستی، هرچه میزان دبی هوای ورودی بیشتر باشد پس میزان ترکیبات گوگرددار خروجی از راکتور کاتالیستی افزایش یافته است و همینطور خروجی گاز از اولین فلش این فرآیند، که یک فلش دو فازی میباشد افزایش مییابد و علاوه برآن، اثر دبی هوای ورودی را در فرآیند DMC-1 هم میتوان با همین تئوری بیان کرد، در واقع هرچه میزان هوای ورودی به فرآیند DMC-1 را افزایش یابد طبق واکنشهای 18-9، میزان مرکاپتانهای اکسیدشده افزایش مییابد.

نمودارهای 4-2- اثر دبی هوای ورودی بر میزان diE-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[

نمودارهای 4-3- اثر دبی هوای ورودی بر میزان P-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[

نمودارهای 4-4- اثر دبی هوای ورودی بر میزان B-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[
در فرآیند DMC-2 در حالت طراحی، مقدار دبی هوای ورودی Kg/hr 1566 میباشد، که در جدول 4-1 تغییرات ترکیبات گوگردار را در فاز بخار خروجی از فلش دو فازی ارائه شده است.
جدول4-1- اثر دبی جرمی هوای ورودی بر روی دبی جرمی ترکیبات گوگرددار برروی ]S66این تحقیق[
Air flow=
1600 Kg/hr
Air flow=
1566 Kg/hr
Air flow=
800 Kg/hr
Component
3/05
2/99
1/48
DiMdisulphide
21/17
20/68
9/67
DiEdisulphide
4/67
4/07
1/87
Pdisulphide
0/1342
0/13
0/06
Bdisulphide

طبق نتایجی که در جدول 4-1 ارائه شده است با تغییرات دبی جرمی هوا، تغییرات دبی جرمی diMdisulphide نسبت به سایر ترکیبات گوگرددار تغییر بیشتری کرده است و بعد از آن تغییرات Pdisulphide میباشد، میتوان تغییرات ترکیبات گوگرددار را نسبت به دبی جرمی هوا را به صورت زیر ارائه کرده است، تغییرات دبی جرمی Bdisulphide نسبت به فشار تغییرات ناچیزی میباشد
diMdisulphide > Pdisulphide diEdisulphide Bdisulphide
شکل 4-5 اثر دبی هوای ورودی بر روی جریان S55 نشان داده است، البته باید گفته شود چون میزان تاثیرات هوا بیشتر برروی فاز بخار خروجی از فلش دو فازی تاثیر دارد میتوان از تاثیر دبی جرمی برروی فاز مایع خروجی از فلش دو فازی صرفنظر کرد و علاوه بر آن چون میزان ترکیبات گوگرددار در جریان S55 بسیار ناچیز میباشد میتوان از تغییرات دبی جرمی بر روی این جریان صرفنظر کرد.

نمودارهای 4-5:اثر دبی هوای ورودی بر میزان diM-disulphide خروجی از جریان ]S55این تحقیق[
4-2 اثر دمای وروردی بر ترکیبات گوگردار
سیستمهای گوگردزدایی از میعانات گازی بر اساس فشار میباشد در واقع ما دمای سیستم را بر اساس فشار هماهنگ کردهایم، در واقع میتوان گفت سیستمهای جذب بر پایهی فشار میباشد دمای کل سیستم را براساس فشار تنظیم شده است و سیستمهای دفع بر پایهی دما میباشد و فشار کل سستم بر اساس دما تنظیم شده است. بههمین خاطر در بررسی پارامترها برروی ترکیبات گوگرددار میتوان صرفنظر کرد. شکل 4-6، 4-7، 4-8 و 4-9 تاثیر دمای ورودی به فلش دوفازی را برروی ترکیبات گوگردار در فاز بخار خروجی از فلش دو فازی را ارئه داده است. هرچه دمای ورودی افزایش یابد میزان بخار خروجی افزایش مییابد امانمیتوان دمای فلش را از یک حدی کمتر کرد و از یک بیشتر کرد در واقع دمای فلش طوری باید تنظیم گردد که دما °C 60-40 باشد. در جدول 4-2 تغییرات دبی جرمی ترکیبات گوگردار را در فاز بخار خروجی از فلش دو فازی ارائه شده است.
جدول 4-2- اثر دمای فلش دو فازی بر روی دبی جرمی ترکیبات گوگرددار برروی جریان ]S66این تحقیق[
Temperature
56 °C
Temperature
40 °C
Temperature
0 °C
Component
2/94
1/6067
0/2151
diMdisulphide
20/32
9/47
0/8827
diEdisulphide
4
1/59
0/0954
Pdisulphide
0/128
0/0407
0/0012
Bdisulphide
طبق نتایجی که در جدول 4-2 ارائه شده است با تغییرات دما، تغییرات دبی جرمی diMdisulphide نسبت به سایر ترکیبات گوگرددار تغییر بیشتری کرده است و بعد از آن تغییرات Pdisulphide میباشد، میتوان تغییرات ترکیبات گوگرددار را نسبت به دما را به صورت زیر ارائه کرده است، تغییرات دبی جرمی Bdisulphide نسبت به فشار تغییرات ناچیزی میباشد.
diMdisulphide Pdisulphide diEdisulphide Bdisulphide

نمودارهای 4-6- اثر دمای فلش دو فازی بر میزان diM-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[

نمودارهای 4-7- اثر دمای فلش دو فازی بر میزان diE-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[

نمودارهای 4-8- اثر دمای فلش دو فازی بر میزان P-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[

نمودارهای 4-9- اثر دمای فلش دو فازی بر میزان B-disulphide خروجی از جریان ]S66این تحقیق[
طبق نتایج ارائه شده، هرچه دمای فلش دو فازی ببشتر باشد میزان دبی جرمی فاز بخار افزایش یافته است و میزان دبی جرمی ترکیبات گوگردار نظیر diMdisulphid، diEdisulphide، Pdisulphide و Bdisulphide مییابد اگر بخواهیم از این جنبه در نظر گرفته شود باید دما را کاهش دهیم اما دما را در سیستمهای جذب براساس فشار سیستم تنظیم میکنیم و نمیتوانیم فشار سیستم را از آن چه که گفته شده است کم یا زیاد کنیم با اینکه هرچه دما را کاهش دهیم میزان ترکیبات گوگرددار کاهش مییابد که در جدول 4-2 هم ارائه شدهاست همانطور که نشان داده شده است حتی دما کمتر از حد پایین (°C 40) باشد میزان ترکیبات گوگردار کاهش یافته است.
4-3 اثر فشار هوای وروردی بر ترکیبات گوگرددار
شکل 4-10، 4-11، 4-12 و 4-13 به ترتیب اثر فشار هوای ورودی را بر ترکیبات گوگردار خروجی از جریان S66 را ارائه داده است. همانطور که ارائه شده است هرچه فشار افزایش یابد میزان diMdisulphide، diEdisulphide، Pdisulphide و Bdisulphide همواره کاهش یافته است چون هرچه فشار افزایش یابد میزان دبی جرمی خروجی از فاز گاز کاهش یافته است.
جدول 4-3- اثر فشار هوای ورودی بر روی دبی جرمی ترکیبات گوگرددار برروی ]S66این تحقیق[
Pressure
116 Psia
Pressure
60 Psia
Component
2/94
6/975
Mass flow of diMdisulphide (Kg/hr)
20/32
56/29
Mass flow of diEdisulphide (Kg/hr)
4
11/54
Mass flow of Pdisulphide (Kg/hr)
0/128
0/3721
Mass flow of Bdisulphide (Kg/hr)

و میزان دبی جرمی خروجی از مایع افزایش یافته است طبق این تئوری میزان ترکیبات گوگرددار خروجی از فاز گاز فلش دو فازی کاهش یافته است. جدول 4-3 اثر فشار هوای ورودی را بر ترکیبات خروجی سیستم را ارئه داده است.
طبق نتایجی که در جدول 4-3 ارائه شده است با تغییرات فشار، تغییرات دبی جرمی diMdisulphide نسبت به سایر ترکیبات گوگرددار تغییر بیشتری کرده است و بعد از آن تغییرات Pdisulphide میباشد، میتوان تغییرات ترکیبات گوگرددار را نسبت به فشار را به

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید