دسته بندی | نفت و گاز |
بازدید ها | 9 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 5091 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 115 |
2-1- فرآیند تقطیر |
3 |
3-1- فراریت نسبی |
4 |
4-1- مخلوط آزئوتروپ |
5 |
5-1- انواع تقطیر |
5 |
1-5-1- تقطیر جزئی یا تقطیر ساده |
5 |
2-5-1- تقطیر ناپیوسته |
7 |
3-5-1- تقطیر استخراجی |
8 |
4-5-1- تقطیر در خلاء |
8 |
5-5-1- تقطیر مخلوطهای آزئوتروپ |
9 |
فصل دوم: فرایند جذب (Absorption) |
11 |
1-2- مقدمه |
12 |
1-1-2- محلولهای ایده آل |
14 |
2-2- روند کلی طراحی سیستم جذب |
16 |
1-2-2- انتخاب حلال |
17 |
2-2-2- انتخاب دادههای حلالیت |
18 |
3-2-2- محاسبه نسبت مایع به گاز |
20 |
4-2-2- انتخاب دستگاه |
22 |
5-2-2- قطر برج وافت فشار |
22 |
6-2-2- محاسبه ارتفاع برج |
23 |
7-2-2- انتخاب و اعمال شرایط حاکم بر stripper |
24 |
8-2-2- طراحی سیستمهای جذب – دفع |
25 |
3-2- اثرات حرارتی در فرآیند جذب گاز |
27 |
4-2- تاثیر پارامترهای عملیاتی روی فرآیند جذب |
28 |
1-4-2- ملاحظات انتخاب دستگاه |
30 |
فصل سوم: انواع برج از دیدگاه ساختمانی و اجرای عملیات تقطیر |
32 |
1-3- برجهای سینیدار |
33 |
1-1-3- مشخصات کلی و نحوه عمل برجهای سینیدار |
33 |
2-1-3- اجزاء داخلی |
34 |
3-1-3- سینیها و انواع آن |
34 |
1-3-1-3- سینی کلاهکی (Bubble Cup) |
34 |
2-3-1-3- سینی غربالی (Sieve) |
35 |
3-3-1-3- سینیهای دریچهای(Valve tray) |
36 |
4-3-1-3- سینیهای دودکشی (Chimney tray) |
36 |
5-3-1-3- سینیهای بارانزا (Shower tray) |
37 |
6-3-1-3- ناودان |
37 |
7-3-1-3- بند های خارجی و داخلی |
39 |
8-3-1-3- سینی با یک یا چندگذر |
39 |
4-1-3- پارامترهایطراحی |
40 |
1-4-1-3- قطر برج |
40 |
2-4-1-3- فاصله سینیها |
40 |
3-4-1-3- انتخاب نوع سینیها |
41 |
4-4-1-3- بازده سینی |
42 |
5-4-1-3- بازده برج |
42 |
6-4-1-3- بازده مورفری |
42 |
5-1-3- عیوب و مشکلات |
42 |
1-5-1-3- طغیان |
42 |
2-5-1-3- ریزش |
43 |
3-5-1-3- پدیده ماندگی |
43 |
4-5-1-3- رسوب سینیها |
44 |
2-3- برجهای آکنده |
45 |
1-2-3- مشخصات کلی |
45 |
2-2-3- Structured packing |
46 |
3-2-3- Random packing |
47 |
4-2-3- اجزاء داخلی |
48 |
1-4-2-3- انواع packing |
48 |
2-4-2-3- صفحات نگهدارنده |
49 |
3-4-2-3- توزیعکنندهها |
49 |
4-4-2-3- Packing restrainer |
50 |
5-4-2-3- Mist eliminator |
51 |
5-2-3- عیوب و مشکلات |
51 |
1-5-2-3- Channeling |
51 |
3-3- دستگاههای در ارتباط با برج در یک واحد |
53 |
1-3-3- مقدمه |
53 |
2-3-3- ریبویلر |
53 |
3-3-3- کندانسور |
55 |
4-3-3- رفلاکس درام |
56 |
5-3-3- شیرهای صنعتی |
58 |
6-3-3- ترمومتر(دماسنج) |
60 |
7-3-3- فشارسنج |
61 |
8-3-3- اجکتور (Ejector) |
62 |
9-3-3- فیلتر |
63 |
10-3-3- سیستمهای نمونهگیری |
64 |
4-3- عملیات در برج |
65 |
1-4-3- مقدمه (مفهوم کنترل فرایند) |
65 |
2-4-3- چک و ثبت متغیرهای عملیاتی در فرایند تقطیر |
67 |
3-4-3- متغیرها و موارد مهم ریبویلر |
69 |
4-4-3- متغیرها و موارد مهم کندانسور و رفلاکس درام |
70 |
5-4-3- در سرویس آوردن سیستم تقطیر |
71 |
6-4-3- Level گیری برج |
72 |
7-4-3- پیش گرمایش ریبویلر |
73 |
8-4-3- برقراری سیال خنککننده کندانسور |
74 |
9-4-3- آمادهسازی مخزن رفلاکس و تنظیم لولسنج آن |
74 |
10-4-3- رساندن به فشار و دمای مطلوب و تنظیم نهایی کنترلرهای برج |
75 |
فصل چهارم: Case Study |
77 |
1-4- Weeping violation |
78 |
2-4- Flooding violation |
79 |
3-4- Condensing violation |
80 |
4-4- Vessel pressure violation |
81 |
5-4- Safety |
82 |
6-4- Environmental protection |
83 |
7-4- Equipment protection |
84 |
8-4-Smooth operation and production rates |
84 |
9-4- Product quality |
85 |
10-4-Exploding conditions |
86 |
ضمیمه الف |
88 |
تعادلات مایع- بخار |
88 |
نمودار حالت بر حسب فشار، درجه حرارت، و غلظت برای مخلوطهای دو جزئی |
88 |
نمودار تعادل در فشار ثابت |
90 |
فراریت نسبی |
93 |
اثر فشار بر نمودار تعادل بخار- مایع در فشار ثابت |
94 |
تعادل بخار- مایع در درجه حرارت ثابت |
95 |
محلولهای ایده آل- قانون رائولت |
97 |
انحرافات مثبت از حالت ایده آل |
99 |
مخلوط آزئوتروپ |
100 |
نقطه جوش حداقل در مخلوطهای آزئوتروپ |
100 |
انحلال جزئی |
102 |
مایعات نامحلول درهم؛ تقطیر بکمک بخار آب |
104 |
انحراف منفی از حالت ایدهآل |
107 |
نقطه جوش ماکزیمم در مخلوطهای آزئوتروپ |
108 |
نمودارهای آنتالپی – غلظت |
109 |
عمل یک مرحله ای- تبخیر ناگهانی
مراجع |
111
114 |
فصل اول: فرآیند تقطیر
1-1- مقدمه
بسیاری از واحدهای صنعتی شیمیایی با مسئله تغییر غلظت در محلولها ومخلوطها سر و کار دارند که این تغییرات الزاماً توسط واکنشهای شیمیایی صورت نمی پذیرند. این عملیات بیشتر به جداسازی مخلوطها به سازندههای آنها مربوط می شوند. در مورد مخلو طها این اعمال ممکن است بطرق کاملاً مکانیکی مثل فیلتراسیون یک مخلوط معلق و جدا کردن جزء جامد از مایع و یا جدا سازی اجزاء مختلف یک مخلوط صورت گیرد که این عملیات باعث بوجود آمدن تغییراتی در ترکیب مخلوطها می شود که به آنها عملیات انتقال جرم می گویند. با مشاهده برج های تقطیر متعدد در یک پالایشگاه نفت که در هر کدام عملیات انتقال جرم صورت می گیرد می توان به اهمیت این عملیات پی برد. غالباً قسمت اعظم هزینه های مربوط به یک فرآیند صرف انجام جداسازی می گردد که با توجه به خصوصیات فیزیکی مواد مورد نظر می توان یک روش را از میان روشهای گوناگون برگزید.
البته معیار اصلی انتخاب یک روش میزان هزینه آن است و روش که هزینه کمتری داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
برای آشنایی با فرآیند تقطیر نیاز به درک مفاهیمی داریم که در زیر به آنها اشاره می شود:
1-1-1- نقطه جوش
نقطه جوش یک مایع عبارت است از درجه حرارتی که درآن فشار بخار مایع با فشار محیط برابر شود. چنانچه فشار محیط 760 میلیمتر جیوه باشد، یک مایع وقتی می جوشد که فشار بخار آن برابر با این مقدار باشد. برای مثال در فشار 526 میلیمتر جیوه آب در °C90 می جوشد و اگر محیط را به 2/9 میلیمتر جیوه برسانیم، نقطه جوش آب °C10 خواهد بود.
2-1-1- فشار بخار
اگر مایعی را در ظرف سربسته ای حرارت دهیم، مولکولهای بخار نمی توانند از نزدیکی سطح مایع دور شوند و تعدادی از مولکولهای بخار به فاز مایع بر می گردند. سرانجام حالتی پیش می آید که در آن سرعت فرار مولکولها از مایع به بخار و سرعت برگشت مولکول ها از فاز بخار به مایع برابر می شود. به فشار بخار در این حالت فشار بخار محلول گویند.
3-1-1- مخلوط دو جزئی
مخلوطی که اجزای تشکیل دهنده آن دو جزء باشد را مخلوط دوجزئی گویند. مانند مخلوط آب و الکل.
4-1-1- مخلوط چند جزئی
مخلوطی که اجزای تشکیل دهنده آن بیش از دو جزء باشند را مخلوط چند جزئی گویند. مانند نفت خام که مخلوطی از چند جزء است.
2-1- فرآیند تقطیر
یکی از مهمترین و متداولترین روشهای جدا سازی اجزاء یک مخلوط تقطیر می باشد. اساس جداسازی ترکیبات در تقطیر اختلاف نقطه جوش آنهاست. به عنوان مثال آب دارای نقطه جوش °C100 و الکل دارای نقطه جوش °C78 می باشد. اگر محلول آب و الکل حرارت داده شود به دلیل پایین تر بودن نقطه جوش الکل مقدار الکل موجود در فاز بخار بیشتر از مقدارآن در فاز مایع می شود و با سرد کردن فاز بخار می توان الکل نسبتاً خالص بدست آورد. به این ترتیب مشاهده می شود که گرما به عنوان عامل جداکننده، دو جزء آب و الکل را تقریباً بطور کامل از یکدیگر جدا می کند. ولی در بسیاری از موارد ترکیبات به دو جزء محدود نمی شود مانند نفت خام که از ترکیب چند جزء تشکیل شده است بنابراین از هر قسمت از برج با توجه به نقطه جوش یک جزء می توان آنرا بدست آورد. در مواردی که امکان استفاده از عمل تقطیر وجود دارد محصولات به صورت خالص بوده و نیاز به تفکیک مجدد ندارد و بدین جهت می توان ادعا کرد که تقطیر متداولترین و مهمترین فرآیند جداسازی می باشد.
3-1- فراریت نسبی
فراریت نسبی پارامتر مهمی در فرآیند تقطیر است. زیاد بودن فراریت نسبی یک ماده به مفهوم سبک بودن و تمایل آن برای تبدیل به بخار وکم بودن آن برای ماده دیگر به مفهوم سنگین بودن و تمایل آن برای تبدیل به مایع است. فراریت نسبی در طول یک فرآیند تغییر می کند ولی می توان آنرا تقریباً ثابت در نظر گرفت.
فراریت نسبی را با a نشان می دهند و بر حسب تعریف برابر است با غلظت جزءA به جزء B در یک جزء به غلظت جزءA به جزء B در فاز دیگر.
مقدار a که غلظت x است معیاری برای قابلیت تفکیک ماده A از Bبه کمک تقطیر است.
چنانچه دو ماده نقطه جوش یکسان داشته باشند فراریت نسبی آنها 1 می باشد. هر چه این پارامتر از یک بزرگتر باشد تفکیک به کمک تقطیر سادهتری انجام می شود.
دسته بندی | مهندسی پلیمر |
بازدید ها | 60 |
فرمت فایل | zip |
حجم فایل | 164 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 188 |
اصول تقطیر نفت خام
اصول تقطیر نفت خام :
نفت خام مخلوطی ازهیدروکربورهای مختلف است مواد متشکله نفت خام هریک دارای نقطه جوش متفاوتی هستند تفکیک هریک ازهیدروکربورها براساس نقطه جوش آنها انجام می یابد به عبارت دیگر هرچه نقطه جوش برش نفتی کمتر باشد عمل جداسازی در درجه حرارت کمتری امکان پذیر خواهد بود نقطه جوش مواد در نفت خام به نسبت سنگینی آنها افزایش می یابد اولین پالایشگاه نفت خام که به طور رسمی کارخود راآغاز کرد توسط ویلیام بارندال و ویلیام آبوت در سال 1860 میلادی در تیتو سویل پنسیلرانیای ایالات متحده آمریکا با هزینه 15000 دلار تاسیس شد. گرچه مدارکی نیز یافت شده است که گویای پالایش نفت در روسیه هم در سال 1735 میلادی می باشد. پالایشگاههای ابتدایی به صورت محموله ای (Butch ) شروع به کار کردند تا این که درسال 1860 میلادی ضرورت عملیاتی و اقتصادی تقطیر مداوم (con tinuous ) را متداول کرد حال انواع مختلف روشهای تقطیر و عوامل مختلف روشهای تقطیر و عوامل مختلف موثر درعمل تقطیر و تفکیک شرح داده می شود.