از دیرباز مسئله شناسایی و شناخت دنیای پیرامون یک مسئله ذاتی و فطری برای انسان های پرسشگر بوده است و این امر را به ذهن می افکند که درباره چیستی و ماهیت دنیای گرداگرد و پیرامون خود دست به پرسشگری و تحقیق بیازاید تا از رموز و اسرار محیط خود آگاه گردد.
این مسئله یعنی شناسایی ذات عوامل ناشناس توسط انسان سابقه ای دیرین در تاریخ دارد و انسان ها از طریق شناسایی عوامل ناشناخته پیرامون خود در پی بهبود کیفیت زندگی خود بودند. پس از انقلاب موسوم به صنعتی در اروپا و پاگیری جنبش های علمی و اختراعات جدید آن جا که پای منافع مادی به میدان صنعت باز شد صاحبان صنایع و دانشمندان در پی کشف راه های مناسب برای بهینه کردن کمیت و کیفیت محصولات خود بودند و این امر بدون مددگیری از شناخت ذات مسائل و شناسایی دقیق صنایع امکان پذیر نبود از این رو مسئله شناسایی و در پی آن تخمین و کنترل فرایند های صنعتی مطرح گردید.شناسایی و در پی آن تخمین و کنترل فرایند های صنعتی مطرح گردید. شناسایی که امروزه علم شناسایی نامیده می شود شامل طیف وسیعی از مسائل می گردد که شناسایی سیستم های صنعتی، بیولوژیکی ، اجتماعی و اقتصادی و از این دست می باشند.
در جهان امروز که پیشرفت صنعت و تکنولوژی شتاب روز افزونی گرفته است، مسئله ای که اهمیت دوچندان یافته است بهروزی زودتر و بیشتر صنایع می باشد.ناگفته پیداست که مسئله بهروزی مستلزم مقدمات بسیاری است که در شکل گرفتن آن بسیار ضروری می باشد که یکی از این امور شناسایی سیستم ها به منظور بکارگیری بهترین راهکار عملی برای بهینه سازی سیستم است. شناسایی سیستم از آن نظر ضروری است که مارا با دینامیک ها و محتویات سیستم آشنا می نماید و به ما امداد می رساند تا با بکارگیری استراتژی ها کنترلی به بهبود عملکرد سیستم بپردازیم.
در سالهای اخیر تهیه مدل آب زیرزمینی به صورت بخش عمده تعداد زیادی از پروژه های
مربوط به بهره برداری و محافظت در آمده است . با ادامه پیشرفت سخت افرازی رایانه و
تهیه سهل تر آنها ، نقش مدل در علوم کم زمین ، نظیر هیدروژئولوژی نیز افزایش می یابد .
اما ضروری است هر نوع مدل آب های زیر زمینی تفسیر شود و به طور مناسبی مورد استفاده
قرار گیرد . محدودیت های مدل نیز باید درک شود .
مدل هایی که در انها توصیف اجرای جریان آب زیرزمینی با بهره گرفتن از معادلات ریاضی صورت
میگیرد . مدل ریاضی نامیده می شوند . بسته به نوع معادلات مدل های مذکور به انواع تجربی
، احتمالاتی و علت و معلولی تقسیم می شوند .
در تحقیق حاضر برای ارائه مثالی از مدلسازی عددی آب های زیر زمینی به منظور تعیین ویژگی
های هیدرودینامیکی آبخوان ، تخلیه آب های زیر زمینی به زیر دریا به صورت شبکه تخلیه آب
های زیر زمینی به دریا و ویژگی های شاخص توزیع فضایی جریان خروجی آب زیر زمینی از کف
دریا مورد بررسی قرار می گیرند .
توزیع نرخ های جریان خروجی آب زیرزمینی در دو قسمت از کف دریا (pockmark) با دو شیوه
متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است ابتدا از تاثیر چگالی صرف نظر می شود . در این حالت
میزان تخلیه در قسمت های مختلف pockmark متفاوت می باشد . در حالت دوم به وسیله مدلی
که چگالی بر روی جریان تاثیر می گذارد نشان داده شده است که مهم ترین اثر آب نمک جابه جایی
جریان خروجی آب زیر زمینی از مرکز pockmarkمی باشد .
زون چالوس – گرگان که نهمین زون از زون های بیست گانه سازمان صنایع و معادن می باشد
بین طول های جغرافیایی 51 تا 54:30 و عرض های جغرافیایی 36 تا 37 واقع شده است و شامل
برگه های 1:100000 مرزن آباد ، بلده ، امل ،قائم شهر ، پل سفید ،کیانسر ،ساری ،به شهر ،گرگان و
دامغان می باشد.
اطلاعات حاصل از مطالعات ژئوفیزیک هوایی ، اکتشافات ژئوشیمیایی ،مطالعات کانی سنگین ،
داده های ماهواره ای ،پی جویی های منطقه و با توجه به بررسی های زمین شناسی در مقیاس
1:100000 اقدام به مکان یابی مناطق بر پتانسیل برای کانی زایی می پردازد .
پس از تلفیق کلیه اطلاعات عملیات مختلف اکتشافی در زون گرگان – چالوس تعداد 120محدوده
امید بخش معرفی گردید . از میان این محدوده ها تعدادی در ارتباط با معادن فعال و متروکه بودند
که بررسی بر روی آنها از حوزه عملکرد اکتشافات ناحیه ای خارج بوده و لذا در کنترل آنومالی ها بر
روی آنها بررسی صورت نگرفته است .
نکته بسیار مهم که لازم است مورد بررسی قرار گیرد پوشش گیاهی انبوه در این زون است . با توجه
به این پوشش بررسی دقیق صحرایی اصولا ممکن نمی باشد و با توجه به پتانسیل خوب این زون برای
کانیزایی ، انجام مطالعات ژئوفیزیک هوایی با فواصل پروازی 250 متری برای این محدوده پیشنهاد می
گردد با تلفیق این لایه با لایه ژئوشیمیایی نمونه های سیلت ، محدوده مناسب برای کانیزایی معرفی خواهند
شد .
موضوع پایان نامه حاضر، تحقیق در یکی از زمینه های ناشناخته فرایند تقطیر واکنشی است . این فرایند
همانطور که از نامش پیداست عبارتست از انجام همزمان دو فرایند واکنش شیمیایی و جداسازی بکمک
تقطیر در یک ستون . روش تقطیر واکنشی مخصوصا ” برای رده وسیعی از واکنش های گرمازا در فاز مایع
دارای مزایایی نظیر، محدود نبودن میزان تبدیل واکنش کنندگان به تعادل شیمیایی، کاهش حجم و تعداد
تجهیزات فرایندی مورد نیاز، کاهش میزان مصرف انرژی بخاطر استفاده از گرمای واکنش در عمل تقطیر،
افزایش گزینش گری فرایند بخاطر خروج مداوم محصول از محیط واکنش و سهولت کنترل سیستم
می باشد.
یکی از کاربردهای فرایند تقطیر واکنشی تولید اترهایی نظیر ترشری آمیل متیل اتر می باشد. این ماده بعد از
به دلیل خواص خوب خود به عنوان یکی از مهمترین افزودنی ها به بنزین موتور جهت خوش MTBE
توجه محققین به MTBE جهت تولید C سوزی استفاده میشود. در سالهای اخیر بدلیل کمبود خوراک 4
مجتمع ها جهت تولید ترشری آمیل متیل اتر معطوف FCC خروجی از واحدهای C استفاده از برش 5
گردیده است. در این تحقیق شبیه سازی فرایند تولید این ماده در برج تقطیر واکنشی بکمک نرم افزارهای
اصلی مهندسی شیمی ارائه خواهد شد.
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1 هدف از تحقیق:
هدف از این تحقیق که در پیش روی شماست مدلسازی و شبی ه سازی فرایند تقطیر واکنشی می باشد. یکی از
عملیاتهای مهم در صنایع شیمیایی تقطیر واکنشی است . این فرایند از ادغام رآکتور شیمیایی و برج
جداسازی حاصل شده که به علت تقابل انتقال جرم و س ینتیک واکنش جزء فرایندهای پیچیده شیمیایی
تلقی می شود. این عملیات در بهبود اقتصاد فرایند نقش به سزایی داشته و به ویژه برای واکنشهایی که از
محدودیت تعادل برخوردار هستند، فوق العاده کاربردی بوده که در صورت طراحی دقیق، به درصد تبدیل
مناسبی از محصول دست خواهیم یافت.
در این پروژه مدلسازی برجهای تقطیر از دو منظر مختلف و کاربردی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. یکی
دیدگاه مدل سازی تعادلی ستونهای تقطیر است که بر پایۀ وجود تعادل ترمودینامیکی در هر مرحله می باشد و
دیگری دیدگاه غیرتعادلی است که از فرض تعادل مرحله ای استفاده نکرده و اثر انتقال جرم ، انرژی و حرارت
را پایه مدلسازی خود قرار می دهد.
در ادامه اصول طراحی مفهومی فرایند تولید ترشری آمیل متیل اتر به عنوان سیستم تحت بررسی استخراج
شده و از اطلاعات بدست آمده از طراحی مفهومی جهت شبیه سازی تولید این ماده توسط دو نرم افزار
استفاده شده که در نهایت نتایج بدست آمده از این شبیه سازی در Hysys و 3.0.1 Aspen plus کاربردی 11
فصل پنجم ارائه شده است.
ساله ا در ی اخ یر م یزان برداشت از م یادین نفت ی اس یدی در سراسر جهان رو به افزا یش است .این در
حالی است كه با توجه به ارزش اقتصاد ی پ ایین نفت ها ی اس یدی تكاپو ی بس یاری در ب ین كشوره ای نفت
خیز جهت یافتن روشی جهت كاهش اسیدیته نفت خام صورت گرفته است.
از طرف دیگر كشورهای دارای تكنولوژی ساخت پالایشگاه ها از نفتهای اس یدی ب ه دلی ل ارزش
اقتصادی پ ایین استقبال ب ه عمل م ی آورند كه البته آنها ن یز در ج ستجوی پی دا كردن روشه ا یی جهت
خطوط لوله م خازن پیشگیری از خوردگ ی ناش ی از اس یدیته در تجه یزات فر آیندی همانند سپراتورها
و بو یلرها و نمك زداها م ی باشند.هر كدام از ا ی ن روشها اعم از روشها ی كاهش اس یدیته نفت خام
(مستقیم عم لیاتی) و روشه ای پیشگیرانه (غیر مستق یم كنتر لی ) نی از به بررس ی مجزا و كامل جهت
رسیدن به هدف مطلوب دارند.
از این رو در ا ین پ ایان نامه سع ی شده است با توجه به ا ینكه كشورمان از جمله كشوره ا ی نفت خ ی ز
جهان می باشد و اقتصاد نفت ی بر رو ی اقتصاد كشور تا ث یر مستق یم م ی گذارد در ابتدا مشكلات مربو ط ه به
طور بن یادی مورد تحق یق قرار گرفته و سپس راهكاره ا ی مختلف با توجه به شرا یط بررس ی و راهكاره ا یی
جهت كاهش اسیدیته نفت خام پیشنهاد شود. پیشنهاد جهت بك ارگیری فرایند استخراج با حلال و
بررسی امكان بكار گ یری روشه ای جداساز ی غش ایی جهت باز یابی حلال در ا ین پ ایان نامه مورد بحث قرار
گرفته است كه البته برر س ی امكان بكارگ یری فر آیندهای جداساز ی غش ایی به عنوان فر ا یند تكم یلی جهت
كاهش اسیدیته نفت خام به عنوان موضوع پایان نامه مورد تاكید قرار گرفته است.
فصل اول
كلیات
هدف
نفت ها با توجه به مضرات ی سنگ ین و اس یدی اعم از ارزش اقتصاد ی پ ایین-خورندگی بالا ( در
خطوط لوله –تجهیزات فر آ یندی سر چاه ی- تجهیزات فر آ یندی در پالا یشگاه ها)-ایجاد اشكال در فر
آیند جداساز ی آب از نفت در نمكزداها و س یستم دفع آب ز ا ید صنعت ی به دل یل اس یدی بودن آن لزوم
تحقیق در این مقوله در حال حاضر احساس می شود.
با ملاحظه م دارك موجود مشخص شده است كه نفت استحصال ی از م ی دان نوروز اس یدی م ی
باشد و متاسفانه باعث به وجودآمدن مشكلات ی در فرآ یند ه ای جداساز ی ونمك زدا یی گرد یده است .
با جستجودر مقالات تحق یقاتی و مطالعات صورت گرفته بر رو ی روشها ی به كار برده شده جهت
امكان استفاده از فرآ یندهای استخراج با حلال وجداسا ز ی غشا یی( كاهش م یزان اس یدیته نفت خ ام
KMS ROPRO در مرحله اول وهمچن ین 7.0 Hysys بازیابی حلال) به كمك نرم افزار 3.2
در مرحله دوم بررس ی گرد یده است . لازم به ذكر است در شب یه سازی صورت گرفته هدف اصلی به
طوركلی بررس ی امكان استخراج ت ركیب اس ید آ لی محلول در نفت توسط حلال انتخاب ی و همچن ین
بازیابی آن به كمك فر آ یندهای جداساز ی غش ایی (اسمز معكوس ) می باشد . از ای ن رو مسلما نتا یج
بدست آمده به طور مست ق یم قابل به كارگ یری در مورد نفت خام نوروز نم ی باشد و با لحاظ كردن
نتایج آزمایشگاهی دقیق با اصلاحاتی قابل تامل خواهد بود.