مقدمه:
امروزه تولید گاز سنتز از گاز طبیعی، بعنوان یکی از مهمترین تکنولوژی های که در آن از گاز طبیعی استفاده می شود، مطرح است. گاز سنتز کاربردهای فراوانی از قبیل استفاده به عنوان خوراک در کارخانه تولید آمونیاک، تولید اسید استیک و اسید فرمیک، خوراک فرآیندهای هیدروکراکتیگ و هیدروتریتینگ در پالایشگاه ها، تولید متانول و بسیاری موارد دیگر دارد. اما تولید گاز سنتز با استفاده از روش های متعددی انجام می شود. این روش ها به دو بخش عمده، حرارتی و کاتالیستی تقسیم می شوند. یکی از مهمترین این روشها، فرآیند رفرمینگ با بخار آب کاتالیستی است که عمدتاً از فلز نیکل بعنوان کاتالیست در آن استفاده می شود. در این پروژه ابتدا در فصل اول به شرح کلی از وضعیت گاز طبیعی در جهان و ایران و تکنولوژی های گاز طبیعی پرداخته می شود. در فصل دوم شرح کلی پیرامون روشهای تولید گاز سنتز ارائه می گردد. در فصل سوم به شرح فرآیند رفرمینگ بخار برای تولید متانول از گاز سنتز به طور مفصل شرح داده می شود و سپس در فصل چهارم به طراحی یک واحد رفرمینگ بخار یا SRI می پردازیم. در انتها جمع بندی از مطالب فوق بیان می گردد.
فهرست مطالب:
مقدمه. ۱
فصل اول: ۲
وضعیت گاز طبیعی در ایران و جهان. ۲
۱-۱- مقدمه. ۳
۱-۲- گاز طبیعی در جهان. ۳
۱-۳- ذخایر و منابع. ۱۱
۱-۴- چرا از گاز طبیعی استفاده می کنیم؟. ۱۴
۱-۵- تکنولوژی های استاندارد گاز طبیعی.. ۱۴
۱-۶- سیمای صنعت گاز ایران. ۱۵
۱- ۷- پالایش گاز طبیعی در ایران: ۱۶
۱- ۸- سیستم انتقال گاز طبیعی: ۱۷
روشهای تولید گاز سنتز. ۱۸
۲-۱- مقدمه. ۱۹
۲-۱-۱- اهمیت گاز سنتز. ۱۹
۲-۲- عمده مصارف گاز سنتز: ۲۰
۲-۳- روشهای تولید گاز سنتز. ۲۲
۲-۳-۱- گازی شکل کردن زغال سنگ (Coal Gasification) ۲۲
۲-۳-۲- رفرمینگ بخار (steam reforming) ۲۵
۲-۳-۳- رفرمینگ حرارتی خود به خود (ATR) ۳۱
۲-۳-۴- اکسیداسیون جزئی (POX) ۳۲
۲-۳-۵- اکسیداسیون جزئی کاتالیستی (cpo) ۳۳
۲-۳-۶- رفرمینگ دو مرحله ای.. ۳۵
۲-۳-۷- رفرمینگ تبدیل حرارتی (heatexchanger reforming) ۳۶
۲-۳-۸- روش های ترکیبی ریفرمینگ.. ۳۶
فصل سوم: ۴۷
تولید گاز سنتز بطریق SMR. ۴۷
۳-۱- شرح کلی.. ۴۹
۳-۲- مقدمه: ۵۱
۳-۳- تکنولوژی.. ۵۲
۳-۴- تولید گاز سنتز. ۵۴
۳-۴-۱- سولفور زدایی: ۵۴
۳-۴-۲- هیدروکربن های رفرمینگ بخار. ۵۵
۳-۴-۳- توصیف فرآیند و تجهیزات. ۵۷
۳-۴-۳-۱- رفرمر Lurgi ۵۷
۳-۴-۴- آرایش جای گزین فرآیند. ۶۱
۳-۴-۳-۱- پیش رفرمینگ (Prereforming) ۶۱
۳-۴-۴-۲- Co۲ به عنوان خوراک اضافی.. ۶۲
۳-۴-۵- بازیابی گرمای بازمانده ۶۴
۳-۴-۶- قسمت سرمایش گاز دودکش. ۶۴
۳-۴-۷- قسمت سرمایش گاز رفرم شده ۶۵
۳-۵- سنتز متانول. ۶۶
۳-۵-۱- چکیده ۶۶
۳-۵-۲- شرح فرآیند و تجهیزات. ۶۶
۳-۵-۲-۱- راکتور متانول. ۶۶
۳-۵-۲-۲- چرخه سنتز متانول. ۷۲
۳-۶- واحد تقطیر متانول. ۷۳
۳-۶-۱- چکیده ۷۳
۳-۶-۲- شرح فرآیند و تجهیزات. ۷۶
۳-۶-۲-۱- تقطیر با صرفه جویی در هزینه. ۷۶
۳-۶-۲-۲- تقطیر با صرفه جویی در انرژی.. ۷۹
۳-۶-۲-۳- روشهای دیگر. ۸۰
۳-۸- خدمات و واحدهای خارج از شبکه. ۸۴
۳-۸-۱- سیستم آب سرد. ۸۴
۳-۸-۲- سیستم گاز بی اثر, دستگاهها و منبع هوای پلنت. ۸۵
۳-۸-۳- سیستم مشعل.. ۸۶
۳-۸-۴- دیگ بخار راه انداز. ۸۶
۳-۸-۵- واحد تصفیه آب. ۸۶
۳-۸-۶- ژنراتور نیرو. ۸۷
فصل چهارم: ۸۸
طراحی یک واحد صنعتی به روش SMR و تولید گاز سنتز. ۸۸
۴-۱- مقدمه تولید گاز سنتز از گاز طبیعی به روش SMR. ۸۹
۴-۲- شرح عملیات. ۹۲
سیستم تفکیک دی اکسید کربن: ۹۵
۴-۲-۱: رفرمینگ بخار و بازیافت حرارتی (قسمت ۱۰۰) ۹۵
۴-۲-۲- تفکیک دی اکسید کربن (قسمت ۲۰۰) : ۹۹
۴-۲-۳- جداسازی هیدروژن (قسمت ۳۰۰) ۱۰۰
۴-۳- شرح عملیات. ۱۱۰
۴-۴- برآورد هزینه (Cost Estimate) ۱۱۴
نتیجه گیری و جمع بندی: ۱۳۵
منابع و مآخذ: ۱۳۷
فاضلاب یا پالایشگاه نفت دارای زیادی روغن و چربی به صورت ذرات معلق، هیدروکربن های سبک و سنگین، فنل و مواد آلی حل شده دیگر است که اگر بدون تصفیه در محیط تخلیه شود، خطر آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها، ابتدا از یک بخش جدا کننده روغن و به دنبال آن، از یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده، استفاده می کنند که شامل دو بخش است:
مخزن هوادهی: که در این مخزن، فاضلاب ورودی با هوا و توده ای از میکروارگانیسم های هوازی برای مدتی که می تواند از ۴ تا بیش از ۲۴ ساعت متغیر باشد، در تماس قرار می گیرد. عمل هوادهی برای تامین اکسیژن کافی مورد نیاز فعالیت توده میکروبی (لجن فعال) توسط هم زن دائم انجام می گیرد.
نگاه کلی
فاضلاب یا پالایشگاه نفت دارای زیادی روغن و چربی به صورت ذرات معلق، هیدروکربن های سبک و سنگین، فنل و مواد آلی حل شده دیگر است که اگر بدون تصفیه در محیط تخلیه شود، خطر آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها، ابتدا از یک بخش جدا کننده روغن و به دنبال آن، از یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده، استفاده می کنند
مقدمه
تا نیمه قرن بیستم تعداد موتورهای احتراق داخلی (IC) در جهان به قدری کم بود که آلودگی ناشی از این موتورها قابل تحمل بود. با رشد جمعیت جهان و افزایش تعداد نیروگاهها و تعداد رو به افزایش خودروهای سواری هوا به حدی آلوده گشت، که دیگر این آلودگی قابل قبول نبود. در دهه 1940 برای اولین بار آلودگی هوا در ناحیه لوس آنجلس در ایالت کالیفرنیا به عنوان یک مشکل مطرح شد. در دهه 1960 استانداردهای محدودیت آلاینده ها در کالیفرنیا به اجرا در آمد، در دهه های بعد استاندارد محدودیت آلاینده ها در بقیه ایالات متحده اروپا و ژاپن نیز اجرا شد. با ساخت موتورهایی با کارآیی بهتر در مصرف سوخت و با استفاده از تصفیه گازهای خروجی، آلاینده های هیدروکربنی، منواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به ازای هر خودرو در طی دهه 1970 تا 1980 به میزان حدود 95 % کاهش یافت و سرب که یکی از آلوده کننده های اصلی هواست و به عنوان افزودنی سوخت به کار می رفت در طی دهه 1980 از رده خارج شد هر چند مصرف سوخت در موتور یک خودرو نسبت به دهه 1970 به نصف کاهش یافته، اما افزایش تعداد خودرو ها باعث شد کاهش کلی در مصرف سوخت ایجاد نگردد.