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
خلاصه
این مقاله، دیدی از یک سیستم ارسال نیروی جدید برای سیستم های قدرت تجدیدِ ساختار شده، ارایه می دهد. با تبدیل تولید توزیع شده، پاسخ به تقاضای انرژی و منابع انرژی تجدیدپذیر به بخش مهمی از ظرفیت (قدرت) کل نصب شدۀ سیستم، نیاز به یک ابزار بهتر برای ارسال سیستم برای مراکز کنترل سیستم می باشد تا افزایش عدم قطعیت های ناشی از منابع نو، جبران شود. یک چارچوب ارسال (SD) برای اینکه سازمان های محلی انتقال برق و اپراتورهای سیستم انتقال بتوانند شبکه های قدرت بزرگ را مدیریت کنند، ارایه شده است. بویژه، قابلیت سیستم ارسال (نیرو) جدید در ارایه دید جامع و آینده-نگرانه بهتر از شرایط سیستم و الگوهای تولید، در اینجا بطور دقیق مورد بحث قرار خواهد گرفت. این ویژگی ها، برای موفقیت عملکرد یک سیستم پربازده در آینده، بحرانی فرض می شوند.
کلمات کلیدی: ارسال اقتصادی انرژی، امنیت سیستم، عملکرد سیستم، بازار برق، شبکه هوشمند، کنترل تولید
مقدمه
صنعت برق تجدید ساختار شده، چالش ها و نگرانی های جدیدی را به عملکرد ایمن سیستم های قدرت تحت فشار، وارد کرده است. سیستم های انرژی چه در صنایع توصعه یافته و چه در اقتصاد در حال پیدایش، در معرض تغییرات بنیادین ناشی از تاکید بر ترکیب انرژی کم کربن و پاسخگویی به تقاضا، می باشند. این منجر به تغییر ژرف از ساختار متمرکز کنونی به سمت معرفی سهمگین تولید توزیع شده، تقاضای انرژی پاسخگویانه و قابل کنترل، و مدیریت فعال شبکه از طریق سیستم می شود. همچنین، تمایل تنظیم کننده ها و شرکت کنندگان در بازار به شفافیت و نقدینگی در بازار، بطور طبیعی منجر به زمینه های تجاری بزرگتر و نیز یک محرک جدید برای کاربران نهایی بمنظور استفاده هوشمند انرژی خود، می شود.
مقدمه
با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی الکتریکی، روش های تولید و انتقال آن، که بعنوان نمونه سیستم های قدرت HVAC می باشد بصورت گسترده توسعه یافته است و بنا به ضرورت افزایش قابلیت اطمینان و تامین شرایط فنی و اقتصادی هر چه مطلوب تر و بالا بردن کیفیت و توان تولیدی، این سیستم ها را، به شبکه های به هم پیوسته تبدیل کرده است از طرفی توسعه مصرف و بروز مشکلات فنی در سیستم های HVAC از قبیل پایداری، افزایش تلفات، افزایش سطح ایزولاسیون و سطح اتصال کوتاه و همچنین بروز مشکلات اقتصادی از قبیل افزایش مصرف مس، افزایش هزینه ساخت و طراحی دکل هاو افزایش وسایل عایقی مانند مقره ها، باعث شده که علاوه بر شبکه های HVAC، انتقال انرژی بوسیله شبکه های HVDC نیز مورد توجه و بررسی قرار گیرند.
کلمات کلیدی:
1-شبکه
2-سیستم
3-کابل
4-هادی
5- برج یا دکل
6- مقره
7- جریان متناوب فشار قوی
8- جریان مستقیم فشار قوی
پیشگفتار:
بی شک مبانی پیشرفتهای بنیادین هر جامعه بر پایه رشد و ترقی هر چه بیشتر کاربرد علوم در آن جامعه و دستیابی به تکنولوژی نوین قرار دارد. در این میان نقش و مسئولیت دانشگاهیان و متخصصین بسیار سنگین بوده و هر یک وظیفه دارند نسبت به علم و تخصص خود تلاش همه جانبه ای را پیگیری کنند.
گسترش سیستم های قدرت، افزایش توانهای انتقال یافتنی، توسعه جغرافیایی حوزه های تحت پوشش سیستم های برق، به هم پیوستن شبکه های برق رسانی کشورهای همجوار که شاید با فرکانسهای متفاوتی کار کنند و مسائل پایداری و افت توان در شبکه های رایج انتقال، نیاز به استفاده از شیوه های جدید انتقال را افزایش داده است.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی یکسو کننده های با قدرت بالا و ارزان شدن قیمت آنها و همچنین افزایش ارتباطات بین المللی بین کشورها و حتی قاره های مختلف که ضرورت انتقال قدرت در فواصل بسیار طولانی را به دنبال خود دارد، باعث شده که شبکه های انتقال قدرت DC مجهز به مبدلهای تریستوری نسبت به شبکه های انتقال AC از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شوند. این امر خود باعث افزایش چشمگیر انتقال انرژی به صورت DC شده است. همچنین مینیمم کردن تلفات سیستم یکی از پارامترهای بسیار مهم در طراحی شبکه های انتقال انرژی محسوب می شود و از آنجا که تلفات خطوط انتقال DC به مراتب کمتر از خطوط انتقال AC می باشد. لذا کاربرد این نوع سیستم ها در سالهای اخیر با طولانی تر شدن طول خطوط انتقال افزایش چشمگیری پیدا کرده است و این باعث شده که به جای ساختن نیروگاههای جدید فسیلی یا اتمی در نزدیکی مراکز مصرف و انتقال آن توسط خطوط HVAC، از نیروگاههای دوردست، انرژی ارزان را توسط خطوط HVDC به مراکز مصرف منتقل نموده و علاه بر قیمت انرژی کمتر، مسائل زیست محیطی را نیز نداشته باشیم.
مفدمه:
سیستم مدیریت هوشمند ساختمان بخشهای مختلف ساختمان را کنترل می کند و شرایط محیطی مناسبی را ایجاد می نماید. کنترل هوشمند دما، کنترل اتوماتیک امنیت ساختمان، مدیریت هوشمند اطفای حریق و. از قابلیتهای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان می باشند. کنترل و دسترسی به سیستم مدیریت هوشمند با استفاده از نرم افزارهای مربوطه در داخل ساختمان و حتی خارج از آن (از طریق اینترنت) مقدور می باشد. سیستم های کنترل هوشمند انعطاف پذیری بالایی دارند که میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود.
فهرست مطالب
فصل ۱- سیستم هوشمند ساختمان
۱-۱- گروه بندی بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان
۱-۱-۱- شهرسازی و طراحی شهری
۱-۱-۲- طراحی معماری
۱-۱-۳- عناصر و اجزای ساختمان
۱-۱-۴- سیستمهای تأسیساتی (مکانیکال و الکتریکال)
۱-۱-۵- اجرا
۱-۲- طرح هوشمند سازی ساختمان مسکونی
۱-۳- نیازهای کنترلی در فضاهای داخلی یک واحد مسکونی با تفکیک فضاها
۱-۳-۱- ورودی ساختمان هنگام ورود
۱-۳-۲- ورودی ساختمان هنگام خروج
۱-۳-۳- سالن پذیرایی
۱-۳-۴- ناهار خوری
۱-۳-۵- آشپزخانه
۱-۳-۶- نشیمن TV room
۱-۳-۷- اتاق خواب اصلی
۱-۳-۸- اتاق های خواب
۱-۳-۹- سرویس بهداشتی میهمانان
۱-۴- نیازهای کنترلی در فضاهای مشاعات یک ساختمان مسکونی با تفکیک فضاها
۱-۴-۱- راه پله ها
۱-۴-۲- پارکینگ
۱-۴-۳- فضای ورزشی (استخر، سونا، جکوزی، سالن ورزش)
۱-۵- طرح هوشمند سازی ساختمان اداری
۱-۵-۱- کنترل یکپارچه
۱-۶- طرح هوشمند سازی هتل
۱-۷- طرح هوشمند سازی ویلا
۱-۷-۱- سیستم کنترل روشنایی
۱-۷-۲- سیستم کنترل گرمایش و سرمایش
۱-۷-۳- سیستم کنترل پرده ها
۱-۷-۴- سیستم توزیع صوت هوشمند
۱-۷-۵- سیستم کنترل امنیت
۱-۷-۶- سیستم کنترل دسترسی
۱-۸- مزایای سیستم هوشمند
فصل ۲- لزوم BMS در ساختمان
۲-۱- مقدمه
۲-۲- ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی
۲-۳- از جمله مزایای سیستم هوشمند
۲-۳-۱- آسایش
۲-۳-۲- بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی
۲-۳-۳- انعطاف پذیری
۲-۳-۴- کنترل یکپارچه
۲-۴- تعریف BMS
۲-۵- اهداف یک سیستم BMS جامع در ساختمان
۲-۶- استاندرادهای باز و BACnet
۲-۷- Acnet
فصل ۳- معرفی Delta Controls و نرم افزار آن
۳-۱- معرفی Delta Controls
۳-۲- دلایل استفاده از Delta Controls
۳-۳- معرفی نرم افزار Delta Controls
۳-۴- سازگاری با BACnet
۳-۵- گرافیک یکپارچه
۳-۶- صفحه اصلی گرافیکی
۳-۷- نمایشهای دلخواه
۳-۸- گزارشات دلخواه
۳-۹- ثبت و ذخیره وقایع
۳-۱۰- گزارش داده ها و نمودارها
۳-۱۱- قابلیت برنامه ریزی پیشرفته
۳-۱۲- ابزارهای نرم افزاری اعلام وضعیت
۳-۱۳- قابلیتهای دسترسی به WEB
فصل ۴- لایه ها و یکپارچگی سخت افزار Delta Controls
۴-۱- ورودیها و خروجیها
۴-۲- کنترلرهای عمومی
۴-۳- کنترلرهای ویژه روشنایی (DLC)
۴-۴- کنترلرهای امنیتی
۴-۵- یکپارچه سازی سیستم های کنترلی
فصل ۵- کنترل سیستم هوشمند ساختمان
۵-۱- برخی از اهداف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان
۵-۲- وظایف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان
۵-۳- سیستم مدیریت هوشمند ساختمان چیست؟
۵-۴- مزایای اصلی ساختمان هوشمند
۵-۴-۱- راحتی
۵-۴-۲- ایمنی
۵-۴-۳- انعطاف پذیری
۵-۴-۴- صرفه جویی در مصرف انرژی
۵-۵- اجزاء کنترل سیستم های هوشمند ساختمان
۵-۵-۱- متغییر کنترل شونده
۵-۵-۲- سنسور
۵-۵-۳- کنترلر
۵-۵-۴- دستگاه تحت کنترل
۵-۶- پارامتر تحت کنترل سیستم های هوشمند ساختمان
۵-۶-۱- دما
۵-۶-۲- رطوبت
۵-۶-۳- فشار
۵-۷- عملکرد ساختمان هوشمند
۵-۸- چه وسایل و تجهیزاتی قابل کنترل در سیستم هوشمند ساختمان هستند؟
۵-۸-۱- روشنایی
۵-۸-۲- سیستم ایمنی
۵-۸-۳- در، پنجره، پرده، کرکره و سایه بان
۵-۸-۴- سیستمهای گرمایشی سرمایشی و تهویه مطبوع
۵-۸-۵- سیستم صوتی و تصویری
۵-۸-۶- آیفون تصویری
۵-۸-۷- سیستم آبیاری خودکار
۵-۸-۸- کنترل تاسیسات استخر، سونا و جکوزی
۵-۸-۹- سیستمهای ارتباطی (تلفن، پیامگیر، تلفن سانترال و اینترنت)
۵-۸-۱۰- وسایل الکتریکی ساختمان
۵-۹- چگونگی دسترسی و کنترل امکانات در ساختمان هوشمند
۵-۹-۱- صفحه کنترل مرکزی
۵-۹-۲- کنترل با استفاده از امواج رادیویی
۵-۹-۳- کنترل از راه دور
۵-۹-۴- سناریو
۵-۹-۵- اتوماسیون
۵-۱۰- یکپارچه کردن ساختمان های هوشمند
۵-۱۰-۱- منطق کنترل سیستم ساختمان هوشمند
۵-۱۰-۲- HVAC
فصل ۶- طراحی سیستم هوشمند BMS
۶-۱- مقدمه
۶-۲- هواساز AHU
۶-۳- فن تزریق هوا در هواساز ها
۶-۴- نحوه کنترل دما در هواساز ها
۶-۵- دمپرهای تزریق هوا
۶-۶- سنسورهای ضد یخ زدگی Freezing Detector
۶-۷- برج خنک کن Cooling Tower
۶-۸- تانک و مبدل حرارتی آب گرم مصرفی D. H. W. G
۶-۹- سیستم کنترلی پمپها
۶-۱۰- سیستم کنترل چیلر جذبی
۶-۱۱- سیستم کنترل بویلر
۶-۱۲- فن کویلها
۶-۱۳- کارکرد سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS
۶-۱۴- گستردگی شبکه BMS
فصل ۷- تعاریف و مبانی کنترل سیستم هوشمند
۷-۱- سیستم
۷-۲- اغتشاش (نویز)
۷-۳- سیستم های دینامیکی
۷-۴- تقسیم بندی سیستم های کنترل صنعتی
۷-۴-۱- سرو مکانیسم
۷-۴-۲- فرآیند
۷-۴-۳- سیستم کنترل فرآیند
۷-۵- کنترل هوشمند موتورخانه