عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی واحد جی تی ال و مقایسه نتایج با یافته های مطالعات تجربی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1794.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77618
- تاریخ دفاع
- ۱۴ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- مهدی صادقی
- چکیده
- نیاز روز افزون به انرژی در جهان و دشواری های انتقال گاز طبیعی موجب شده است تا راهکارهایی برای استفاده بهینه از منابع گاز طبیعی ارائه گردد. از جمله این راهکارها تبدیل گاز طبیعی به میعانات هیدروکربنی (GTL) می باشد. از مزایای این روش می توان به انتقال آسان، ارزش افزوده بالای فرآیند و همچنین تولید سوخت پاک اشاره کرد. فرآیند GTL به دو بخش اصلی تولید گاز سنتز و تبدیل گاز سنتز به میعانات هیدروکربنی از طریق فرآیند فیشر-تروپش تقسیم می شود. روش های تولید گاز سنتز، کاتالیست و سینتیک فرآیند فیشر-تروپش، نوع واکنشگاه فیشر-تروپش و شرایط عملیاتی آن از جمله عواملی هستند که بر روی نتایج بدست آمده از یک واحد GTL تاثیر بسیار زیادی دارند. در این پژوهش واحد پایلوت GTL شرکت "توسعه صنایع نفت گاز سرو" مورد مطالعه قرار گرفته است و بر اساس شرایط واحد مورد نظر، شبیهسازی فرآیند انجام شده است. شبیه سازی بخش تولید گاز سنتز به وسیله نرم افزار Aspen Plus انجام گرفته که در آن تولید گاز سنتز از طریق فرآیند اکسیداسیون جزئی متان انجام می شود. واکنشگاه فیشر-تروپش نیز توسط نرم افزار Matlab شبیهسازی شده، که به صورت یک واکنشگاه بستر ثابت با کاتالیست کبالت و در دمای پایین در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی فرآیند با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. در ادامه به تحلیل عوامل موثر بر نتایج فرآیند در هر دو بخش تولید گاز سنتز و واکنشگاه فیشر-تروپش پرداخته شده است. در بخش تولید گاز سنتز تاثیر عواملی همچون دمای واکنشگاه، نسبت متان به اکسیژن در جریان ورودی و جریان بخارآب در خوراک واکنشگاه بر روی نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر عواملی همچون نسبت مولی جریان ورودی واکنشگاه، دمای واکنشگاه و فشار واکنشگاه بر روی نتایج فرآیند در بخش فیشر-تروپش بررسی شده است.
- Abstract
- The increasing demand for energy throughout world and difficulties in the transport of natural gas have led to optimum use of Natural gas resources. One of these ways is liquidation of Natural gas and production of GTL. The advantages of this method are facile transport, high added value and production of clean fuel. The process of GTL includes production of synthesis gas and conversion of synthesis gas to hydrocarbon condensates via FISCHER-TROPSCH method. The synthesis gas production method, catalysts and Fischer-Tropsch synthetic method, the Fischer-Tropsch reactors’ type, operations condition are main factors which affect the results of one GTL unit. In this survey, the GTL pilot unit of “Sarv Oil and Gas Industries Development Company” has been studied and the simulation was based on the condition of this unit. The simulation of production of synthesis gas has been performed in ASPEN PLUS package in which the production of synthesis gas is via partial oxidation of methane. The Fischer-Tropsch reactors has been simulated in MATLAB. The reactor has been assumed a fixed bed reactor with low temperature and Cobalt catalyst. The simulation results has been compared with experimental results. Then effective factors on the process in both production of synthetic gas and Fischer-Tropsch reactors have been analyzed. In the synthetics gas production, the effective factors are reactor’s temperature, Methane to Oxygen molar ratio in the inlet flow and steam’s flow in reactor’s feed. Moreover, the effects of factors e.g. molar ratio in the inlet of reactor, the reactor’s temperature and the reactor’s pressure on the result of process in Fischer-Tropsch process have been studied.
