پروژه طراحی کوره های صنعتی ۱۰۰ ص

Word2007777

مقدمه :

در جهانی زندگی می کنیم که حرکت و پویایی علوم و فنون شتاب بیشتری به خود در گرفته است . پویایی و تحرکی که منجر پیشرفتهای بسیار چشمگیر در دنیای معاصر گردیده . این تحولات در زمینه پیشرفتها انگیزه ای را فراهم کرده است که انسان را به ژرفای ناشناخته ها هدایت می کند . با وجود این انسان به رابطه یک نیاز درونی که از روح کمال جوی او نشاء ت می گیرد همواره به دنبال ناشناخته ها پیش می رود و نایافته ها را جستجو می کند . انسان در این راه به طبیعت روی می آورد ، مشاهده و آزمایش می کند ، تجربه کسب می کند ، پیروز می شود ، شکست می خورد و نهایتاً حاصل زحمات و رنجهایش ، رسیدن به اهداف تازه علوم نو و قوانین برتر است (یعنی آنچه که به پیشرفت علوم و فنون منجر می گردد ) . بشر امروز این پیشرفتها را مرهون اندیشمندانی است که از صحنه های طبیعت الهام گرفته و از کنار پدیده های طبیعت بی تفاوت عبور نکرده اند . صحنه هایی که در نهایت سادگی مفاهیم بزرگی را در خود نهفته دارند و اذهان کنجکاوان را درمی یابند ، روزی که انسان سنگ آتش زنه را در طبیعت یافت و به دست گرفت و از برهم زدن آن جرقه ای ایجاد نمود ، کار او به ظاهر ساده می نمود ولی بعدها از آن آتش افروخت و در گرم کردن خود و مواد غذایی اش سود برد و سپس با استخراج نفت و استفاده از آن برای روشنایی منازل و گرم کردن خود و همچنین گداختن فلزات بهره گرفت .

فهرست مطالب

عناوین—————- صفحه

مقدمه—————– ۱

تاریخچه————– ۲

تکامل کوره های جدید— ۴

روش محفظه احتراق کاملاْ یکنواخت—- ۸

محاسبه بار حرارتی بخش تابشی به روش منطقه ای— ۱۴

تعیین افت فشار در لوله ها—— ۱۹

لوله های افقی یا عمودی—— ۲۳

کوره با لوله های افقی——– ۲۷

احتراق لحظه ای————۳۱

منابع تولید گرما———–۳۴

گرمای ویژه محصولات حاصل از احتراق— ۳۸

محاسبه درصد گازهای حاصل از احتراق—– ۴۷

تشعشع مولکولی———— ۵۱

عملکرد مشعلها———— ۵۷

فاصله تیوبها از دیواره—— ۶۳

 فاکتورهای گردش دوباره گازهای حاصل از احتراق—————— ۷۰

احتراق از دیواره یا کف کوره——————————— ۷۹

افت فشار در لوله های انتقال نفت کوره————————- ۸۹

محاسبه سطح دهانه ORIFICE AREA———————– 93

نتیجه گیری——————————————— ۹۸

منابع————————————————- ۱۰۰

 

تاریخچه :

کوره های سرامیکی یکی از ابزارهای ابتدایی بشر بوده است. زیرا تاریخ پیدایش این کوره ها حداقل ۸۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح می رسد که کمی پیشرفته تر از آتشدانهای گودالی  بوده اند. از این نوع کوره ها بیشتر برای پختن اجسام رسی به منظور استحکام و غیرقابل نفوذ کردن آنها استفاده می شده است. سوخت در چاله هایی محترق می شد واجازه داده می شد تا سفالها آرام و در مدت یک یا دو ساعت کاملا خشک شوند. ولی به علت اینکه سوخت در محیط کم عمقی قرار داشت، هوا به اندازه کافی تامین نمی شد و به تدریج با ایجاد خاکستر مقدار حرارت ایجاد شده کاهش می یافت.

امکان افزایش دما در کوره های باز به شدت محدود بوده و درجه حرارت در این  کوره ها به ندرت از حدود ۷۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد متجاوز می شود .

اولین مرحله تکامل کوره ها، بهبود کوره برای گردش حرارت بوده است. یکی از پیشرفت های مؤثر برای بهبود شعله در کوره های گودالی، ایجاد سوراخهایی در قسمت زیرین گودال بوده که هوا را برای احتراق بهتر جذب نماید. قدم بعدی در توسعه    کوره ها، قرار دئادن سوخت در اتاقکی در پائین گودال می باشد که حرارت را بهتر از خاکستر انتقال می دهد. محفظه ای که درآن سوخت جای داده می شود گرما را در خود نگه داشته وتوسط یک جریان خروجی، گازهای داغ از آن خارج می شوند.

چینی ها طراحان و سازندگان زبردست کوره ها بوده اندعلاوه بر این به مواد نسوز خوبی مانند خاک نسوز و خاک چینی(کائولن) دسترسی داشته اند. این مواد با دیر گدازی بالا استفاده از درجه حرارتهای بالاتر را امکان پذیر می سازند.

در ایران و اسپانیا کوره هایی را به کار می برند که اصولا دارای محفظه ای گرد یا مربع شکل بودند و توسط سقف های گنبدی یا استوانه ای پوشیده می شدند. کوره های ایتالیایی تا حدودی شبیه به کوره های اسپانیایی است واین کوره ها از دو محفظه تشکیل شده یکی آتشدان یا فضای احتراق در زیر و یک محفظه در بالا.  از انواع دیگر کوره ها که بیشتر در اروپا مورد استفاده قرار می گرفته عبارتند از:

کوره های لوستر، کوره های کاسل، کوره های نیوکاسل، کوره های بطری شکل، کوره های سه مرحله ای مکش از پائین.

تکامل کوره های جدید:

توسعه و تکمیل روشهای طراحی کوره های جدید از تجارب متعدد عملی در گذشته ریشه می گیرد. در اواخر قرن نوزدهم اولین کوره صنعتی، به صورت دیگ ابداع گردید. عیب اساسی این کوره، عدم کارآیی در مقابل مایعات ویسکوز یا قابل اشتعال بوده است. چنین سیالاتی با تجزیه، حرارت بیش از حد و تشکیل کک مواجه می شدند که منجر به آتش سوزی و عواقب وخیم می گشت.

نوشته پروژه طراحی کوره های صنعتی ۱۰۰ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه طراحی برج های تحت فشار ۱۴۳ ص

Word2007777

عملیات انتقال جرم : Mass transfer operation

در بسیاری از عملیات واحدهای صنعتی که مرتبــط به مــهنــدسی شیمی می باشد هدف اصلی تغییر دادن غلظت اجزاء موجود در محلول ها و مخلوط های مختلف و بدست آوردن فرآورده های جدید است از آنجا که در اکثر این عملیات ها حفاظت ماهیت شیمیایی اجزاء مورد نظر می باشد این تغییر غلظت در اثر واکنش شیمیایی ایجاد نمی شود بلکه از طریق تفکیک فیزیکی اجزای تشکیل دهنده آن محلول یا مخــلوط از یکدیگــر عــملی می گردد.

در اکثر پراسسهای شیمیایی عملیات انتقال جرم اهمیت زیادی دارد در این فرآیندها معمولاً خالص تر کردن یک ماده اولیه و تبدیل آن به فرآیندهای مختلف و یا تفکیک یک فرآورده نهایی از یک فرآورده جــنبی مورد نــظر می باشد در اینگونه موارد اعمال خالص کردن یا تفکیک به کمک عملیات انتقال جرم صورت می پذیرد. به عنوان مثال می توان به واحدهای مختلف موجود در یک پالایشگاه نفت اشاره کرد.

در هر یک از این واحدها، عملیات انتقال جرم باعث تصفیه مواد خام اولیه و یا تفکیک فرآورده های مختلف از یکدیگر می شود.

((فهرست))

عنوان                                  صفحه

فصل اول :

۱٫عملیات انتقال جرم                                 ۱

۲٫انواع تقطیر                                    ۴

۳٫عملیات سیستم نیمه پیوسته                             ۸

۴٫خوراک مطلوب در برج                                   ۹

۵٫ سیستمهای دو جزئی                             ۱۰

۶٫عملیات تقطیر چند جزئی                          ۱۰

۷٫ سیستمهای تقطیر و فرعیات آن                           ۱۳

۸٫فرعیات بر ج تقطیر                              ۱۳

۹٫انواع جوش آورنده ها                               ۱۳

۱۰٫تقطیر در خلا                                   ۱۸

فصل دوم :

۱٫قوانین مربوط به تعادل                              ۲۱

۲٫فشار بخار اشباع                                    ۲۱

۳٫دیاگرام های فازی                              ۲۶

۴٫نمودار تعادل در فشار ثابت                          ۲۸

۵٫اثر فشار بر نمودار تعادل بخار- مایع در فشار ثابت              ۳۰

۶٫انحرافات مثبت از حالت ایده آل                         ۳۱

۷٫مینیمم نقطه جوش در مخلوطهای هم جوش                    ۳۲

۸٫انحلال پاره ای                                  ۳۳

۹٫مایعات نامحلول درهم – تقطیر به کمک بخار آب               ۳۵

۱۰٫ماکزیمم نقطه جوش در مخلوطهای هم جوش                   ۳۶

۱۱٫متغیر های موثر بر روی ضریب اکتویته                       ۳۸

فصل سوم : اصول مربوط به تقطیر مداوم

قوانین مربوط به تقطیر مداوم                           ۴۰

مینیمم تعداد سینی ها                             ۵۰

فصل چهارم : طراحی مکانیکی سینی ها      

۱٫طراحی مکانیکی سینیها                              ۶۷

۲٫انواع سینی ها و کاربرد آنها                            ۶۷

۳٫عملیات انتقال جرم بر روی سینی ها                      ۷۱

۴٫طراحی سینی های کلاهک دار                            ۷۶

۵٫موضوعات طراحی                                 ۷۷

۶٫آرایش سینی ها                                  ۸۰

۷٫زهکشی مایع                                    ۸۴

۸٫قطر برج                                       ۹۰

۹٫فاصله بین سینی ها و اندازه وفاصله سوراخ ها                    ۹۲

۱۰٫افت فشار سینی خشک                             ۹۲

فصل پنجم : برج تقطیراتمسفری (تحت فشار)

۱٫آنالیز نفت خام و اجزاء آن                            ۹۴

۵٫روش محاسبه برای تعین مشخصات نفت خام                     ۱۰۴

۶٫خواص عمومی اجزاء نفتی                               ۱۱۰

۷٫ میزان بازدهی محصول بالا سری                            ۱۱۱

۸٫ تقطیر محصولات                                   ۱۱۱

۹٫ خواص محصولات                               ۱۱۴

۱۰ اساس طراحی فرآیند                                ۱۱۴

۱۱٫ تخمین شرایط عملیاتی برج                           ۱۲۲

۱۲٫ اولین محصول جانبی                              ۱۲۲

۱۳٫ محاسبات سینی بالایی                                ۱۲۴

۱۴٫ محاسبات مینیمم رفلاکس                             ۱۲۶

۱۵٫ تخمین دمای سینی پایینی در شرایط مینیمم رفلاکس            ۱۲۷

۱۶٫ محاسبه قطر برج                               ۱۳۰

۱۷٫ مشخصات عمومی برجهای سینی دار                       ۱۳۰

۱۸٫ فواصل سینی ها از یکدیگر                          ۱۳۱

۲۰٫ سینی های غربالی                             ۱۳۵

 

انتقال جرم به چند صورت انجام می شود :

۱- انتقال جرم در اثر تماس مستقیم دو فاز مخلوط نشدنی:

در این حالت عملیات انتقال جرم بین دو فاز در این است که در حالتیکه تعادل ترمودینامیکی بین اجزای دو فاز برقرار است ترکیب اجزاء در فاز اول با ترکیب آنها در فاز دوم متفاوت می باشد. به این ترتیب می توان انتظار داشت که در نتیجه تماس دو فاز غلظت اجزای موجود در هر یک از آنها تغییر کرده و به غلظت مربوطه به حالت تعادل نزدیک گردد و در نتیجه انتقال جرم بین دو فاز مذکور صورت گیرد.

در برخی از موارد نتیجه انتقال جرم بین دو فاز در حال تماس، ایجاد یک ماده خالص و این در حالتی پیش می آید که یکی از فازهای در حال تعادل تنها از یک جزء تشکیل شده باشد ولی معمولاً هیچیک از فازهای در حال تعادل خالص نبوده بلکه چندین جزء مختلف را در بر می گیرد به این جهت زمانی که دو فاز در تماس با یکدیگر درمی آیند، توزیع غلظت اجزاء بین دو فاز متفاوت از توزیع آنها در حالت تعادل خواهد بود. دور بودن دو فاز از حالت تعدال با یکدیگر منجر به برقرار شدن انتقال جرم بین فازها می گردد این انتقال جرم در اثر نفوذ کند مولکولها انجام می شود و در نتیجه غلظت اجزاء درفازهای در حال تماس بتدریج تغییر کرده سمت غلــظت مربوط بـه حالت تعادل میل می کند در نتیجه تفکیک اجزاء از هم صورت می گیرد.

چون هر ماده می تواند تنها سه حالت گاز، مایع، و جامد وجود داشته باشد بنابراین هر یک از دو فاز حال تماس ممکن است به حالت مایع، گاز و یا جامد باشد بدین ترتیب حالتهای زیر ممکن است پیش آید :

حالت گاز ـ گاز : که در این حالت گازها در اثر تماس مستقیم با هم مخلوط می شوند و یک فاز واحد را به وجود می آورد.

حالت گاز ـ مایع : انتقال جرم بین دو فاز مایع و گاز از طریق دادن گرما و یا گرفتن سرما انجام پذیر است در این دو فاز در حال تعادلند و در نتیجه وجود این تعادل، اجزاء به نسبتهای متفاوت بین دو فاز توزیع شده، از یکدیگر تفکیک می گردند این عمل انتقال جرم را تقطیر جزء به جزء یا به طور ساده تقطیر می نامند.

حالت گاز ـ جامد : چنانچه قسمتی از یک جسم جامد در اثر گرم کردن بدون تبدیل شدن به مایع به صورت بخار آید، فاز بخار حاصل و جامد باقی مانده هر یک شامل کلیه اجزاء تشکیل دهنده جامد اولیه خواهد بود با این تفاوت که نسبت اجزاء در آنها تغییر کرده است این عمل انتقال جرم بین فاز جامد و فاز گاز را تصعید جزء به جزء یا تصـعید می نامند.

حالت مایع ـ مایع : چنانچه انتقال ماده ای در اثر تماس دو فاز مایع نا محلول در یکدیگر صورت گیرد عمل انتقال. را استخراج از مایع  گویند.

۲- انتقال جرم بین دو فاز درون غشاء :

در این حالت انتقال جرم بین دو فاز تنها از طریق نفوذ مولکولی در داخل غشاء انجام می گیرد به طوری که مولکولهای بعضی مواد از داخل غشاء عبور می کند در حالیکه بعضی دیگر قـادر بـه گذشـتن نمی باشند و در اینجا هم حالت مختلف گاز ـ گاز، مایع ـ مایع، مایع ـ گاز، … وجود دارد.

۳- تماس مستقیم دو فاز مخلوط نشدنی :

در مواری که دو فاز مخلوط نشدنی مستقیماً در تماس هستند به علت مخلوط شدن سریع آنها، گرادیان غلظت اجزاء بین دو فاز به سرعت از بین رفته عمل نفوذ مولکولی متوقف می گردد از این جهت جز در حالتهای خاص اینگونه عملیات دارای کاربردهای صنعتی نمی باشد.

در مراحل بالا انتخاب مناسبترین روشهای تفکیک در عملیات انتقال جرم بستگی به نوع پراسس و همچنین هزینه ای که در بردارد. که مهمترین ضابطه برای انتخاب هزینه ای است که هریک از روشهای تفکیک دربردارند.

تقطیر : Distillation

عمل تقطیر روشی است که در آن با توجه به قابلیت توزیع اجزاء بین فاز مایع و فاز مایع و فاز بخاری که در اثر گرما دادن ایجاد می شود، اجزاء موجود در یک محلول مایع از یکدیگر تفکیک می گردد به این ترتیب در عمل تقطیر اجزاء تشکیل دهنده فاز مایع در فاز بخار نیز موجود می باشد بر عکس عمل جذب یا دفع که تفکیک اجزاء با ورودی فاز جدید و مانند حلال صورت می گیرد، در عمل تقطیر فاز جدید در اثر افزایش یا کاهش گرمای محلول و تبخیرو یا چگالش آن حاصل می شود.

مزایای عمل تقطیر بر عملیات های دیگر نظیر جذب و دفع این است که در عمل تقطیر بخاطر اعمال و یا خارج کردن گرما فاز جدیدی که حاصل می شود ارزش گرمایی متفاوتی نسبت به فاز قبلی دارد. خوشبختانه افزودن و یا گرفتن گرما به آسانی صورت می گیرد هر چند در بسیاری از موارد انجام این کار مستلزم هزینه های زیادی است که لازم است همواره مورد نظر باشد از طرف دیگر، در عملیات جذب و دفع، فاز جدید در نتیجه افزودن یک ماده جدید ایجاد می گردد. بدین جهت جزء تفکیک شده به صورت محلول جدیدی بدست می آید که لازم به کمک سایر عملیات انتقال جرم از محلول جدید جدا گردد مگر اینکه محلول ایجاد شده بخوبی خود قابل استفاده باشد.

در بکاربردن عمل تقطیر محدودیتهایی نیز وجــود دارد بطـوریکــه نمی توان ادعا کرد که در کلیه موارد استفاده از این عمل بر سایر عملیات انتقال جرم برتری دارد مثلاً در عمل جذب و دیگر عملیات مشابه که از حلال به عنوان فاز در حال تماس با محلول اولیه استفاده می شود می توان از بین حلالهای مختلف حلالی را که عمل جذب را با سهولت و شدت بیشتری انجام می دهد انتخاب نمود مثلاً برای جذب گازهای هیدروکربنی، آب حلال مناسبی نمی باشد در عوض استفاده از روغنهای هیدروکربن به عنوان حلال برای این منظور بسیار مناسب است زیرا به عنوان ساختمان شیمیایی مشابه، گازهای هیدروکربن تمایل زیادی به انحلال در آن دارند ـ متأسفانه این آزادی انتخاب در فرآیندهای تقطیر وجود ندارد زیرا تنها عامل جدا کننده در تقطیر گرماست که در نتیجه اعمال آن فاز بخاری که حاصل می شود از لحاظ نوع اجزاء تشکیل دهنده کاملاً مشابه با مایع است و به خاطر همین تشابه شیمیایی موجود بین دو فاز اختلاف غلظت حاصله بین دو فاز معمولاً بسیار کم است در برخی از موارد این اختلاف غلظت بقدری ناچیز است که استفاده از تقطیر عملاً مقدور نمی باشد در برخی از موارد حتی اختلاف  غلظتی بین فاز بخار و فاز مایع وجود ندارد در این صورت تفکیک اجزاء به کمک تقطیر ممکن نخواهد بود.

به طور کلی نتیجه می شود که امکان استفاده از عمل تقطیر وجود دارد محصولات عمل به صورت خالص بوده، نیاز به تفکیک مجدد ندارد و بدین جهت می توان ادعا کرد که تقطیر متداولترین و مهمترین عمل در میان عملیات انتقال جرم است.

انواع تقطیر :

تقطیر جزئی یا تقطیر ساده :

Differential or simple distillation

قبل از اینکه تقطیر جزئی یا تقطیر ساده را شرح دهیم بهتر است که اشاره کوچکی به عمل یک مرحله ای ـ تبخیر ناگهانی داشته باشیم چون این تقریباً مثل هم هستند :

تبخیر ناگهانی عملی یک مرحله ای است که طی آن در داخل یک دستگاه قسمتی از یک مخلوط مایع، بخار شده با مایع باقی مانده به حالت تعادل می رسد. بخارهای حاصله و مایع باقی مانده سپس از یکدیگر جدا شده، از دستگاه خارج می شوند. عمل تبخیر ناگهانی را می توان به صورت ناپیوسته انجام داد نمونه ای از نمودار مسیر جریان فازها در یک عمل تبخیر ناگهانی پیوسته در شکل زیر داده شده است :

شکل ۱۰۱ : نمودار از یک عمل تبخیر ناگهانی پیوسته

ابتدا خوراک مایع با استفاده از یک مبدل حرارتی لوله ای معمولی و یا با عبور از درون لوله های یک کوره روغن سوز گرم می شود پس از آن فشار کاسته می شود تا تحت شرایط آدیاباتیک قسمتی از آن تبدیل به بخار شود سپس بخارهای حاصله و مایع باقی مانده وارد مخزن جدا کننده های می گردند تا از یکدیگر تفکیک شوند. همانطور که اشاره شد چنانچه در هر یک از بی نهایت تعداد مراحل متوالی تبخیر ناگهانی، مایع به مقدار بسیار جزئی تبخیر گردد نتیجه حاصله از مجموعه این مراحل معادل با یک عمل تقطیر جزئی و یا تقطیر ساده خواهد بود در عمل رسیدن کامل به چنین حالتی نامقدور اسـت و تنهــا به طور تقـریب می توان به آن نزدیک شد (شکل ۲-۱) این شکل یک دستگاه تقطیر نا مداوم را نشان می دهد. این دستگاه شامل دیگی است مجهز به یک منبع گرمایی مانند فضای دو جداره مرتبط به جریان بخار آب است.

مقدار مایعی که در دیگ است به آرامی می جوشد و بخار های حاصل به سرعت از دیگ خارج شده وارد چگالنده می گردد. تا مایع شده به عنوان محصول تقطیر شده در مخزن های گیرنده جمع آوری گردد این دستگاه در حقیقت مقیاس بزرگتری از دستگاه معمولی تقطیر آزمایشگاهی است که معمولاً از مجموعه یک بالن و یک چگالنده ساخته می شود. قسمتی از بخار که در ابتدای عمل تقطیر ایجاد می گردد فنی ترین غلظت را نسبت به جزء فرارتر دارا می باشد زیرا با ادامه عمل تقطیر غلظت این جزء در بخارهای حاصله به تدریج کاهش می یابد از این جهت برای تفکیک اجزاء مایع از یکدیگر می توان در زمانهای مختلف محصول تقدیر در مخازن گیرنده مختلف جمع آوری نمود. و بدین ترتیب برشهای مختلفی از محصول را با درجه خلوص متفاوت بدست آورد. مثلاً از مخلوط سه جزئی که شامل مقدار کمی از جزء بسیار فرار A و مقدار بسیاری از جزء B نسبتاً معتدل و مقدار کمی از جزء C با فراریت بسیار کم است می توان سه برش مختلف که هر کدام نسبت به یکی از اجزاء نسبتاً خالص است بدست آورد مقدار برش اول که از چگالش بخارهای فرار اولیه بدست می آید بسیار کم است ولی بیشتر آن از جزء A تشکیل شده  است مقدار زیادی از مواد تقطیر شده که به صورت محصول نسبتاً خالص از B با اندک ناخالصی هائی از A و C و همراه است به عنوان برش دوم جمع آوری می کرد در حالیکه مایع باقیمانده در دیگ (به عنوان برش سوم) بیشتر از جزء C تشکیل شده است.

ملاحظه می شود با وجودی که هنوز هر سه برش محتوی هر سه جزء C , B , C می باشند، تفکیک قابل ملاحظه ای بین اجزاء صورت گرفته است.

برای اینکه چنین عمل تقطیری به حالت ایده آل تقطیر جزئی نزدیک شود لازم است تبخیر مایع در دیگ به قدری کند انجام می گیرد که بخار حاصله همواره در حال تعادل با مایع باقیمانده باشد. همچنین لازم است تمام عواملی را که موجب پیدایش ماندگی قطرات مایع در فاز بخار می گردد از بین برد و از سرد شدن و چگالش بخار قبل از ورود به چگالنده جلوگیری کرد. با وجودی که در عمل ایجاد این شرایط غیر ممکن است و از این نظر رسیدن به حالت ایده آل تقطیر جزئی مقدور نیست ولی مطالعه عمل تقطیر جزئی و نتاریج حاصله از آن بسیار مفید و گزینش آن به عنوان مقایسه ای بسیار مناسب است.

کاربردهای تقطیر نیمه پیوسته :

: the uses Batch distillation

تقطیر نیمه پیوسته از نظر مفهومی ساده تر از تقطیر پیوسته می باشد اگر یک مخلوطی را در دیگ بخار کرده و آن را حرارت دهیم تا اینکه مخلوط تبخیر شود، بخار حاصل کندانس شده دارای فراکشنهای مختلف است و چون غلظت اجراء سبک در بخار بیشتر از مایع است، لذا فراکشنهای کندانس شده از مخلوط اولیه در ابتدا از اجزاء سبکتر غنی تر خواهد بود و به تدریج از غلظت این فراکشنها کاسته می شود. این تبخیر تک مرحله ای را تقطیر ساده یا تقطیر جزئی گویند.

نوشته پروژه طراحی برج های تحت فشار ۱۴۳ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه طراحی کاتالیستهای شیمیایی ممانعت کننده از آلودگی هوا و توانایی آنها در پاکیزگی محیط زیست ۱۱۳ ص

Word2007777

فهرست مطالب

عنوان

صفحه
پیشگفتار

۱

چکیده

۳

      ü        فصل اول

مقدمه

۶

۱-۱ انواع آلاینده های موجود در هوای تهران

۷

۲-۱ اثرات سوء آلایندها بر ساختمان بیولوژیکی بدن

۸

۳-۱ لزوم استفاده از کنورتورهای کاتالیستی و خصوصیات کاتالیستی

۹

۴-۱ تاریخچه و سیر تکاملی کنورتورهای کاتالیستی در سطح جهانی

۱۲

      ü        فصل دوم

شیمی فیزیک واکنشهای انجام شده در
مجاورت کاتالیستهای سه جانبه

۱۶

۱-۲ واکنشهای انجام شده

۱۹

۲-۲ شرایط انتخاب کاتالیست سه جانبه

۲۲

عنوان

صفحه

      ü        فصل سوم

مروری بر کاربرد کاتالیستها در تبدیل گازهای اگزوز

۲۴

۱-۳ کاتالیزورهای اکسید کننده هیدروکربن و کربن منواکسید

۲۵

۲-۳  کاتالیزور های احیاء کننده اکسید نیتروژنی

۲۶

۳-۳ کاتالیست اکسید فلزات انتقالی برای اکسیداسیون HC , CO

۲۸

۴-۳ کاتالیست فلزات نادر برای اکسیداسیون هیدروکربنها و منواکسید

۲۹

۵-۳ کاتالیستهای احیاء اکسیدهای نیتروژنی و NOX

۳۰

۶-۳ کاتالیزورهای سه جانبه مقاوم در برابر سموم کاتالیستی برای کنترل همزمان NOX , CO , HC

۳۲

۷-۳ استفاده از کاتالیست پلاتین- رودیوم در کنورتورهای کاتالیستی

۳۶

۸-۳ اکسید سزیم بعنوان عامل بهبود دهنده در کاتالیستهای سه جانبه

۵۰

۹-۳  طراحی کاتالیزور با خواص بهبود یافته

۵۱

۱۰-۳ استفاده از کاتالیست های پالادیم- تنگستن در اگزوز اتومبیل

۵۲

۱۱-۳ استفاده از کاتالیست های پالادیم- لانتانیوم در کنترل آلودگی اتومبیل

۵۷

      ü        فصل چهارم

سینیتیک واکنشها

۶۴

عنوان

صفحه

۱-۴ سینیتیک واکنش اکسیداسیون در مجاورت اکسید فلزات قلیایی

۶۵

۲-۴ سینیتیک واکنش اکسیداسیون در مجاورت فلزات نادر

۶۸

۳-۴ سینیتیک واکنش تجزیه و احیاء NO

۷۲

۵-۴ احیاء NO بوسیله CO در مجاورت کاتالیزور پالادیم با پایه آلومین

۷۵

۶-۴ مکانیسم سینتیکی واکنش CO+NO در مجاورت کاتالیستهای مجهز به RH

۸۴

      ü        فصل پنجم

انتخاب ، طراحی و ساخت کاتالیست

۹۳

۱-۵ انتخاب و مشخصات پایه کاتالیست

۹۴

۲-۵  طبقه بندی تداخل های پایه و فلز

۹۵

۳-۵ ماهیت و ترکیب پایه ها

۹۶

۴-۵ پایه آلومین

۹۷

۵-۵ انتقال فازهای آلومین

۹۹

۶-۵ تهیه و آماده سازی پایه کاتالیست

۱۰۱

۷-۵ انتخاب و فرمولاسیون کاتالیست

۱۰۱

۸-۵ روش ساخت و تهیه کاتالیست

۱۰۴

مراجع

۱۰۷

پیشگفتار :

حفظ محیط زیست جزء وظایف اصلی انسان بشمار می آید . با پیدایش انقلاب صنعتی در اروپا و متعاقب آن با تکامل پیوسته تکنولوژی آلودگی محیط زیست نیز افزایش پیدا کرده است . اتومبیلها به عنوان یکی از منابع عمده آلودگی محسوب میگردند .

با افزایش تعداد اتومبیلها در جهان و بخصوص در شهرهای بزرگ نظیر تهران ،‌دفع طبیعی آلودگی امکان پذیر نبوده و الزاماً میبایست در جهت کاهش آن از منبع تولید کننده ( اصلاح موتور ) و نیز تبدیل گازهای مضر به گازهای کم ضررتر اقداماتی صورت گیرد . در چند دهه اخیر این موضوع مورد نظر قرار گرفته و پیشرفتهای زیادی برای رفع این مشکل حاصل شده است بطوریکه تکنولوژی ساخت موتورها به مقدار قابل ملاحظه ای اصلاح شده و احتراق بهبود و مصرف اتومبیل کاهش یافته است .

علیرغم این اصلاحات ،‌هنوز امکان حذف کامل گازهای آلوده کننده وجود ندارد و لذا میبایست پس لز احتراق و خروج گاز از موتور به کمک کنور تورهای کاتالیستی ، آنها را به گازهای کم ضرر CO2و HO2 تبدبل نمود . از حدود  بیست سال پیش استفاده از کنور تورها یکاتالیستی که در صنایع شیمیایی جایگاه مشخصی داشته اند ، تحت عنوان کنور تورهای کاتالیستی اتومبیل رایج شده است . متاسفانه با وجود آلودگی شدید هوای شهرهای بزرگ ایران بخصوص و تهران سابقه فعالیتی در این زمینه وجود ندارد و لذا در این پروژه اولین قدمهای لازم برای شناخت علمی و عملی کاتالیستهای مربوط بر داشته شده است . نظر به اینکه لازمه هر گونه مطالعه ای در این زمینه ، شناخت نوع و عملکرد کاتالیستهای مربوطه میباشد ،ؤ این کار بر این موضوع متمرکز گردید . بدیهی است که در ادامه این پروژه نحوه انتخاب ، طراحی و ساخت این کاتالیزورها مورد بررسی قرار میگیرد .

در خاتمه با آروزی موفقیت برای کلیه پژوهشگران این مرز و بوم ، به امید روزی که نفس هوایی سالم و پاکیزه در شهر تهران همچنین بازگشت پرندگان خوش آواز به این شهر دور از واقعیت نباشد .

چکیده :

تنفس در هوایی سالم و پاکیزه یکی از آرزوهای شهروندان در دو دهه اخیر محسوب میگردد . با این هدف این پروژه به منظور گامی در جهت کاهش آلودگی هوا و سالم سازی محیط زیست انتخاب شده است ، آلاینده هایی که در این زمینه مورد بررسی قرار گرفتند آلاینده های گازی ناشی از اگزوز وسایط نقلیه موتوری هستند . آلاینده های اصلی گاز اگزوز عمدتاً شامل مونواکسید کربن (co) ، هیدرو کربنهای نسوخته (hc)و اکسیدهای نیتروژن (nox) میباشند . در این راستا چاره جز استفاده از کنوتورهای کاتالیستی وجود ندارد که در آنها واکنشهای اکسیداسیون CO و HC و واکنش احیاء NOX بطور همزمان انجام شوند . برای این منظور از کاتالیستهای سه جانبه (TWC) استفاده گردد . بنابراین در این پروژه شناخت این کاتالیستها در شرایط حقیقی گازهای اگزوز اتومبیل انجام گرفته است .

در این پروژه از سه فاز a- AL2O3 – S-AL2O3 , y – AL2O3  که به ترتیب هر یک دارای مساحت سطح BET معادل ۲۸۵،۱۲۵،۲۶ متر مربع بر گرم هستند به عنوان پایه کاتالیست استفاده شده است .

فلزات انتخاب شده ، جزء عناصر واسطه گروه هفتم و هشتم جدول تناوبی میباشند . این نوع فلزت از نوع فلزات گرانبها و هم خانواده پلاتین هستند . PT، RH و PD فلزاتی هستند که در طراحی  ، فرمولاسیون و ساخت کاتالیستهای سه چانبه این پروژه بکار گرفته شده اند . درصد وزنی هریک از این فلزات به ترتیب ۵/۰%،۰۵/۰%. ۲۰/۰%میباشد. فرمولاسیون سه نوع کاتالیست ساخته شده یکسان بوده و تنها اختلاف آنها در پایه بکار رفته است .

خلاصه فرمولاسیون کاتالیستهای مذکور به قرار زیر است :

در ساخت کاتالیستهای فوق از روش تلقیح (IMPREGNATION) مرحله ای استفاده گردیده است ، به این ترتیب که در سه مرحله جداگانه هر یک از فلزات یاد شده ، روی پایه های کاتالیستی نشانیده شده اند . ترتیب نشاندن فلزات فوق روی پایه کاتالیست یه گونه ای انتخاب شده است که نقاط ضعف هر یک حد اقل گردد و در عوض نقاط قوت آنها شدت یابد . پالادیم فلزی مقاوم در همروی یا کلوخه شدن (SINTERING) در پایه است ، لذا این فلز در پایین ترین لایه قرار داده شده است . رودیم واکنشهای احیاءNOX را بخوبی انجام میدهد ،اما در مقابل هجوم سموم کاتالیستی بسیار حساسمیباشد ، پس از این فلز نیز در نزدیک ترین لایه به سطح بعد از پالادیم قرار گرفته است . از طرفی پلاتین فلزی مقاوم در مقابل هجوم سموم کاتالیستی است ، این فلز رد خارجی ترین لایه به سطح و روی رودیم نشانیده شده است . لازم بذکر است که پالادیم و پلاتین واکنشهای اکسیداسیون CO و از رابخوبی انجام میدهند .

در طراحی و فرمولاسیون کاتالیست ها این نتیجه حاصل شده بود که میبایست به منظور تعدیل نوسانات ناشی از تغییرات دائم هوا نسبت هوا به سوخت (A/F) و همچنین بهبود خواص کاتالیستی ، از مواد افزودنی چون اکسید سزیم (CeO2)استفاده میگردید ، اما با توجه به عدم دسترسی به نمک سزیم عملاً این ماده در ساختار کاتالیستها ی ساخته شده بکار گرفته نشده است .

با توجه به آزمایشات انجام شده بهترین بازده تبدیل همزمان هر سه آلاینده Nox,HC,CO)) در حوالی نقطه استوکیومتری(A/F=14/7) حاصل میگردد ، لذا طراحی اتومبیل باید طوری باشد که حتی الامکان با این نقطه نزدیک باشد .

نتایج نشان میدهد که کاتالیست PCC1گازهای NO,Nox را با درصد بالایی (بالی ۹۵ درصد) تبدیل مینماید ، اما تبدیل گازهای CO وHC را خوب انجام نمیدهد . البته با افزودن کمی اکسیژن اضافی ( بین ۲ تا ۳ درصد ) تبدیل CO نزدیک به ۱۰۰ درصد هر رسد و نیز تبدیل HC به بالی ۸۰ درصد افزایش یافت ، در عوض تبدیل NO و Nox کمی کاهش پیدا کرد ۰ بدلیل بروز بازدارندگی اکسیژن در انجام واکنشهای احیاء).

کاتالیست PCC2 ، کاتالیست مناسب برای CO و تا حدی برای HC میباشد . چرا که تبدیل CO در این کاتالیست تقریباً ۹۸ درصد بوده و تبدیل HC نیز تا ۷۰ درصد مشاهده شده تبدیل NO,Nox در این کاتالیست پائین تر از ۴۵ درصد میباشد .

افزودن اکسیژن به این کاتالیست درصد تبدیل CO ,HC را افزایش داد و تأثیر محسوسی روی بازده تبدیل NO,NOXنگذاشت .

کاتالیست PCC3و CO را صددرصد تبدیل نمود و تبدبل HC را نیز تا ۸۰ درصد انجام داد، اما تبدیل NO و NOX در این کاتالیست بسیار پائین و حتی زیر ۴۰ درصد (بیشتر اوقات زیر ۲۰ درصد) بود . با توجه به نتایج بالا میتوان اظهار نمود ، کاتالیست مناسب که بکار رفته در آن بین دو فاز باشد .

 

نوشته پروژه طراحی کاتالیستهای شیمیایی ممانعت کننده از آلودگی هوا و توانایی آنها در پاکیزگی محیط زیست ۱۱۳ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه شیمی پالایش – کاتالیست ۱۲۴ ص

Word2007777

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

پیشگفتار

۱

فصل اول تاریخچه کاتالیست

۳

تاریخچه کاتالیست

۴

پیشرفت های مهم در علم کاتالیست

۶

پیشرفت های مهم در تکنولوژی کاتالیست

۷

فصل دوم مبانی عمل کاتالیستی

۸

سرعت واکنش

۹

فاکتور  موثر

۱۰

واکنش کاتالیستی  همگن وناهمگن

۱۳

واکنش کاتالیستی همگن

۱۳

واکنش کاتالیستی نا همگن

۱۴

حامل ها

۱۴

پیش برنده ها

۱۷

شتاب دهنده ها

۱۹

سموم کاتالیست

۱۹

عنوان

صفحه

کثیف شدن کاتالیست

۲۰

سینترینگ

۲۱

ممانعت کننده ها

۲۲

فعالیت

۲۲

انتخاب کنندگی

۲۳

پایداری

۲۴

فصل سوم ساخت سطوح کاتالیستی

۲۷

ساختار های فیزیکی اصلی سطوح کاتالیستی

۲۸

فلزات دارای سطح بزرگ

۲۹

جامدات  ریز حفره

۳۲

کاتالیست فاز مایع پایه دار

۳۶

کاتالیست های  تثبیت شده آنزیمی و معدنی

۳۷

کاتالیست های قلمه ای

۴۱

کاتالیست های اکسید مختلط

۴۳

ساخت کاتالیست های ناهمگن

۴۴

کاتالیست های اکسید مختلط

۴۵

عنوان

صفحه

زئولیت ها

۴۷

انواع ساختار های فلزی  روی پایه ها

۵۳

آنزیم ها و سلول های زنده تثبیت شده

۶۱

خلاصه

۶۷

فصل چهارم کاربرد کاتالیستها در صنعت نفت

۶۹

۱-۴ کاتالیستهای  تصفیه هیدروژنی نفتا

۷۰

مقدمه (آماده سازی خوراک )

۷۰

کاتالیست های تصفیه هیدروژنی

۷۵

جذب سطحی فلزات روی کاتالیست

۷۸

کاتالیست های HDS  گوگردی شده

۸۰

هشدار دهنده های تصفیه  هیدروژنی نفتا

۸۱

کک گرفتگی

۸۱

سیلیکا

۸۱

رسوبات روی کاتالیست ها

۸۲

رسوبات کلراید وخوردگی

۸۳

احیای مجدد

۸۵

مواد پایه کاتالیست

۸۵

عنوان

صفحه

خلاصه

۸۷

۲-۴ کاتالیستهای تبدیل کاتالیستی

۸۹

دی هیدروسیکلیزان

۹۱

فعالیت کاتالیست

۹۱

انتخاب کنندگی

۹۴

پایداری

۹۶

تهیه کاتالیست

۹۸

توسعه کاتالیست

۱۰۰

توسعه کاتالیست  ریفرمینگ

۱۰۰

کاتالیست چند ماموریته

۱۰۲

ترکیب کاتالیست

۱۰۲

آلومین ها

۱۰۴

کاتالیست های تجارتی

۱۰۴

پراکندگی کاتالیست

۱۰۵

دانسیته کاتالیست

۱۰۶

مساحت سطوح

۱۰۷

ابعاد کاتالیست

۱۰۸

عنوان

صفحه

سموم کاتلیست

نیتروژن

۱۰۹

۱۱۰

هالیدها

۱۱۰

آب

۱۱۰

فلزات

۱۱۱

گوگرد

۱۱۱

احیای مجدد کاتالیست

۱۱۳

بخش ۳-۴ کاتالیست های کراکینگ  کاتالیستی

۱۱۵

مقدمه

۱۱۵

واکنشهای کاتالیتیک کراکینگ

۱۱۶

احیای مجدد کاتالیست

۱۱۸

کاتالیست های کراکینگ

۱۲۰

ارزیابی کاتالیست

۱۲۵

مسمومیتها

۱۲۵

بخش ۴-۴ کاتالیستهای هیدروکراکینگ

۱۲۷

مقدمه

۱۲۷

واکنشهای هیدروکراکینگ

۱۲۸

عنوان

صفحه

کاتالیست ها

۱۲۹

نقش فلزات کاتالیستی در هیدروکراکینگ

۱۳۱

کاتالیست های فلز نوبل

۱۳۴

کاتلیستهای فلزی پایه

۱۳۸

ترکیب شدن نیکل  با حامل

۱۳۸

تغییر نیکل  توسط گوگرد

۱۳۹

کاتالیستهای اکسیداسیون اسیدی – پلاتین برای هیدروکراکینگ

۱۴۳

فعالیت هیدروژناسیون پلاتین

۱۴۳

فعالیت اسیدی

۱۴۵

احیای مجدد کاتالیست

۱۴۵

بخش ۵-۴ سوزاندن  کک

۱۴۷

منبع کک

سوزاندن در یک بستر ثابت

۱۴۷

۱۴۷

سوزاندن در یک بستر سیال

۱۴۸

سوختن کک محدود شده به اثر نفوذ پذیری

۱۴۹

اثرات  فعالیت اکسیداسیون – احیاء

۱۵۰

سوزاندن کاتالیست های پودری شکل

۱۵۰

عنوان

صفحه

بخش ۶-۴  جابجا کردن  وپر کردن  راکتورها از کاتالیستها

۱۵۲

مقدمه

۱۵۲

حمل و نقل بشکه های کاتالیست

۱۵۲

الک کردن  کاتالیست

۱۵۳

ریختن کاتالیست در راکتور

۱۵۴

پر کردن  راکتورهای گشاد

۱۵۵

مراجع

۱۵۷

پیشگفتار:

«بسیاری از مواد می توانند روی مواد دیگر تاثیر بگذارند که با میل آنها به انجام  واکنش شیمیایی تفاوت بسیار زیادی دارد. انها از این طریق  باعث تجزیه این مواد تشکیل مواد جدید می شوند، ولی در ترکیب  مواد جدید  وارد نمی شوند. این نیروی جدید که تا کنون  ناشناخته بوده هم در مواد آلی وهم در مواد  معدنی  وجود دارد… من آن را نیروی کاتالیستی می نامم. همچنین تجزیه مواد توسط  این نیرو  را کاتالیزور می نامم»

(ژ-ژ برزلیوس(Berzelius ) (1836 ) مجله  علوم فلسفی  جدید ادینبورو، xxy  ، ۲۲۳)

اولین باری که نام  کاتالیز در متن  علمی آمد در متن  بالا بود. تا پیش از آن  لغت کاتالیز به معنی «قانون شکنی و بر هم زدن نظم بود. شاید بر داشت برزلیوس ان بود که عمل کاتالیز اصول و قوانین  یافته  شده تا سال  ۱۸۳۶  را نقض می کرد  توجه  به این نکته جالب است که جایگزین کردن تعدادی از کلمات  عبارت  به کار رفته توسط برزلیوس  با کلمات  امروزی، خلاصه  بسیار خوبی  از نگرش  فعلی ما به کاتالیزر  به دست می دهد. کاتالیست  یک قاعده خیلی اساسی در تولید و انفعال  سوختها و مواد شیمیایی می باشد.

بررسی مبحث کاتالیست  یک موضوع مهم و حساس  بوده که علاقه  خیلی از دانشمندان و مهندسین  به ان جلب  شده است. کاتالیست  عملاً در صنعت  تصفیه نفت  به کار می رود و تقریباً  همه مواد نفتی  در فرایندها ، توسط  واکنشهای کاتالیستی  تهیه می شوند. کاتالیستها برای اولین بار در دنیا  در سال ۱۹۰۹  هنگامیکه  استوالد(Ostwald  )  به خاطر کارش جایزه نوبل گرفت  به رسمیت شناخته شد. سه سال  بعد آن افتخار به سباتیر ( Sabatier  ) بخشیده شد.

بررسی  بحران اخیر انرژی  و در دهه تحریم نفت عرب در سال ۱۹۷۳  و  متعاقب آن فعالیتهای اوپک (O.P.E.C  ) ، اهمیت کاتالیست آشکار تر  می شود و به سرعت  شناخته می گردد.  یعنی کاتالیست تکیه گاهی برای مقدار  زیادی انرژی  تلقی
می گردد.  این مواد به وسیله  ایالات متحده و ملل صنعتی  دیگر تولید می شوند.

امروزه سیستم های کاتالیستی  به دو دسته بزرگ همگن و ناهمگن تقسیم
می شوند. در سیستم های همگن، کاتالیست، معمولاً یک گونه محلول است. در حالی که در سیستم های ناهمگن، کاتالیست معمولاً یک جامد  نا محلول است که واکنش  فقط روی  سطح آن انجام  می شود.

تاریخچه کاتالیست :

کاتالیست بعنوان یک پدیده اخیراً بررسی گردیده است . ظاهراً اولین کاتالیست ، برای واکنشهای آنزیمی در شکل تهیه و ساخت شراب و سرکه بکار گمارده شد . همچنین در تهیه صابون که یک عمل بسیار قدیمی است . مورد توجه قرار گرفت . این واکنشها به تبدیل کاتالیستی شکر به اتیل الکل به اسید استیک و چربی به یک نمک است و گلیسیرین منجر گردید .

در طی اواخر قرن هیجدهم دانش شیمی سریعاً گسترش می یافت و طبیعی بود که اثر مواد خارجی بر روی واکنشهای شیمیایی مطالعه شود . بین سالهای ۱۸۳۵-۱۷۸۰ آزمایشات متعدد و با ارزشی ، اثرات مواد خارجی را بر روی واکنشهای شیمیایی شرح دادند . این آزمایشات واکنشهای اسیدها را در محلول و واکنشهای فاز گازی و واکنشهای جذب بوسیله جامدات را مورد بحث قرار میدادند . اهداف کار کاتالیستها بوسیله فوزینیری[۱] ، که اولین کسی بود که رابطه بین جذب سطحی[۲]  و افزایش سرعت واکنشها را بوسیله جامدات مورد توجه قرار داد ، پیشرفت نمود . از جمله افراد دیگر فارادی [۳] ، دریافته بود که جذب سطحی مواد اولیه یک قاعده مهم در صورت گرفتن یک واکنش در حضور یک جامد می باشد . همچنین کلمنت[۴] و دیزرمس[۵] اظهار داشتند که اکسیدهای نیتروژن یک نقش اساسی را در اکسیداسیون دی اکسید گوگرد بوسیله تشکیل یک ترکیب بازی میکنند . خیلی از آزمایشها بر روی طرز عمل کاتالیستها با موادی صورت میگرفت که امروزه بعنوان کاتالیستها مورد استفاده در صنایع نفت مطرح میباشند . بعنوان مثال اسیدهای قوی ، خاکها و فلزاتی از قبیل پلاتین  .

« برزلیوس۱ »یکی از بزرگترین سازمان دهنده های دانش شیمی است . وی ابتدا دید که خیلی از پدیده های گوناگون مانند بالا بردن سرعت واکنشها عموماً به کارهای قبلی وابسته است . در بیان تحقیقات شیمیایی که در طی سال ۱۸۳۵ داشت ، او برای اولین بار پیشنهاد نمود که مشاهدات و نتایج آزمایشهای مختلف که بر روی واکنشها صورت گرفته ، عموماً نشان میدهند که فعالیت شیمیایی باید بوسیله یک عامل خارجی بدون اینکه آن عامل در واکنش شرکت نماید ، افزایش یابد . او این پدیده را کاتالیزر نامید . در این گفتار برزلیوس مفهومی از یک نیروی کاتالیستی ارائه نمود و در انجام آن یک نوع نیروی خاص که قادر به انجام فعالیت شیمیایی بود ، را آشکار میدانست . بعد از وی تا زمان زیادی بعد از او « استوالد۲» چنین سیمای علمی از کاتالیستها به مدت شصت سال وجود داشت . ولی در عمل چنین چیزی وسیله جالبی نبود .


نوشته پروژه شیمی پالایش – کاتالیست ۱۲۴ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه جریانات دو فازی درون لوله ها ۹۵ ص

Word2007777

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                              صفحه

 

خلاصه ………………………………………………………………………………………………  ۱

فصل اول : تئوری

مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریانهای دو فازی …………………………….  ۳

نمودارهای فازی مخلوط های هیدروکربوری …………………………………………  ۳

فشار بحرانی میعان …………………………………………………………………………….  ۴

دمای بحرانی میعان …………………………………………………………………………….  ۴

ناحیه معکوس …………………………………………………………………………………….  ۴

خطوط کیفیت ……………………………………………………………………………………..  ۴

متغیر های مورد استفاده در جریان های دو فازی …………………………………  ۵

لغزش ………………………………………………………………………………………………..  ۶

اثر لغزش بر ترکیب درصد جریان های دو فازی ………………………………….  ۷

پس ماند …………………………………………………………………………………………….  ۹

اثر لغزش بر آنتالپی جریانهای دو فازی ……………………………………………….  ۱۲

سرعت ……………………………………………………………………………………………….  ۱۵

سرعت ظاهری ……………………………………………………………………………………  ۱۵

سرعت واقعی ……………………………………………………………………………………..  ۱۵

سرعت جریان دو فازی ……………………………………………………………………….  ۱۶

سرعت لغزش ……………………………………………………………………………………..  ۱۶

جرم ویژه …………………………………………………………………………………………..  ۱۷

گرانروی …………………………………………………………………………………………….  ۱۸

محاسبات تبخیر ناگهانی در دما و فشار ثابت ……………………………………….  ۱۹

تعیین فشار نقاط شبنم و حباب ……………………………………………………………  ۲۱

توضیحات ………………………………………………………………………………………….  ۲۴

الگوهای جریان دو فازی درون خط لوله ……………………………………………….  ۲۶

الگوهای جریان در خطوط لوله …………………………………………………………….  ۲۷

جریان حبابی ……………………………………………………………………………………..  ۲۸

جریان توپی یا قالبی ……………………………………………………………………………  ۲۸

جریان لایه ای …………………………………………………………………………………….  ۲۸

جریان موجی ……………………………………………………………………………………..  ۲۹

جریان لخته ای …………………………………………………………………………………..  ۲۹

جریان حلقوی …………………………………………………………………………………….  ۳۰

جریان قطره ای …………………………………………………………………………………..  ۳۰

الگو های جریان دو فازی در خطوط لوله شیبدار …………………………………..  ۳۱

روشهای پیش بینی انواع الگوهای جریان ……………………………………………..  ۳۵

پیش بینی رژیم های جریان دو فازی بوسیله مدلهای فیزیکی …………………  ۳۷

پیش بینی رژیمهای حرکتی با استفاده از روش Minami-Shoham ………  ۳۸

انتقال از رژیم جریان لایه ای به جریان متناوب یا حلقوی پراکنده …………..  ۴۲

مبانی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی ………………………………  ۴۳

مقدمه …………………………………………………………………………………………………  ۴۴

مراحل طراحی مقدماتی خطوط لوله انتقال جریان های دو فازی ……………..  ۴۵

مشکلات عملیاتی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی ………………  ۴۶

فصل دوم : آنالیز نتایج

مقدمه…………………………………………………………………………………………………. ۴۸

آنالیز نتایج …………………………………………………………………………………………  ۵۰

مرحله اول ………………………………………………………………………………………….  ۵۰

خط لوله ۶ اینچی ………………………………………………………………………………..  ۵۲

خط لوله ۸ اینچی ………………………………………………………………………………..  ۵۶

خط لوله ۱۰ اینچی ……………………………………………………………………………..  ۶۳

مرحله دوم …………………………………………………………………………………………  ۷۰

خط لوله ۶و۸ اینچی ……………………………………………………………………………  ۷۲

یک آزمایش ……………………………………………………………………………………….  ۸۲

توضیحات ………………………………………………………………………………………….  ۸۸

فصل سوم : پیشنهادات

مقدمه …………………………………………………………………………………………………  ۹۱

پیشنهاد اول ……………………………………………………………………………………….  ۹۱

پیشنهاد دوم ……………………………………………………………………………………….  ۹۳

پیشنهاد سوم ……………………………………………………………………………………..  ۹۳

پیشنهاد چهارم …………………………………………………………………………………..  ۹۳

منابع ………………………………………………………………………………………………….۹۵

جریانات دو فازی در درون لوله ها :

پس از کشف چاههای نفت و انجام کارهای مربوط به حفاری مرحله استخراج نفت و انتقال آن به محل مورد نظر پیش می آید .

عمده ترین وسیله بکار رفته در فرایند انتقال نفت و گاز خط لوله است در مسیر حرکت سیال در لوله اتفاقات گوناگونی روی می دهد که باعث بوجودآمدن مسائل ویژه ای در درون لوله می شود اعم از ایجاد افت فشار ‚ ایجاد رژیم های حرکتی مختلف و بوجود آمدن جریانهای حرکتی گوناگونی که با توجه به خصوصیات سیال در حال حرکت می توان به آنها دست یافت.در این قسمت اساس کار ما بر پایه بررسی کلیه اتفاقات رخ داده در خط لوله مورد نظر و همچنین ارائه راهکارهای مفید جهت بهبود مشکلات موجود در خط لوله که وظیفه حمل محصول تولید شده از چاه را بر عهده دارد استوار است. پرو فایل مسیر ارائه شده در پروژه وهمچنین خواص مربوط به چاهها بر اساس داده های واقعی و موجود در منطقه نفتی گچساران است که به علت محرمانه بودن اطلاعات با نام [X1معرفی شده است.نتایج بیان شده در این پروژه بوسیله نرم افزار HYSYS و قسمت مربوط به طراحی خطوط لوله به نام PIPESYS حاصل  شده است.در این قسمت سعی شده که محدوده تغییر متغیرها تا حد امکان در حدود معقول و قابل دسترسی باشد تا جنبه عملی قضیه تا حد امکان حفظ شود.

اهمیت اصلی پروژه بیشتر از این جهت است که نتایج حاصله در احداث خطوط لوله مربوط به چاههای تازه تاسیس مجاور مورد استفاده قرار گیرد.

مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریانهای دو فازی

الگوهای جریان دو فازی درون خط لوله

مبانی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی

مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریان های دو فازی

یکی از پارامترهای مهم در طراحی خطوط لوله انتقال جریان های چند فازی تعیین تعداد فازهای موجود در سیستم هنگام فرایند انتقال و توزیع می باشد. بهمین منظور قبل از پرداختن به مفا هیم بنیادی  مورد استفاده در طراحی خطو ط لوله جریانهای چند فازی ابتدا رفتار فازی سیالات چند فازی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

برای بررسی وتوصیف رفتارهای فازی سیالات چند فازی نیاز به درک صحیح و دقیق نمودارهای فازی سیالات چند فازی ترکیبات هیدروکربوری (سیستم های چند جزئی ) می باشد بطوریکه نتایج نادرست حاصل از پیش بینی غیر صحیح رفتار فازی سیا لات چند فازی منجر به طراحی غیر قابل قبول سیستم های انتقال جداسازی و سایر عملیات جریانهای چند فازی می شود.

– نمودارهای فازی مخلوط های هیدروکربوری:

 با توجه به اینکه وضعیت سیستم های علاوه بر مشخص شدن متغیر های دما وفشار به ماهیت اجزای تشیکل دهنده وغلظت هر یک از اجزای سیستم بستگی دارد.لذا توضیح و نمایش رفتار فازی سیستم های هیدرو کربوری چند جزئی بسیار مشکل تر از سیستم های تک جز ئی است. تعاریف زیر در توصیف نمودارهای فازی سیستم های هیدروکربوری چند جزئی ارائه شده است:

فشار بحرانی میعان:

حداکثر فشاری که تحت آن مایع می تواند وجود داشته باشد (نقطه N)

دمای بحرانی میعان:

 حداکثر دمائی است که تحت آن مایع و بخار در حالت تعادل با یکدیگر می تواند وجود داشته باشد (M)

ناحیه معکوس:

  ناحیه ای است که برخلاف انتظار معمول با کاهش فشار درصد مایع افزایش یافت و درصد بخار کاهش می یابد که به آن ناحیه تبخیر معکوس میعانی می گویند همچنین باکاهش دما درصد بخار افزایش می یابد و درصد مایع نیز کاهش می یابد که به آن ناحیه تبخیر معکوس گفته می شود.

خطوط کیفیت:

خطوط نمایش درصد مایع و بخار که به موازات منحنی های شبنم و جوش بوده و در نقطه بحرانی به هم می رسند خطوط کیفیت نامیده می شوند.

معمولا برای سیستم های چند جزئی متغیر دیگری به نام ترکیب سازنده به نمودارهای فازی اضافه می شود بطوریکه محل قرار گرفتن خطوط کیفیت در نمودارهای فازی بستگی به ترکیب سازنده خواهد داشت .باید توجه داشت که تعریف نقطه بحرانی یک سیستم تک جزئی به صورت دمائی که بالاتر از آن   نمی توانستیم سیستم را مایع کنیم برای برای سیستم های چند جزئی دیگر قابل تعمیم نمی با شد.

برای خرید بروی لینک زیر کلیک کنید :

خرید و  دانلود

نوشته پروژه جریانات دو فازی درون لوله ها ۹۵ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه کامل بهره برداری از نفت گچساران ۱۳۲ ص

Word2007777

 

فصــل۱

 

مقدمه ای بر تاریخچه نفت

 

 

 

کشف و حفاری یک چاه نفت :

اکتشاف نفت  :

نفت معمولاً پس از مهاجرت در زیر لایه های سخت و غیر قابل نفوذ زمین یا همان نفت گیرها حبس می شود . بدلیل اینکه علیرغم پیشرفت تکنولوژی هنوز نمی تواند محل یک حوضچه نفتی را معین نمود .

پس در اکتشاف نفت از راه های مختلفی مناطقی که در آنها لایه های غیر قابل نفوذ زیر زمینی وجود دارد را پیدا کرده سپس بوسیله نمونه برداری آزمایشاتی انجام داده و بوجود نفت در لایه های زیر زمینی آن منطقه پی برده می شود پس از اطمینان از وجود نفت در منطقه ، عملیات حفاری آغاز خواهد شد .

چگونگی انجام عملیات حفاری :

پس از انتخاب دکل مناسب ونصب آن عملیات حفاری شروع می شود . حفاری در مراحل مختلف صورت گرفته وقطر حفاری شده در هر مرحله از بالا به پایین کمتر می شود .

مثلاً اولین مته حفاری ۲۶ اینچ ودومین مته حفاری ۱۷٫۵ اینچ و….. هر کدام تاعمق معینی مورد استفاده قرار می گیرد . پس از هرمرحله حفاری یک لوله قرارداده شده است واطراف آن سیمانکاری می کنند  تا سرانجام لوله سرپوش سوراح شده وبه نفت برسد .

پس از پایان حفاری وسایل ودستگاه سرچاهی نثب شده وچاه را برای مدتی بطرف گودال سوخت باز می کنند وپس از آنکه به گل حفاری و سایر مواد زائد تخلیه شده وکیفیت نفت به حد استاندارد رسید آنرا به گودال بسته وبه طرف کارخانه تفکیک گاز ونفت باز کرده ومورد بهره برداری قرار می دهند .

ساختمان داخلی چاه :

وقتی یک چاه حفاری می شود با حرکت به سمت پایین قطر مته های حفاری کوچکتر ودر نتیجه اندازه لوله های کار گذاشته شده کمتر می شود وبین این لوله ها واطراف آنها سیمانکاری می شوند .

آخرین لوله ای که به نفت می رسد لوله جداری است که نفت از آن استخراج می شود . علاوه بر لوله جداری دو لوله دیگر در داخل چاه بکار میرود .

۱- لوله آستری که وقتی که سطح نفت مخزن پائین برود با استفاده از این لوله مجدداً به نفت می رسد .

لوله آستری به دو صورت زیر مورد استفاده قرار می گیرد :

الف – بمنظور جلوگیری از بالا آمدن شن وماسه موجود در نفت خام از لوله آستری مشبک استفاده می کنند .

ب – برای پایین بردن مجرای ورودی در مواقعی که به دلیل بهره برداری از نفت سطح نفت پایین رفته وچاه به گاز زده باشد .

قطر داخلی لوله آستری ۴ الی ۷ اینچ است ودر داخل لوله جداری بوسیله Packer  نگه داشته می شود .

۲- دومین لوله ای که علاوه بر لوله جداری ولوله آستری در درون چاه قرار دارد ولوله مغزی TUBING  است که موارد استفاده از آن بطور خلاصه بصورت زیر است :

      ×        گاز رانی

      ×        سیستم راه اندازی با گاز

      ×        بکار بردن تلمبه

      ×        تزریق مواد شیمیایی

      ×        بهره برداری از چند مخزن نغتی ( آسماری وبنگستان )

      ×        جلوگیری از خورندگی لوله جداری

      ×        بمار بردن شیر ایمنی عمقی

۹- عوامل بالا آورنده نفت از عمق به سطح زمین :

      ×        عوامل طبیعی

      ×        عوامل مصنوعی

الف – عوامل طبیعی :

۱-   بوسیله آب Water drive  

در این گونه مخازن فشار آب از قسمت پایین مخزن باعث رانده شدن نفت به طرف دهانه چاه وسطح زمین می گردد .

۲-   بوسیله گاز Gas- Cap drive  

در این گونه مخازن فشارگاز از بالا نفت را از عمق چاه بطرف بالا می فرستد .

۳-   بوسیله محلول نفت وگاز Disolved Gas drive  

در این مخازن مقداری از هیدروکربنها که در شرایط متعارفی به صورت گاز هستند در نفت بصورت محلول وجود دارد وهنگام استخراج عامل بالا آورنده نفت همین هیدروکربنهای گازی محلول می باشند که به تدریج از نفت جدا شده در ابتدا بصورت حباب هایی در داخل نفت است وسپس در اثر افت فشار درجداکننده ها بصورت گاز درمی آید .

 

ب روشهای مصنوعی :

نفت چاهائیکه بطور طبیعی قادر به بالا آمدن نیست بوسیله روشهای مصنوعی استخراج می شود :

۱-   استفاده از تلمبه :

دراین روش با نصب تلمبه در عمق چاه ، نفت را از درون چاه به بیرون می فرستند که تلمبه های مختلفی دراین روش ممکن است مورد استفاده قرار گیرد که بشرح  زیر است :

۲-   تلمبه رفت و برگشت : Rod pumping  

این تلمبه را در عمقی از چاه ودر درون لوله مغزی قرار می دهند ونیروی محرکه آن خارج از چاه قرار دارد وبوسیله بالا وپایین نمودن میله ای وبا حرکتی مقداری از نفت را بالا می آورد .

 

تلمبه هیدرولیکی : Hydraulic pump  

تلمبه وموتور هیدرولیکی آن در عمق چاه قراردارند وفشار نفت توسط            تلمبه ای که در خارج از چاه نصب شده است فراهم می گردد وبه درون چاه تزریق می شود وباعث به حرکت درآوردن موتور هیدرولیکی وتلبه اصلی که در ته چاه قرار دارد می گردد .

۱-   تزریق گاز :

دراین روش با استفاده از راههای مختلف گاز فشرده شده وفشار بالا را بدرون چاه تزریق می کنند واین عمل باعث می شود که گاز نفت را از درون چاه به بالا بفرستد .

تزریق گاز خود به چند روش صورت می گیرد که بشرح زیر است :

گازرانی Gas lift  

درون داخلی ترین لوله جداری اینگونه چاهها لوله مغزی قرار داده میشود که در فواصل معینی شیرهای یکطرفه روی آن نصب شده است ودر قسمت پایین لوله مغزی را بوسیله نگهدارنده از مخزن جدا می کنند .

گاز را از منابعی دیگر تهیه وبوسیله کمپرسور فشرده می کنند .گاز فشرده شده را داخل لوله جداری به پشت لوله مغزی راه می یابد وبا نفت درون آن مخلوط شده وباعث بالا آوردن آن می گردد .

دراین سیستم تا زمانیکه تزریق گاز ادامه دارد استخراج نفت هم از طریق لوله مغزی ادامه می یابد ودر صورت قطع تزریق گاز نفت هم قطع می شود .

 

راه اندازی با گاز : Gas kick off – system  

در برخی چاهها وقتی مدت زمانی چاه بسته باشد نفت وگاز در لوله جداری از یکدیگر جدا شده وگاز در بالای چاه و نفت در پایین قرار میگیرد .

هنگامیکه بخواهند این چاهها را باز کنند مقداری گاز بالای چاه تخلیه شده ونفت درون لوله جداری که گاز آن جدا  شده وسنگین است نمی تواند بطرف بالا حرکت کند وخارج شود .

حال آنکه مخزن دارای گاز است وقابلیت استخراج دارد واگر ستون نفت سنگین که نفت مرده گفته می شود وخارج شود چاه فعال خواهد شد .

در گذشته با استفاده از ماشینهای سنگین گاز مایع روی چاه حمل کرده وبه چاه تزریق می کردند تا ستون نفت مرده تخلیه شود اما وقتی تعداد این گونه چاهها زیاد شد به علت گرانی گاز مایع وحمل ونقل آن این عمل مقرون به صرفه نبوده وسیستم راه اندازی با گاز طرح ریزی شد .

بدین منظور یک شبکه گازرسانی فشاربالا احداث کرده وگاز آنرا از چاههای گازی تامین می کنند واز این شبکه یک لوله به لوله تیوبینگ ( مغزی) هر چاه متصل کردند .

گاز از طریق لوله مغزی به درون چاه فرستاده میشود تا به تدریج نفت مرده را از درون چاه خارج کنند ضمن این عمل کم کم فشار مخزن ونفت تازه باعث فعال شدن چاه می شود .

که دراین هنگام گاز تزریقی بسته می شود وچاه با فشار طبیعی خودش جریان می یابد. در این گونه چاهها لوله مغزی فاقد Packer  بوده و فقط از بالا به وسیله Hanger  نگه داشته می شود .

 

 

 

تزریق گاز Gas injection  

در برخی مواقع وقتی از یک مخزن نفتی برای مدت زیادی بهره برداری شود فشار کلی مخزن کم شده ودر اثر آن بهره برداری از چاههای این مخزن نیز کاهش می یابد .

بمنظور بالا بردن فشار این مخازن وافزایش بهره دهی آنها گاز را از مخازن دیگر که دارای فشار بالاتری هستند با استفاده از چاههای گازی به مخزن مورد نظر تزریق می کنند .

در حال حاضر گاز مخزن پازنان به مخزن گچساران تزریق می شود از طرفی دیگر با استفاده از ایستگاههای تزریق فشار گاز تفکیک شده از نفت را وسیله کمپرسورهایی فشرده کرده وبه همان مخزن تزریق می کنند .

این عمل علاوه بر اینکه از سوختن وهدر رفتن گاز وآلودگی محیط زیست جلوگیری می کنند باعث ذخیره شده گاز وافزایش فشار مخازن نفتی وبیشتر شدن بهره دهی آن می گردد .

 

تزریق آب Water injection  

گاهی اوقات ممکن است برای بالا آوردن نفت مخازنی که فاقد فشار هستند آب را با فشار به پایین ترین عمق مخزن تزریق کنند تا تحت فشار آب ، نفت به طرف بالا حرکت کند .

نوشته پروژه کامل بهره برداری از نفت گچساران ۱۳۲ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه کامل و آماده احیاء نفت کاتالیست ۱۰۵ ص

Word2007777

فهرست مطا لب

عنوان                                                                                 صفحه

فصل اول

مفاهیم کاتالیست

مقدمه…………………………………………………………………     

تاریخچه کاتالیست…………………………………………………………………            

سرعت واکنش……………………………………………………………………          

فاکتور مؤثر…………………………………………………………………………                     

واکنش کاتالیستی همگن و نا همگن…………………………………..       

حامل ها ………………………………

پیش برنده ها ……………………………………………………………………

سموم کاتالیست ……………………………………………………………………

کثیف شدن کاتالیست …………………………………………………………           

سینرتینگ ……………………………………………………………………………                        

ممانعت کننده ها …………………………………………………………………

فعالیت…………………………………………………………………………………                  

انتخاب کنندگی ……………………………………………………………………

پایداری …………………………………………………………………………………

فصل دوم

 کراکینگ کاتالیستی

مقدمه …………………………………………………………………

واکنشهای  کراکینگ کاتالیستی…………………………..……………………

احیاء مجدد کاتالیست …………………………….……………………………

کاتالیست های کراکینگ…………………………………………………………

ارزیابی کاتالیست ………………………………………….……………………

مسمومیتها ………………………………………………………………………

فصل سوم

تبدیل کاتالیستی

مقدمه ………………………………………………………………

واکنشهای ریفرمینگ……………………………………………………………

فعالیت………………………………….…………………………………………

انتخاب کنندگی……………………………….…………………………………

پایداری …………………………..………………………………………………

توسعه کاتالیست…………………………….…………………………………

تهیه کاتالیست ………………………

توسعه تبدیل کاتالیستی  …………………………..…………………………

کاتالیستهای چند منظوره ……………………………………………………..

ترکیب کاتالیست ………………………………………………………………

آلومین ها………………………………………………………………………

کاتالیستهای تجارتی……………………………………………………………

پراکندگی کاتالیستها………………………………………………………

دانسیته کاتالیست……………………………………………………………

مساحت سطح………………………………………………………………

ابعاد کاتالیست …………………………………………………………………

سموم کاتالیست ………………………………………………………………

احیاء مجددکاتالیست ………………………………………………………

 

فصل چهارم

 هیدرو کراکینگ کاتالیستی

مقدمه ……………………………………………………………………………

کاتالیست ها……………………………………………………………………

نقش فلزات کاتالتیستی در هیدرو کراکینگ …………………………

کاتالیستهای اکسید اسیدی پلاتین برای هیدرو کراکینگ………

فعالیت هیدرو ژناسیون پلاتین ……………………………………………

فعالیت اسیدی………………………………………………………………

احیاءمجدد کاتالیست……………………………………………………

 

فصل پنجم

تصفیه هیدروژنی نفتا

مقدمه: (آماده سازی خوراک )……………………………………………………

شرایط عملیاتی ……………………………………………………………………………

کاتالیستهای تصفیه هیدروژنی…………………………………………………………

مواد پایه کاتالیست…………………………………………………………………………

احیا مجدد کاتالیست………………………………………………………………………

خلاصه فصل ………………………………………………………………………………

فصل ششم

حمل و نقل کاتالیست و پر کردن راکتور

مقدمه:

حمل و نقل بشکه های کاتالیست ……………………………………………………

الک کردن کاتالیست ………………………………………………………………………

 

ریختن کاتالیست در راکتور……………………………………………………

پرکردن راکتور گشاد …………………………………………………………

منابع و مأخذ ………………………………………………………………………

 

مقدمه :

کاتالیست یک قاعده خیلی اساسی در تولید و انتقال سوختها و مواد شیمیایی می باشد . کاتالیست ها در خدمت نوع بشریت بوده اند ، حتی قبل از اینکه به عنوان یک پدیده خاص درسال ۱۸۳۵ توسط برزولیوس تشخیص داده شود . همانطور که میدانیم مبحث کاتالیست یک موضوع مهم می باشد که علاقه خیلی از دانشمندان و مهندسین به آن جذب شده است کاتالیستها عملاً در صنعت تصفیه نفت بکار می رود . تقریباً همه مواد نفتی در فرایندها ، توسط واکنشهای کاتالیستی تهیه می شوند . به عنوان مثال فرایندهای کراکینگ کاتالیستی  ، الکیلاسیون ، ایزومراسیون ، هیدرو کراکینگ ، تبدیل کاتالیستی  ، پلیمرزاسیون ، هیدروژناسیون و تصفیه هیدروژنی و در ساختن بنزین ، سوختهای جت و نفتهای کوره استفاده می شود .

کاتالیتها برای اولین بار در سال ۱۹۰۹ ، هنگامیکه استوالد به خاطر کارش جایزه نوبل را گرفت ،‌ به رسمیت شناخته شد، سه سال بعد آن افتخار به سباتیر بخشیده شد .

در بررسی بحران اخیر انرژی ودر دهه تحریم نفت عرب در سال ۱۹۷۳ و متعاقب آن فعالیتهای اُپک ، اهمیت کاتالیستها آشکار می شود و به سرعت شناخته می گردد ، یعنی کاتالیست تکیه گاهی برای مقدار زیادی انرژی تلقی می شود . این موادبوسیله ایالات متحده وملل صنعتی دیگر تولیدمی شوند .

این بخش شامل خلاصه ای از تاریخ کاتالیست و مختصری نیز در مورد تئوریهای اساسی می باشد .

همچنین اطلاعاتی نیز در باره جذب و انواع آن ، سنتیک و مفاهیم نقاط فعال، یونهای فلزی ، مشخصات  مهم کاتالیست از قبیل فعالیت ، انتخاب کنندگی ، پایداری و مسمومیت و شرحی در مورد اندازه گیری جذب سطحی شیمیایی بر روی سطوح کاتالیست ارائه شده است.

به طور کلی این بخش یک دید کلی نسبت به موضوع کاتالیست خواهد داد .

 

تاریخچه کاتالیست :

کاتالیست به عنوان یک پدیده اخیراً مورد بررسی قرار گرفته است . ظاهراً اولین کاتالیست ، برای واکنشهای آنزیمی در شکل تهیه و ساخت شراب و سرکه گمارده شد . همچنین درتهیه صابون که یک عمل بسیارقدیمی است ، مورد توجه قرار گرفته است . این واکنشها به تبدیل کاتالیستی شکر به اتیل الکل ، اتیل الکل به اسید استیک و چربی به یک نمک و… و گلیسرول منجر گردید .

در طی اواخر قرن هجدهم دانش شیمی سریعاً گسترش می یافت و طبیعی بود که اثر مواد خارجی بر روی واکنشهایی شیمیایی مطالعه شود . بین سالهای ۱۸۳۵-۱۷۸۰ آزمایشات متعدد و با ارزشی ، اثرات مواد خارجی بر روی واکنشهای شیمیایی شرح دادند . این آزمایشات واکنشهای اسیدها را در محلول و واکنشهای فاز گازی و واکنشهای فاز مایع بوسیله جامدات را مورد بحث قرار می دادند .

اهداف کار کاتالیستها بوسیله فوزینیری ، که اولین کسی بود که رابطه بین جذب سطحی و افزایش سرعت واکنشها بوسیله جامدات را مورد توجه قرار داد ، پیشرفت نمود . از جمله افراد دیگر فارادی دریافته بود که جذب سطحی اولیه یک قاعده مهم در صورت گرفتن یک واکنش در حضور یک جامد می باشد و همچنین کلیمنت و دیفورمس اظهار داشتند که اکسید نیتروژن یک نقش اساسی در اکسیداسیون دی اکسید گوگرد بوسیله تشکیل یک ترکیب پیچیده بازی می کنند .

 

نوشته پروژه کامل و آماده احیاء نفت کاتالیست ۱۰۵ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه شیرین سازی و تصفیه گازهای طبیعی ۱۱۷ ص

Word2007777

مجموعه گرد آوری شده راجع به عملیات بهره برداری و تصفیه و فرآوری گاز بصورت بهینه می باشد که در عمده پالایشگاههای ایران در حال اجرا و یا قابل اجرا است.

بدلایل زیر فرایند بهره برداری از منابع گاز مورد توجه است:

 ¨کاهش و رو به اتمام بودن منابع طبیعی نفت خام در چند سال آتی

 ¨افت فشار در برخی از چاههای نفت باعث می شود تا مجبور شویم گاز استحصالی از مکانی دیگر را به این چاهها تزریق کنیم تا امکان استخراج نفت خام میسر شود.

       ¨صاد رات مستقیم گاز طبیعی به کشورهای همسایه

       ¨مناسب بودن سوخت گازی برای منازل و کارخانجات صنعتی

 ¨ایجاد آلودگی کمتر محیط زیست در صورت جایگزینی با بنزین در سوخت های موتوری.

عــنــوان

صفحه

مقدمه

۱

شرح تسهیلات شبکه جمع آوری چاهای گازی

۲

گودال سوز

۳

سیستم توپک رانی سرچاهی

۳

سیستم تزریق مواد شیمیایی سرچاهی

۳

شرح واحدهای اصلی تصفیه و فرآوری گاز

۴

لخته گیرها

۴

تفکیک کننده های ورودی سیستم نم زدایی

۶

سیستم نم زدایی

۶

برجهای نم زدایی

۷

سیستم بازیابی و تغلیظ کلایکول

۸

فصل اول (کلیات)

۱۰

گازترش

۱۱

لزوم شیرین سازی گاز ترش

۱۲

سولفید هیدروژن

۱۲

دی اکسید کربن

۱۲

مرکاپتانها

۱۲

سولفید کربنیل و دی سولفید کربن

۱۳

آب

۱۳

نیتروژن

۱۳

جدول (۱-۱)غلظت مجاز سولفید هیدروژن در زمانهای تماس مختلف

۱۳

مشخصات استاندارد گاز طبیعی

۱۴

تولید گوگرد

۱۴

فرآیندهای شیرین سازی گاز ترش

۱۵

جدول (۴-۱) مقایسه قابلیتهای فرآیندهای شیرین سازی

فصل دوم (شیرین سازی گازها)

۱۸

شیرین سازی گازها بوسیله آمین ها

۱۹

آمین ها

۱۹

آمین های الفاتیک

۲۰

حلالهای فرموله شده

۲۰

عمل جذب گازهای اسیدی بوسیله آمین ها

۲۱

MEA

۲۳

DEA

۲۴

TEA

۲۵

MDEA

۲۵

DIPA

۲۶

DGA

۲۶

DIPAM,DETA

۲۷

نمودار فرآیند

۲۹

INLET SEPARATOR

۲۹

CONTACTOR

۲۹

FLASH TANK

۳۱

فیلترهای الکتریکی

۳۲

فیلترهای کربنی

۳۲

STRIPPER

۳۳

RECLAIMER

۳۵

نمودار فرآیندSPLIT STREAM

۳۶

مشکل FOAMING

۳۶

اتلاف و آمین ها

۳۷

ماندگی

۳۷

تبخیر

۳۷

تجزیه شیمیایی

۳۸

خوردگی

۳۸

محاسبات ساده تصفیه با آمین ها

۴۰

فصل سوم (شیرین سازی بوسیله کربناتها)

۴۲

فرآیند کربنات پتاسیم داغ

۴۳

شیمی فرآیند IIOC

۴۳

نمودار فرآیند HPC

۴۴

مشکلات عملیاتی

۴۶

محلولهای فعال شده

۴۷

فرآیند GIAMMARCO-VETROCOKE   برای جذب CO2

۴۷

فرآیند ALKAZID

۴۹

فصل چهارم (شیرین سازی گازها لا حلالهای فیزیکی)

۵۰

حلال فیزیکی

۵۱

فرآیند شستشو با آب

۵۳

فرآیند FLOUR

۵۴

نمودار فرآیند SELEXOL

۵۶

شرح فرآیند SELEXOL

۵۷

فرآیند PVRISOL

۵۸

فرآیند SEP ASOLY MPE

۶۰

مقایسه و انتخاب حلالهای فیزیکی

۶۱

جذب انتخابیH2S

۶۲

کاربرد حلالهای فیزیکی

۶۴

دیگر حلالهای فیزیکی

۶۵

فرآیند SOLFINOL

۶۵

فصل پنجم (استفاده از بسترهای جامد)

۶۷

عمل جذب سطحی

۶۸

خصوصیات غربالهای مولکولی

۷۰

غربالهای مولکولی مناسب برای شیرین سازی گازها

۷۲

عملیات تصفیه با غربالهای مولکولی

۷۳

جذب

۷۳

بازیابی بستر

۷۴

پارامترهای موثر در عملکرد بستر جذب

۷۵

اصلاح فرآیند تصفیه با غربال مولکولی

۷۶

فرآیند اکسید آهن اسفنجی

۷۷

نمودار فرآیند

۷۸

مشکلات عملیاتی

۷۹

فرآیندهای تبدیل مستقیم

۸۰

فرآیندهای محلول آهن

۸۵

بهینه سازی

۸۷

چکیده مطالب

۹۰

نوشته پروژه شیرین سازی و تصفیه گازهای طبیعی ۱۱۷ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.