دانلود کارآموزی در پالایشگاه گاز سرخون و قشم

فایل: word

حجم: 1.11 MB

برای دانلود کلیک کنید.

لطفاً در صورت خرابی لینک دانلود اطلاع دهید.

 

............................................................................................

 

فصل اول) مقدمه

  این پالایشگاه که در 25 کیلومتری شما شرقی بندرعباس واقع شده و تاکنون دو فاز آن تکمیل و راه اندازی شده است، دارای ظرفیت تولید گاز طبیعی 5/18 میلیون مترمکعب استاندارد گاز و 12000 بشکه مایعات گازی تثبیت شده و 90 تن گاز مایع[1] در روز است.

     شروع بهره برداری از فاز اول آن در سال 1365 و فاز دوم در سال 1375 می باشد. گاز طبیعی مورد نیاز این پالایشگاه از طریق 14 حلقه چاه موجود در منطقه تأمین می شود - اخیراً نیز قرار است که حلقه چاههای شماره 15 و 16 نیز به این مجموعه اضافه شوند- و پس از انجام فرآیندهای تفکیک، شیرین سازی و نم­زدایی بر روی آن، آماده انتقال به مبادی مصرف می گردد. انجام این فرآیند های اصلی که در طراحی و تجهیز آنها از آخرین اطلاعات و فناوری استفاده شده است، توسط واحد های شیرین سازی، نم زدایی، بازیافت گلایکول، تبرید با پروپان، تثبیت مایعات و تولید گاز مایع و ... میسر می گردد. تولید انرژی برق در این تأسیسات توسط توربین های گازی موجود که مجموعاً 2/7 مگاوات ظرفیت را دارا هستند، انجام می­گیرد. گاز طبیعی تولید شده علاوه بر تأمین نیازهای مصرف نیروگاه بندرعباس، پالایشگاه نفت بندرعباس و صنایع تولیدی استان هرمزگان، مصارف خانگی و صنعتی استان کرمان نظیر مس سرچشمه، شهرهای سیرجان، کرمان، رفسنجان و ... راتغذیه می نماید که در آینده به این تعداد افزوده­خواهد­شد.

     مایعات گازی این پالایشگاه در گذشته به وسیله خط لوله به تأسیسات خونسرخ فرستاده شده و پس از ذخیره سازی در مخازن به اسکله فرستاده می­شد و پس از بارگیری در کشتی عمدتاً به کشورهای شرق آسیا صادر می شد اما در چند سال اخیر مایعات گازی تثبیت شده این پالایشگاه جهت تأمین بخشی از خوراک ورودی پالایشگاه نفت بندرعباس ارسال می گردد.

گاز مایع به عنوان محصول جدید این پالایشگاه در واحد تثبیت مایعات گازی تولید و به شرکت های پخش فرآورده های نفتی تحویل می گردد.

پروژه سرخون یک در سال 1365مورد بهره برداری قرار گرفت. از این پروژه به منظور تامین گاز مورد نیاز نیروگاه بندرعباس استفاده می شد.این پروژه شامل تاسیسات سرچاه­ها خطوط لوله جمع آوری دو فاز گاز، واحد تفکیک کننده های مرکزی، واحد تثبیت مایعات گازی، خط لوله انتقال گاز به نیروگاه بندرعباس و همچنین مخازن، خط لوله و پمپ های انتقال مایعات تثبیت شده به مخازن خونسرخ جهت صادرات می باشد، لازم به ذکر است که مرکز تثبیت موقت مایعات گازی فقط در هنگام خارج از سرویس بودن واحد تثبیت سرخون دو (واحد تثبیت مایعات گازی، واحد 700) به کار می­افتد.

ظرفیت کل این واحد 7/6 میلیون متر مکعب نرمال در روز بوده و گاز مورد نیاز واحد از پنج حلقه چاه  (چاههای شماره 1و 2و 3و 4و 9)که بر روی مخزن گاز طبیعی سرخون و در لایه گوری و جهرم حفر شده است تامین می­گردد. ظرفیت بهره برداری از هر چاه در شرایط عادی عملیاتی، به استثنای چاههای شماره 1 و 3 معادل 34/1 و چاههای شماره 1و3 به ترتیب معادل 67/2 میلیون متر مکعب نرمال در روز می­باشد.

گاز پس از جمع آوری وارد چهار ردیف تفکیک کننده دو فاز با  فشار عملیاتی 69 بار می­شود، گاز تفکیک شده برای تنظیم نقطه شبنم به سرخون دو منتقل می­شود سپس از خروجی سرخون دو به مقدار نیاز گاز به خط 22 اینچی انتقال گاز نیروگاه تزریق می­شود.

خط لوله 22 اینچی به طول تقریبی 50 کیلومتر پالایشگاه سرخون را  به نیروگاه بندرعباس متصلمی­نماید، مایعات تفکیک شده نیز حدود 112 استاندارد متر مکعب در روز (6994 بشکه در روز) است وارد سرخون دو برای جدا شدن آب و تثبیت، سپس به سرخون یک جهت انبار در مخازن و پمپاژ به مخازن خونسرخ جهت صادرات بر می گردند.

1-2           معرفی واحد های پالایشگاه

واحدهای پالایشگاه شامل واحد 100 ، تأسیسات سر چاه­ها و خطوط جمع آوری، واحد 200 واحد تفکیک کننده های ورودی، واحد 400 واحد تنظیم نقطه شبنم، واحد 500 سیکل تبرید، واحد 600 واحد بازیافت گلایکول، واحد 700 واحد تثبیت مایعات گاز، واحد 810 واحد آب آشامیدنیومصرفی، واحد 820 واحد هوای فشرده، واحد 830 واحد گاز سوخت، واحد 840 واحد برج و حوضچه های سوزان، واحد 860 واحد آب آتش نشانی، واحد 900 واحد تولید برق (نیروگاه) و واحد 1000 واحد شیرین سازی گازهای ترش، گاز مایع  خروجی از واحد 700، پکیج نیتروژن و پکیج آب شیرین­کن[2]می­باشد.

     علاوه بر واحدهای ذکر شده که روند اصلی پالایش گاز هستند، واحدهای دیگری هم در این پالایشگاه به منظور پشتیبانی از عملیات در حال اجرا و ایجاد شرایط بهینه کاری مشغول می­باشند. این واحدها شامل اتاق کنترل و واحد تعمیرات می­شود.

 

1-2-1 اتاق کنترل

اتاق کنترل در واقع مغز پالایشگاه بوده و همواره در حال بررسی شرایط انجام فرآیندهای پالایش، تبرید و انتقال گازها و میعانات گازی است.

     در اتاق کنترل سرعت چرخش پمپ­ها، توربین ها، کمپرسورها و فن های خنک کننده و همچنین دما و سایر پارامترهای مورد نیاز به صورت لحظه به لحظه در حال اندازه گیری است و در صورت ورود به منطقه بحرانی، هشدار[3]هایی توسط دستگاه کنترلی نمایش داده شده و در صورت وجود شرایط اضطراری دستگاه های تحت خطر را خاموش می کند.

1-2-2واحد تعمیرات

     این واحد به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود که هرکدام به فعالیت های تخصصی خود   می پردازند.

الف) واحد تعمیرات پیشگیرانه:

عهده‌دار پیگیری انجام درخواست کارهای تعمیراتی و چک لیست ها، پایش و مراقبت از دستگاه‌ها و تجهیزات دوار و ثابت تاسیسات به منظور بهبود فعالیتهای تعمیراتی و کاهش توقفات ناگهانی و بدون برنامه‌ریزی و همچنین کاهش هزینه های تعمیراتی، افزایش قابلیت اطمینان دستگاه‌ها، در دسترس بودن آنها و... می‌باشد.

 

ب) واحد ابزار دقیق

شرح وظایف این واحد شامل سرویس‌دهی به کلیه تجهیزات ابزار دقیقی که می‌بایست بر اساس دستورالعمل­های سازندگان و یا دستگاه نظارت انجام پذیرد مانند:

آنالیزرها، کنترلولوها، ترانسمیترها، ریگلاتورها، لوپها، سولونوئیدولوها، گیج­ها و رکوردرها،‌ترموکوپل­ها، دماسنج­ها، سطح‌ سنج­ها، جریان سنج­هاو کنترلرهای دیزل پمپها ، دیزل ژنراتورهامی­باشد.

ج‌)     واحد تعمیرات برق

خدمات نگهداری، تعمیر و سرویسهای مربوط به ادوات و دستگاهای برقی موجود در مجموعه‌ی پالایشگاه و در کلیه ساعات شبانه‌روز بر عهده‌ی این واحد می‌باشد، این واحد شامل 2 زیرمجموعه‌ی تعمیراتی می‌باشد، یکی از این واحدها در کارگاه مرکزی واقع شده است و وظیفه‌ی تعمیرات تجهیزات قابل ارسال به کارگاه را دارد و واحد دیگر مسئولیت ارائه سرویس دهی به تجهیزات در سایت پالایشگاه را بر عهده دارد.

از جمله ادوات و دستگاه‌هایی که توسط واحد تعمیرات برق سرویس‌دهی می‌شوند می‌توان به الکتروموتورها، تابلوهای برق فشار ضعیف ، ترانس رکتی‌فایرها، سیستم‌های روشنایی، شارژرها، سیستم‌های ارت اشاره نمود .

 

د‌)      واحد تعمیرات مکانیک

این واحد به بخش­های مکانیک دستگاه های ثابت[4]، مکانیک ماشین آلات دوار [5]و مکانیک عمومی تقسیم می­شود.

 

ه‌)      کارگاه مرکزی

این واحد مسئول انجام امور گارگاهی  شامل کارگاه های جوشکاری، کارگاه شیرآلات صنعتی و کارگاه ماشین ابزار می­باشد.

 

 

فصل دوم) مبانی و اصول حاکم

2-1         سیستم تبرید[6]:

تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.

2-1-1اجزاسیستم تبرید:

الف) کمپرسور

ب) کندانسور

ج) شیرانبساط

د) تبخیرکننده[7]

 


 

 

2-1-2چرخه تبرید تراکم بخار

در سیکل تبخیر-تراکمی ایده‌آل از سیال عامل به عنوان ماده خنک‌کننده برای جذب و
از دست دادن انرژی گرمایی استفاده می‌شود. انتقال انرژی باعث می‌شود سیکل
تبخیر- تراکمی یک محیط بسته را خنک کند. در سیکل تبخیر- تراکمی ایده‌آل از هر گونه اتلافی صرف‌نظر می‌شود. نحوه کار سیکل تبخیر- تراکمی در شکل (2-2) دیده می‌شود. در این سیکل، سیال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور می‌شود. هنگامیکه سیال عامل فشرده می‌شود، دما و فشار آن افزایش می‌یابد(1به2). پس از فشرده شدن سیال وارد چگالنده  می‌شود. در این قسمت انرژی گرمایی با محیط مبادله می‌شود که در نتیجه سیال عامل خنک شده و به مایع اشباع تبدیل می‌شود(2 به 3). سپس سیال از درون شیر انبساط عبور می‌کند و فشار و حرارت آن در طی یک فرآیند آنتالپی ثابت کاهش می‌یابد (3به4). به دلیل کاهش فشار و حرارت، سیال عامل به صورت مخلوطی از مایع و گاز وارد تبخیرکننده می‌شود. در این قسمت، سیال به بخار اشباع تبدیل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تکرار می‌شود.

 

   
 

 

 

سیستم شکل2-1 رامی­توان به دو منظوراستفاده کرد،مورد اول اینکه ازاین سیستم برای سرد سازی استفاده کرد،که دراین صورت میخواهیم فضایی را در دمای پایین تر از دمای محیط، نگه­داریم. بنابراین دراین صورت هدف از ساختن چنین سیستمی، کمیت می­باشد.

     عملکرد سیستم تبرید را برحسب ضریب، اندازه می­گیرند:

(2-1)   

مورد دوم این است که ازسیستم تبرید به عنوان تلمبه گرما استفاده شود.دراین مورد میخواهیم فضایی را در دمای ،بالاترازدمای محیط، نگه داریم و هدف از ساختن چنین سیستمی،کمیت میباشد.در این صورت عملکرد تلمبه ی گرمایی،،بصورت زیراست:

(2-2)

به این نکته بایدتوجه کرد که سیستم های تبرید و پمپ های گرمایی از نظر متغییرهای طراحی باهم متفاوتند،ولی تحلیل هردوی آنها یکسان است.

2-1-3  انحراف چرخه تبرید تراکم بخارواقعی ازچرخه ایده آل

تفاوت چرخه تبرید واقعی با چرخه ایده‌آل عمدتا به دلیل افت فشار سیال و انتقال گرما به محیط اطراف و یا از آن است.چرخه واقعی می‌تواند به چرخه شکل(2-3) نزدیک باشد. احتمالا بخاری که وارد کمپرسور می‌شود فوق‌گرم[8] می‌شود. برگشت‌ناپذیری­هایی در فرآیند تراکم وجود دارد و انتقال گرما به محیط اطراف صورت می‌گیرد که موجب کاهش آنتروپی می‌شود. فشار خروجی از چگالنده کمتر از فشار ورودی به آن و دمای سیال در چگالنده اندکی بیش ازدمای محیطی است که گرما به آن انتقال می‌یابد.

 معمولادمای سیال خروجی از چگالنده کمتر از دمای اشباع است. احتمال دارد که فشار در لوله‌کشی بین چگالنده و شیر انبساط، اندکی بیشتر افت کند. این عمل مفید است زیرا به دلیل انتقال گرما، آنتروپی سیال ورودی به تبخیرکننده کمتر است که باعث می‌شود سیال داخل تبخیرکننده امکان جذب گرمای بیشتری داشته باشد.

2-2 کمپرسور

کمپرسورها در واقع قلب یک سیستم تبرید هستند زیرا عمل آنها مکش گاز از اواپراتور و رانش به طرف کندانسور می باشد.

کمپرسور در قسمت مکش تولید فشار ضعیف و در قسمت خروجی تولید فشار زیاد می نماید که این گاز به نوبه خود در کندانسور مایع می گردد و به طور مختصر کمپرسور نیروی لازم برای ادامه عمل سیستم را تولید می نماید و برای این منظور کمپرسورهای مختلفی به کار رفته است.



2-2-1 عملکرد  کمپرسور

کار کمپرسورها، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور، متراکم کردن گاز، و سپس فرستادن آن به کندانسور است، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود. مکندگی کمپرسور، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد.


2-2-2  ساختمان و اجزای کمپرسور:

الف) سوپاپهای مکش[9]

ب) سوپاپهای تخلیه فشار[10]

ج) محور و محفظه یاتاقان و آبندی آنها

د) سسیتم روغن کاری[11]

ه) سیستم خنک کننده

و) شیرهای سرویس کمپرسور[12]

ز) دستگاه کنترل ظرفیت[13]

2-2-3 انواع کمپرسور

کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند.

کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور، متراکم کردن گاز، و سپس فرستادن آن به کندانسور است، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود. مکندگی کمپرسور، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد.

 

وظیفة کمپرسور در سیستم تبرید تراکمی این است که با ایجاد اختلاف فشار لازم ، جریان مبرّد را از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر برقرار کند. در اثر وجود همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و سمت فشار ضعیف است که مایع مبرّد از میان شیر انبساط به اواپراتور رانده می شود. برای اینکه بخار کم فشار، اواپراتور را ترک کند و راهی واحد تقطیر شود باید فشاری بیشتر از فشار موجود در قسمت مکش واحد تقطیر داشته باشد.

الف)  کمپرسورهای پیستونی:

طراحی سیلندر در کمپرسورهای پیستونی از نظر تعداد و نحوه آرایش سیلندرها و دوطرفه یا یک طرفه بودن آنها (پیستون دوسره یا یک سره) متفاوت است. کمپرسورهای پیستونی را با یک سیلندر تا 16 سیلندر می سازند و نحوة آرایش سیلندر در آنها برحسب نیاز به صورتهای جناغی، جفت جناغی و شعاعی یا ستاره ای است.


 

ب)  کمپرسورهای دوار:

از آنجا که در کمپرسورهای دوار بسته، کیفیت گرداندن کمپرسور به دلیل یکجا بودن موتور و کمپرسور بهتر است، امروزه آنها را، به ویژه در ظرفیتهای کمتر از یک تن، به تعداد زیاد تولید می کنند. کمپرسور بسته، کمپرسوری است که در آن موتور و کمپرسور هر دو درون یک محفظة‌ تحت فشار جا گرفته اند، و محور موتور و میل لنگ کمپرسور یکپارچه است. موتور به طور دائم با مبرد تماس دارد.

عملکرد کمپرسور دوار مشابه با کمپرسور پیستونی است؛ به این ترتیب که با متراکم ساختن گاز مبرد اختلاف فشار لازم برای به گردش درآوردن مبرد در سیستم را فراهم می کند. البته نحوة تراکم گاز در کمپرسور دوار، اندکی متفاوت است. در این کمپرسور عمل تراکم در اثر حرکت دورانی روتور نسبت به اتاقک تراکم یا سیلندر انجام می گیرد.
کمپرسورهای دوار از نظر ساختمان به دو نوع تیغه ثابت و تیغه گردان تقسیم می شوند. قطعات متحرک کمپرسور دوار تیغه ثابت عبارت اند از:رینگ، بادامک و تیغة کشویی و....

کمپرسورهای گریز از مرکز:

کمپرسورهای گریز از مرکز ذاتاً ماشین­های پر دوری هستند و بهترین گردانندة‌ آنها توربین بخار است. از آنجا که آنها را برای دورهای همسنگ دور بالای توربین طراحی می­کنند، می­توان آنها را مستقیماً کوپله کرد. جایی که بخار پرفشار باشد، توبین به منزلة شیرفشار شکن عمل می کند و بخار کم فشار خروجی از توربین می تواند برای گرمایش یا مقاصد دیگر به کار رود. ولی در بسیاری از کاربردها، خصوصاً در ظرفیتهای پایین، کمپرسورها را موتورهای برقی می گردانند که به جعبه دنده های افزاینده مجهزند. کمپرسورهای گریز از مرکز از مبردهای کم فشار استفاده می کنند و معمولاً اواپراتور و کندانسور آنها هر دو با فشار کمتر از جو کار می­کنند.


عمل تراکم گاز در کمپرسور گریز از مرکز با نیروی گریز از مرکز انجام می گیرد. از این رو این کمپرسورها برای تراکم مقادیر زیاد گاز مبرد و اختلاف فشارهای کم ایده ال هستند . همچنین سیستمهای تبرید کم دما و به خصوص آنهایی که از هیدروکربنهای نفتی یا هالوژنه به عنوان مبرد استفاده می کنند ، سازگاری بیشتری با این کمپرسورهادارند.


در تأسیسات کمپرسور گریز از مرکز، اگر توربین بخار در دسترس باشد از نظر اقتصادی ترجیح دارد، زیرا تجهیزات و نیروی کار لازم برای چنین تأسیساتی در مقایسه با آنچه برای کمپرسور دوار با توربین گازی مشابه لازم است، نسبتاً کوچکتر و کمتر است. دلیل آن عمدتاً جمع و جوری و سبکی دستگاهها نسبت به قدرت مصرفی است. به علاوه کمپرسور گریز از مرکز فقط بخش کوچکی از فضای لازم برای تجهیزات تبرید را اشغال می کند. واحدهای تبرید نوع گریز از مرکز در ظرفیتهای 100 تا 2500 تن و برای کار موتور برقی، توربین بخار و یا موتور درونسوز تولید می شوند.

 

2-3  کندانسور

     کندانسورقسمتی ازچرخه تبرید است که در آن سیال کاری که  پس  از تبادل حرارت در مبدل های حرارتی یا در واقع اواپراتورها افزایش دما پیدا کرده است را سرد می­کند.

ساختمان کندانسور به گونه ای است که اگر ازدید مباحث مطالعه شده در درس انتقال حرارت به آن بنگریمحرارت در آن، ابتدا به خاطر وجود گرادیان دمایی، در راستای شعاعی  به صورت نتقال حرارتهدایتی[14] در قسمت جامد به پره ها منتقل می­شود.

 

 

شکل (2-5) قسمتی ازکندانسور رانشان می­دهد که انتقال حرارت در آن از روابط زیرپیروی  می­کند:

(2-3)

که درآن ثابت k قابلیت هدایت حرارتی جسم، Ar سطح هدایت حرارتی و  گرادیان دما در راستای شعاع می­باشد.

در این رابطه مساحت سطح جریان به صورت زیرمحاسبه می­شود:

(2-4)

که با جایگذاری در رابطه (2-3) داریم:

(2-5)

با اعمال شرایط مرزی:

 

 

و حل معادله دیفرانسیل به رابطه زیر می­رسیم:

(2-6)

مقاومت حرارتی در این حالت برابراست با:

(2-7)

 

گرمای منتقل شده به بدنه و پره ها به وسیله جریان هوایی که در اطراف پره ها وجود دارد از طریق انتقال حرارات جابجایی[15] از کندانسور گرفته شده و به محیط داده می­شود،روابط حاکم بصورت زیراست:

(2-8)

که درآن h ضریب انتقال حرارت وA سطح تماس هوای محیط با دیواره است.

مقاومت حرارتی در این حالت برابراست با:

(2-9)

کندانسور درواقع یک سیستم انتقال حرارت هدایت-جابجایی است. دراین نوع سیستم ها سعی می­شود با افزایش سطوح تماس هوا با جسم جامد(سطح مرزی هدایت-جابجایی)که نتیجه آن کاهش مقاومت حرارتی است انتقال حرارت را تسهیل کرد. پره ها به همین دلیل به لوله های حاوی سیال کاری درکندانسوراضافه میشوند.

 

 

 

2-4 شیر انبساط[16]

شیر انبساط وظیفه افزایش ناگهانی حجم که منجربه افت فشار سیال می­شود را برعهده دارد. این عمل دمای سیال کاری را بشدت کاهش می­دهد وسیال تحت این شرایط میل شدید به تغییر فاز از مایع به بخار پیدا میکند و آماده جذب گرما ازدرون مبدل های حرارتی می­شود،این شرایط را میتوان با معادله برنولی توجیه کرد.

(2-10)

 

2-5  تبخیرکننده[18]

تبخیرکننده، در سیستم تبرید یک مبدل حرارتی است که حرارت را از محیط گرفته و مبرد داخل یا خارج لوله ها را تبخیرمی نماید. در حقیقت عمل اواپراتور انتقال حرارت از هوا و آب یا ماده دیگر به مبرد می باشد.

2-5-1                       انواع تبخیرکنندها:

الف) لوله ای

ب) صفحه ای

ج‌)     پره دار

 

2-5-2 تبخیرکننده لوله ای:

تبخیرکننده معمولا از لوله های فولادی یا مسی ساخته می شوند. لوله های فولادی در اواپراتورهای بزرگ و اواپراتورهای که با آم

/ 0 نظر / 106 بازدید