پروژه محاسبات طراحی فلر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

فصل اول : کلیات

انواع فلر و کاربرد آنها

مرتفع های فلر

زمینی های فلر

فلرهای از نوع برنینگ پیت

فصل دوم : اصول طراحی فلر

طراحی فلر

اصول اساسی طراحی

مبانی اولیه طراحی فلر های مرتفع

اصول طراحی فلر های زمینی

طراحی استک و ابعاد فلر مالتی جت

طراحی برنر و فشار برگشتی مجاز برای فلر مالتی جت

پایپینگ برنر ها

اندازه ابعاد، فاصله گذاری و تعداد جت برنرها

سیستم حفاظت فلاش بک در فلرها

درام سیل

دور ریزی آبی که برای آب بندی در سیل درام استفاده می شود

کاهش لرزش، نوسانات و صدای فلر

حفاظت فلر در مقابل دمای پایین محیط یا دمای پایین گاز

تشعشع، فاصله از فلرها و ونت های مشتعل

اشتعال حدود تخمین

محاسبه شار حرارتی تشعشعی

فلر راندمان

فصل سوم : یوتیلیتی

یوتیلیتی و سایت دیتا

ملاحظاتی در طراحی هدر فلر

فشار در هدر اصلی و هدر زیر شاخه

محاسبه و تعیین تعداد هدر های فلر

ابعاد خطوط هدر های فلر

فصل چهارم : نمونه مطالعاتی

سیستم فلر شرکت پتروشیمی کرمانشاه

یوتیلیتی مصارف

مشخصات فلر مرتفع شرکت

تنظیم سیستم فلر

ناک اوت درام

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری

علائم اختصاری

منابع و ماخذ

چکیده انگلیسی

فهرست جداول

فهرست نمودارها و اشکال

******************

تاثیرات متنوع تخلیه مستقیم گاز طبیعی و یا گاز های حاصل از سوختن گاز طبیعی به محیط زیست، چه در عملیات بالا دستی و چه در عملیات پایین دستی صنایع نفت و گاز، یک مهندس شیمی را به اتخاذ تدابیری جهت کنترل میزان آلودگی و مشخص کردن تجهیزات کنترل کننده آلودگی جهت نصب آنها بر روی پلت فرم موجود مجبور می کند . فلر ها در گروه این تجهیزات قرار می گیرند که در این نوشته به تفصیل به آنها پرداخته می شود . انواع فلرهایی که در صنایع نفت و گاز استفاده می شود، به همراه اصول و کارکرد عملیاتی آنها مطالعه خواهد شد . همچنین اطلاعاتی که هر نوع فلر در چه شرایطی و برای چه سیستمی می تواند استفاده شود، بحث شده است.

انواع فلر و کاربرد آنها

به طور کلی سه نوع فلر وجود دارد :

فلرهای مرتفع

فلرهای زمینی

فلرهای از نوع برنینگ پیت

هرچند مبانی اولیه طراحی، هزینه و سرمایه گذاری هر کدام از انواع فوق متفاوت است ولی استفاده از هر کدام از آنها به شرایط مختلف و فضای آن از جمله میزان تولید دود، روشنایی، آلودگی هوا و صوتی و شرایط فاصله ای ایمن پرسنل و تجهیزات بستگی دارد

فلر های مرتفع

این نوع فلرها با استفاده از تزریق بخار و طراحی مناسب نوک فلر (tip) ، می تواند تا حدودی با دودزایی کمتر و با درخشندگی کم کارکرد داشته باشد . البته تزریق بخار منجر به ایجاد سر و صدای زیاد خواهد شد که نتیجتا ایجاد تعادل بین آلودگی صوتی و آلودگی اتمسفر لازم خواهد شد .

اگر این نوع فلرها به صورت مناسب و اصولی طراحی شوند، بهترین نوع برای سوزاندن گازهای سمی و بدبو هستند. با این حال مشکلات زیست محیطی همچنان پا بر جا می ماند. به رغم وجود برخی نکات منفی معمولترین انتخاب در طرحهای نفت و گاز، فلرهای مرتفع هستند

اصول طراحی فلر های زمینی

معمولترین این نوع فلرها، فلرهای Jet-Multi است . هزینه اقتصادی ساخت این نوع فلرها، هنگامی که در یک واحد شیمیایی بدترین حالت ممکن رخ بدهد، یعنی اگر قرار باشد تمام گازهای تخلیه شده از سیستم های اضطراری در این فلرها بسوزند، بسیار بالا و سرسام آور است. در نتیجه طراحی این نوع فلر برای کنترل کردن نسبت خاصی از حداکثر جریان ممکن گاز (%20) انجام می شود . طراحی و ساخت این نوع فلر برای این سطح از جریان گاز، باعث میشود که عملیات سوختن در فلر با دودزایی کم و نتیجتا آلودگی کمتر همراه شود. برای رسیدن به کاهش بیشتر در دودزایی، به ازای هر کیلوگرم گاز، 0/3 کیلوگرم بخار تزریق می شود. البته با توجه به شرایط هر واحد و احتمال وقوع سایر حوادث، این مقدار قابل تغییر است. معمولا یک خط نیز تحت عنوان Line Capacity-Over به یک فلر مرتفع راه دارد که در صورتیکه فلوی جریان از ظرفیت فلر Jet-Multi بیشتر باشد، از فلر مرتفع نیز استفاده می شود. در این حالت از تزریق بخار استفاده نمی شود . یعنی ایجاد آلودگی در صورت وقوع احتمالات فوق قابل قبول است. معمولا در صورتی که به هر دلیلی واحد Down Shut شود، فلر Jet-Multi و فلر مرتفع تواما استفاده می شود

محاسبه و تعیین تعداد هدر های فلر

تعداد هدرهای اصلی مورد نیاز فلر به محاسبات اقتصادی که نتیجه آن کمترین هزینه پایپینگ باشد، بستگی دارد. مراحل زیر روش تخمین را به صورت کلی مطرح می کند :

1) مطالعه آرایش واحد (out-Lay Plan Plot) : شامل تعداد شیرهای اطمینان، فشار تنظیمی هر کدام از شیرهای اطمینان، میزان بار هر کدام از شیرهای اطمینان و طبیعت سیال فرایند ( خشک، خورنده و قابل کندانس شدن و ... ) است .

2) ابعاد یک ساب هدر واحد که در یک محدوده فرایندی در نظر گرفته می شود.

3) ساب هدرهایی که تشکیل یک هدر واحد، به هم متصل می شوند.( با کوتاهترین مسیر)

4) نتیجتا طول معادل هدر اصلی فلر، از استک فلر تا آخرین شیر اطمینان با در در نظر گرفتن طول مستقیم خط و طول تقریبی خمش ها محاسبه می شود.

5) با یک حدس و خطا، با توجه به حداکثر بار فلر و در نظر گرفتن محدودیت -Back Pressure برای انواع شیر اطمینان قطر هدر فلر محاسبه می شود.

6) یک حدس دیگر برای قطر دو هدر اصلی فلر، یکی برای فلر فشار پایین و دیگری فشار بالا زده می شود . هر دو هدر به یک ناک آوت درام مخصوص خودشان متصل می شوند . بخارات خروجی از ناک آوت درام در یک هدر واحد با هم یکی می شوند.

7) در نظر گرفتن هزینه ماتریال، این مرحله همچنین مشخص کننده تعداد نهایی فلر ها است. بخارات سیالاتی که ملزم می کند از مواد گران تر برای ساخت هدر فلر استفاده شود:

الف) بخارات خورنده دی اکسید سولفور و سولفید هیدروژن

ب) بخارات با دمای بسیار بالا به عنوان مثال گاز های با دمای بسیار بالا که در بازیابی کاتالیست ها در رآکتورها استفاده می شود .

ج) بخارات با دمای بسیار پایین مانند سیستم های کریوژنیک

...