محمدی لیراوی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
محسن محمدی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
مسعود حق شناس فرد - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
علیرضا خزعلی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
رضا سروی - شرکت پالایش گاز پارسیان (PGRC)
علی اکبر ازوجی - شرکت پالایش گاز پارسیان (PGRC)

در این پژوهش، ابتدا به شناسایی نقاط دارای پتانسیل ایجاد مشکل در حالت عدم حصول به شرایط طراحی واحد ژول-تامسون (تنظیم نقطه شبنم) یک پالایشگاه گاز پرداخته شده و در ادامه، اتصال این واحد با یک سیکل سردسازی پروپان به منظور بهبود عملکرد فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. اتلاف حرارت از لوله ها و تجهیزات فرآیندی، پدیده حمل مایع در جداکننده، شرایط جریان ورودی فرآیند و عملکرد شیرژول-تامسون از مواردی هستند که در این تحقیق به عنوان عوامل موثر بر عملکرد فرآیند بررسی شدند. بدین منظور، براساس اطلاعات واقعی فرآیندی، شبیه سازی با استفاده از نرم افزار ASPEN HYSYS V۱۰.۰ انجام شد. با استفاده از سنجش های میدانی و روابط تجربی، اتلاف حرارتی و میزان تاثیر آن بر عملکرد فرآیند محاسبه شد. سپس، پدیده ی ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع مربوط به جداکننده ی دما پایین و حساسیت تغییرات دما و فشار ورودی بر دمای نقطه شبنم گاز خروجی از واحد بررسی شد. عملکرد شیر ژول-تامسون مورد سنجش قرار گرفت. در انتها، به طراحی و آنالیز اقتصادی ایجاد یک سیکل سردسازی پروپان و اتصال آن با واحد ژول-تامسون برای بهبود عملکرد واحد پرداخته شد. نتایج نشان داد که با بهبود عایق کاری لوله ها و جداکننده، می توان C° ۲ الی C° ۴ دمای شبنم گاز خروجی را کاهش داد. به علاوه، ماندگی مایع در گاز و گاز در مایع درون جداکننده و همچنین عملکرد شیر ژول-تامسون، عوامل اصلی دور شدن از شرایط طراحی در این پالایشگاه نیست. در مرحله آخر یک سیکل تبرید طراحی و در قالب تعداد ۱۰ طرح مختلف، به واحد مورد نظر متصل شد. برای یافتن بهترین عملکرد سیکل سردسازی، این طرحها از لحاظ انرژی مصرفی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. طرحی اتصال سیکل سردسازی به واحد از طریق یک مبدل در محل ورودی جداکننده و پس از شیر ژول-تامسون به عنوان طراحی بهینه از نظر اقتصادی تعیین شد.

پالایشگاه گاز, تنظیم نقطه شبنم, جداکننده دما پایین, شیرژول-تامسون, شبیه سازی و بهینه سازی