بخشی از مقاله
چکیده
در پالایشگاه ها طی فرآیندهاي پالایش مقدار زیادي گاز وموادسوختی بدون استفاده مستقیماواز طریق فلر وارد اتمسفرمیشود. با استفاده از مولدهاي مقیاس کوچک وسیستم بازیابی گازهاي ارسالی به فلر - حلنً - میتوان ازگازهاي فلرینگ پالایشگاه استفاده نموده واز این طریق انرژي الکتریکی تولید نمود. امروزه اغلب ارزیابی هاي اقتصادي براساس یک مقدار تخمینی انجام میشوند و متأسفانه، به همین دلیل، در اغلب مواردنه تنها هزینه ومدت زمان احداث پروژه افزایش می یابدبلکه پارامترهاي ارزیابی اقتصادي همچون دوره بازگشت سرمایه، ارزش فعلی، نرخ بازگشت داخلی، جریان نقدي و... باواقعیت تفاوت زیادي خواهند داشت.
لذا در این مقاله سعی شده است ضمن ارائه راهکاري جهت تولید برق به کمک گازهاي ارسالی به فلر، درپروژه احداث وبهره برداري 4 مگاوات مولدگاز سوز فلرینگ، آنالیز ارزیابی اقتصادي دوره احداث وبهره برداري ده ساله با احتساب عدم قطعیت و ریسک انجام پذیرد تا پارامترها به واقعیت نزدیک شده تا با نتایج حاصله بتوان سرمایه گذاري در این خصوص را با اطمینان بالایی انجام داد.
-1مقدمه
درعرصه رقابت جهانی ودرراستاي تولید بیشتر،هزینه کمتر،صنایعی موفق خواهند بودکه دراین رقابت با تحقیقات ومطالعات بیشتر،موفق به یافتن راهکارهایی جهت جلوگیري ازاتلاف درمصرف انرژي وجلوگیري ازآلودگی محیط زیست گردند.
صنایع پالایش نفت ،گازوپتروشیمی نیز که به عنوان یکی از مصرف کننده هاي عمده انرژي محسوب می شوداز این امر مستثنی نمی باشد.در اغلب فرآیندهاي شیمیایی مانند پالایشگاههاي نفت ،گازوپتروشیمی،یکی از ابزارهاي ایمنی وکنترل فشار،شبکه رهاسازي گازهاست که درآخرین قسمت این شبکه، برج فلر قراردارد.
دراین شبکه گازهاي اضافی پس ازجمع آوري ازواحدهاي مختلف به سمت برج فلر فرستاده می شودتا سوخته شوند.حجم زیادي ازاین گازها ازارزش سوختی بالایی برخوردار بوده ودربرخی موارد می توان ازآنها به عنوان خوراك واحدهاي مختلف نیز استفاده کرد.سوزاندن این گازها درفلر علاوه برایجاد مشکلات زیست محیطی مثل انتشار گازهاي گلخانه اي ،انتشار آلاینده هاي هوا،صدا وبوي نامطبوع به نوعی هدردادن منابع اقتصادي نیزبه حساب می آیند.ازآنجا که اصلی ترین راه اتلاف انرژي درپالایشگاهها همین سیستم فلرینگ بوده وعمدتال بیشترین میزان آلاینده هاي زیست محیطی نیز ازهمین سیستم متصاعد می گردد،توجه به بهینه سازي عملکرد واصلاح این بخش ازاهمیت بسزایی برخوردار بوده وهست.
با آنکه هدف از طراحی فلر ایجاد امنیت وایمنی براي مجموعه واحدها وکارکنان دربرابر خطرات احتمالی ناشی از افزایش فشار وشعله ورشدن گازهاي پرفشاراست،اما درعوض این سیستم به میزان زیادي آلودگی زیست محیطی مانند گقش وگقح وگازهاي گلخانه اي مثل لقه وقه ونیز هیدروکربنهاي نسوخته ایجاد نموده ومقدارزیادي انرژي را نیز ازبین می برد.تا به امروز روشها وراهکارهاي گوناگونی جهت کاهش ویا بازیابی گازهاي ارسالی به فلر ارائه گشته که عمدتالبرروي اصلاح واحدهاي تولیدکننده گازها ویا درخودسیستم فلرینگ موجود صورت می گیرد.
اما می توان با توجه به توجیهات اقتصادي ،به کمک تکنولوژي مولدهاي مقیاس کوچک وسیستم بازیابی گازهاي ارسالی به فلرازگازهاي فلرینگ پالایشگاه استفاده نموده واز این طریق انرژي الکتریکی تولید نمود. دراین مقاله سعی شده است ضمن بررسی اجمالی برروي فرایند تولید برق با کمک گازهاي ارسالی به فلر به کمک مولدهاي مقیاس کوچک با احتساب عدم قطعیت وکلیه ریسکهاي موجود در طول دوره بررسی ده ساله بااستفاده از نرم افزار
وابزارهاي تحلیل اقتصادي وتکنیکهاي ارزش زمانی مالی به ارائه مدلی در این خصوص بپردازیم تاپارامترهاي ارزیابی اقتصادي هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک شده وسرمایه گذاري در این خصوص با دغدغه کمتري انجام شود.
-2 محاسبه تولید برق با گاز فلر
اگر بخواهیم میزان انرژي تولید شده رامحاسبه کنیم،باید دید حداکثر گازي که می توان ازفلر بازیابی نمود، چقدر می باشد.البته همانطور که گفته شد میزان گاز ارسالی به فلرمتغیر می باشد وکم وزیاد می گردد.درحال حاضر نیزمحاسبه دقیق آن امکان پذیر نیست .در بعضی مواقع گاز همراه با ترکیبات سنگین می باشد وگاه نیز همراه با ترکیبات سبک.البته این مشکل با نصب سیستم لن برطرف خواهدشد.زیرا درآنجا فاز مایع وگاز ازهم جدا خواهد گردید.وامکان قرائت هر دوامکان پذیر خواهدشداین یکی دیگر ازمحاسن این طراحی می باشد.
درحال جاضر جهت محاسبه گازهاي ارسالی به فلر میزان هدرروي گاز از خروجی واحدهاي مختلف با یکدیگر جمع کرده ومیزان کل را حساب می کنند.این مقدار بسته به ظرفیت پالایشگاه متغیر می باشد. مثلا این مقدار در پالایشگاه شیراز که پنجاه وهشت هزار بشکه اي است، دویست تن درماه می باشد.
دراین قسمت میخواهیم مشخص کنیم که یک مترمکعب از این گاز چقدر انرژي الکتریکی تولید می نماید.بدین منظور ترکیبات موجود درگاز فلر توسط آزمایشگاه مشخص شده است.جدول 1 ترکیبات موجود در یک نمونه را نشان می دهد.
جدول -1میزان ترکیبات موجود درنمونه گازفلر پالایشگاه نفت
براي محاسبه ارزش حرارتی گاز فلر ابتدا باید وزن مولکولی ترکیب گاز وجرم مخصوص را محاسبه نموده وسپس با استفاده از روش مکلر ارزش حرارتی را حساب نماییم.
دراین قسمت میخواهیم مشخص کنیم که یک مترمکعب از این گاز چقدر انرژي الکتریکی تولید می نماید.
راندمان موتورژنراتور انتخابی حدود %42 می باشد.با استفاده از فرمول راندمان حل کخحصچصأپب می باشد.:
صهقذ از این گاز،حلکخحص برق تولید میکند.حال به ازا لاَصهقخصخ گاز داریم:
بنابراین میزان برق تولید شده در یک سال با احتساب 840 رساعت خروج اضطراري:
پس از پشت سر نهادن مرحله اول سیستمی خاص جهت فشرده سازي وبازیابی گازها ارائه گرددواز لحاظ تکنولوژي هاي مورد نیاز، هزینه هاي احتمالی مورد ارزیابی قرارگیرد.بطور خلاصه میتوان موارد زیر را که دراین مرحله باید مورد توجه قرارگیرد را بیان نمود.
هزینه تغییرات احتمالی درسیستم فلرینگ موجود هزینه تجهیزات موردنیاز - خصوصا کمپرسور -
هزینه عملیات وتعمیرات براي فشرده ساختن گازها وطراحی واحد بازیافت گازهاي
فلر، معمولاازکمپرسورهاي داراي چرخه مایع ویا کمپرسورهاي رفت و برگشتی استفاده می کنند.مزیت کمپرسورهاي داراي چرخه مایع خنک شدن گازها درهنگام کمپرس شدن توسط انتقال حرارت گاز با مایع داخل کمپرسور - معمولا آب - می باشد.درصورت تمایل به جداسازي سولفید هیدروژن ازگازهاي فلر می توان از آمین به جاي آب در این کمپرسورها استفاده کرد.
کمپرسورهاي رفت و برگشتی را بسیار راحتتر ازکمپرسورهاي با چرخه مایع می توان خریداري کرد.همچنین تهیه لوازم یدکی، تعمیرات ونگهداري این نوع از کمپرسورها راحتتر می باشند. در صورت استفاده از کمپرسورهاي رفت و برگشتی باید به این نکته توجه کرد که درصورت افزایش دما بیش ازحد مجاز امکان انفجار وجود دارد. بنابراین جهت بالابردن ایمنی بهتر است از کمپرسورهاي با چرخه مایع استفاده کرد.یکی از سیستمهاي معروف در این زمینه، حلن می باشد.
