بخشی از مقاله
چکیده
فلر یا دودکش لوله عمودی امتداد یافته ای است که به عنوان یکی از قسمتهای ضروری در چاه های نفت ، پالایشگاه ها ، پتروشیمی ها و کارخانه مواد شیمیایی جهت سوختن گازها و مایعات زائد ، قابل اشتعال و سمی ، تخلیه شده ، بکار می رود و می تواند از بروز خطرات آتش سوزی ها ، انفجار و صدمه دیدن کارکنان جلوگیری نماید.در واقع فلر مواد قابل اشتعال و سمی و بخارات خورنده را به ترکیبات کم ضررتر تبدیل می نمایدصرف نظر از کاربردهای وسیع ، سیستم های فلر در درجه نخست هدف هایی را دنبال می کنند که عبارتند از : ایمنی ، دفع اثر گازها و مایعات و غیره با قیمت های و هزینه های قابل تهیه .
پرداختن به موضوع فلر از دوجهت کلی دارای اهمیت است. اول آنکه گازهای ارسالی به فلر گازهای با ارزش اقتصادی قابل توجهی هستند و نکته دوم تاثیرات مخرب زیست محیطی ناشی از احتراق ناقص گازهای مذکور است .براساس ارزیابی های مرکز تحقیقات ومطالعات محیط زیست و انرژی، سهم ایران از انتشار گازهای گلخانه ای 2,1% است که باعث شده است کشور ایران از لحاظ تولید گازهای گلخانه ای سیزدهمین کشور جهان باشد.بر اساس آمارهای بانک جهانی، ایران با فلر کردن 10. 7 میلیارد مترمکعب گاز در سال 2012 که معادل %8 کل گاز مشعل تولید شده در دنیا است، رتبه سوم جهانی در این خصوص به خود اختصاص داده است. یکی از راهکارهای کاهش میزان فلرینگ بازیابی گازهای ارسالی به فلر و تولید برق از آن می باشد.
بدین منظور در این مقاله با استفاده از نرم افزار Thermo-flow راهکاری برای بازیابی گازهای فلر فاز 10و9 منطقه ویژه پارس جنوبی و استفاده از آن برای تولید برق پرداخته شده است.در این پالایشگاه یک میلیون تن در ساعت گاز سوزانده می شود که مقدار چشمگیری هست.به همین دلیل نیروگاه سیکل ترکیبی ای را برای تولید برق جهت استفاده در پالایشگاهها و مصارف خانگی طراحی می کنیم که به تولید 58,144 مگا وات برق منتج می شود.این عمل در نهایت به درآمدزایی سالانه حدود 50 میلیارد تومانی و کاهش آلودگی که نتایج مورد نظر ما بود می انجامد.
-1 معرفی
فعالیت های انسانی در صد سال گذشته باعث افزایش0/6 درجه سانتی گرادی متوسط دمای جهان گردیده است و پیش بینی می شود که این افزایش به میزان 5/8 درجه سانتی گراد تا صد سال آینده برسد .[1]پرداختن به موضوع فلر از دو جهت کلی دارای اهمیت می باشد.اول آن که گازهای ارسالی به فلر گازهای با ارزش اقتصادی قابل توجهی هستند و نکته ی دوم تاثیرات مخرب زیست محیطی ناشی از احتراق ناقص گازهای مذکور است. بانک جهانی که یکی از موسسات فعال در زمینه پژوهش های مدیریت کاهش گازهای مشعل محسوب می شود، سرمایه گذاری های زیادی در زمینه کاهش گازهای مشعل در سراسر دنیا انجام داده و هر ساله داده هایی در این خصوص منتشر می کند.
بر اساس ارزیابی مرکز تحقیقات و مطالعات محیط زیست و انرژی،سهم ایران از انتشار گازهای گلخانه ای %0,5 است که باعث شده است کشور ایران از لحاظ تولید گازهای گلخانه ای سیزدهمین کشور جهان باشد.در سالهای اخیر مطالعات بسیاری در زمینه ی کاهش میزان فلرینگ و آثار زیست محیطی ناشی از آن در نقاط مختلف جهان و ایران انجام شده است که از جمله آن میتوان به فعالیت های انجام شده توسط بانک جهانی در زمینه ارایه مکانیزم توسعه پاک و راهکارهای کاهش میزان فلرینگ در سرتاسر جهان اشاره کرد.
روش های مختلفی برای بازیابی گازهای ارسالی به فلر وجود دارد:
-1 فیزیکی : در این روش گازهای فلر به وسیله روش های خاصی خالص سازی و در صورت نیاز متراکم شده تا بعنوان سوخت یا خوراک واحدهای فرایندی مورد استفاده قرار گیرد
-2 شیمیایی : عبارتست از انجام واکنش در محیط کاتالیستی به منظور تبدیل گازهای فلر به مواد صنعتی قابل استعمال.
-3 بیولوژیکی : جزو جدید ترین روش های بازیابی می باشد و طی آن با استفاده از باکتری و انجام واکنش های تجزیه ای در برج ها گاز را به عوامل تشکیل دهنده ان تجزیه می کنند.
در سال 1995 سازمان اطلاعات انرژی آمریکا اطلاعاتی در مورد میزان گازهای دور ریز پالایشگاه های نفت و گاز ارائه نمود این اطلاعات تکان دهنده بود و میزان این گاز های ورودی به اتمسفر نگرانی طرفداران محیط زیست را برانگیخت.همچنین نتایج بررسی ها روند افزایش قیمت گاز طبیعی با رشد 13 درصدی همراه است.که بر خلاف این رشد قیمت گاز طبیعی هنوز سوخته یا به اتمسفر ارسال می شود که نشان می دهد بازیابی گازهای دور ریز از نظر اقتصادی نیز بصرفه است.
در سال 2000 هانسون و همکاران به تاثیر گاز متان به علت پایدار نبودن آن در جو در گرمایش زمین پی بردند.در سال 2001 شرکت آی پی سی سی نشان داد که گاز متان 23 برابر گاز دی اکسید کربن در گرمایش زمین نقش دارد.در سال 2002 نشان دادند در مشعل علاوه بر گاز دی اکسید کربن گاز متان در اثر کم بودن گاز خروجی و ورود هوا به داخل مشعل مقداری گاز متان به اتمسفر وارد می شود.البته راهکارهایی برای حل این مشکل از جمله تزریق آب و بخار توسط برزوستوسکی در سال 1976 بیان شد.[4]در سال 1984 گالانت و همکاران و در سال 1987 گلوست بر آثار احتمالی ناشی از این پدیده کار کزدند.
با بسته شدن پیمان کیوتو کشورهای عضو درصدد محدودیت هایی برای صنایع جهت کاهش گازهای دورریز و کاهش آن شدند . در سال 1940جان زینک به طراحی سیستمی جهت فشار افزایشی و بازیابی گاز های ورودی به مشعل پرداخت.قابل توجه است.امروزه شرکت جان زینک معروف ترین شرکت در نصب سیستم بازیابی مشعل جهت فشار افزایشی است .
در سال1985 کریم و همکارانش بر روی تکنیک های کنترل و کاهش گاز های ورودی به مشعل کار کردند .در سال1983 مک دانیل و در سال 1986 پهل و همکارانش بر روی بهینه سازی سیستم های نمونه گیری از این گازها کار کردند.در سال 2002 شرکت کسمو ایل عملیات فشار افزایش گازهای دورریز و تزریق آن ها به دو چاه نفتی واقع در ابوظبی را تست کرد. شارما و همکاران در سال 2007 به طراحی فرایندی پرداختند که میزان گازهای ورودی به مشعل را کاهش دهد.آلبرتا یکی از بزرگترین تولید کنندگان گاز در کانادا است که83 درصد گاز کانادا را فراهم می کند
.بیش از 5300 مشعل در آلبرتا وجود دارد که 2340000000 متر مکعب گاز در سال در آن ها سوخته می شود.اگرچه انتشارات درباره مشعل و مدل سازی آن از دانشگاه های کانادا است اما تنها در سال 1998 ،هولفرد و هتیاراتچی در طی گزارشی به اتحادیه هوای پاک آنالیزی بر روی تکنولوژی های موجود بر کاهش گازهای ورودی به مشعل ارائه دادند. در ایران هم طی سالهای اخیر اقداماتی جهت بازیابی گازهای فلر در پالایشگاه های نفت تهران،اصفهان،تبریز و آبادان پالایشگاههای گاز خانگیران - شهید هاشمی نژاد - ،بید بلند - کنگان - ،فجر جم وایلام و واحدهای پتروشیمی آبادان،بندر امام و رازی در سالهای اخیر صورت گرفته است
در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Thermo-flow امکانسنجی تولید برق از گازهای ارسالی به فلر مورد بررسی قرار گرفته است.
-2 مواد و روشها
1-2 معرفی منطقه طرح و وضعیت فلرینگ در منطقه
منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس به عنوان پایتخت انرژی ایران میزبان میدان گازی پارس جنوبی و صنایع پایین دستی وابسته به این میدان می باشد.براساس آمار منتشر شده،این میدان گازی قریب 40 تریلیون متر مکعب گاز داشته که بیش از % 21 کل گاز دنیا را دارا میباشد.
