آن زغال سنگ مستقیما به سوخت های مصنوعی تبدیل می شود، این تکنولوژی در ابتدا توسط Friedrich Bergius به صورت تجاری در آلمان مطرح شد و توسعه یافت، این اتفاق پیش از سال های جنگ جهانی دوم حادث شد و در سال های جنگ نیز روند صعودی خود را ادامه داد ولی پس از آن بنابه دلایلی نظیر هزینه های عملیاتی و استفاده مجدد از ذخایر نفتی در اوایل دهه 1950 استفاده از آن کاهش یافت. در سال های اخیر نیز تحقیقات بر توسعه این تکنولوژی در سیستم های آزمایشگاهی محدود شده است و این مسأله دلیلی به جز هزینه های بالا نداشته است. به هرحال با افزایش روزافزون قیمت نفت خام می توان دورنمایی برای این فرآیند در نظر گرفت. آنچه حائز اهمیت است این که این فرآیند بایستی از لحاظ اقتصاد طرح و مسائل زیست محیطی مورد تصحیح و بازبینی قرار گیرد.
دو نمونه از فرآیندهای مستقیم تبدیل زغال سنگ، فرآیندهای Bergius و Karrick می باشند. در فرآیند Bergius شاهد ترکیب زغال سنگ خرد شده با هیدروژن هستیم که طی دو مرحله بنزین با عدد اکتان بالا حاصل می شود. فرآیند Karrick را می توان یک کربناسیون دما پایین زغال سنگ، قیر، سنگ رست و یا هر ماده کربن دار دیگری دانست. بنزینی که از فرآیند کربناسیون دما پایین زغال سنگ به دست می آید دارای کیفیتی معادل با بنزین همراه با تترا اتیل سرب است.
اما زغال سنگ به صورت غیرمستقیم هم قادر به تولید سوخت های مصنوعی می باشد. برخلاف روش مستقیم، در روش غیرمستقیم شاهد مرحله میانی در تولید سوخت مصنوعی هستیم. اولین مرحله فرآیندی، تبدیل زغال سنگ به گاز سنتز می باشد. برای این کار رآکتورهای متنوعی به منظور تولید گاز سنتز موجود می باشند. گاز سنتز طی عملیات بیشتر، در ادامه سرد شده و خالص سازی می شود و پس از جدا کردن آلودگی ها تحت فرآیند بیشتر قرار می گیرد و طی فرآیندیکاتالیستیتوانایی تبدیل شدن به طیف وسیعی از فرآورده ها را دارا می باشد. این فرآورده ها محصولاتی نظیر بنزین و سوخت دیزل می باشند. فرآیندهایی نظیر سنتز فیشر تروپش و MTG به منظور تولید سوخت مصنوعی از گاز سنتز به صورت تجاری مطرح می باشند. از زمان کشف فرآیند فیشر تروپش در دهه 1920 در طی سالیان متمادی این فرآیند دستخوش تحولات گسترده و توقف های بسیاری بوده است. تحقیقات بر روی فرآیند سنتز فیشر تروپش ادامه داشته تا آنکه در 1927 فرآیند Winkler برای گازدار کردن زغال سنگ در یک بستر سیال ارائه گشت. فرآیند مزبور با سپری کردن سیر تکاملی در اواخر 1930 و اوایل 1940 به صورت تجاری درآمده است. با ایجاد چنین واحد تجاری در تولید گاز سنتز مسیر برای تحقیقات بیشتر در توسعه و تجاری نمودن فرآیند سنتز فیشر تروپش هموارتر شد. شرکت معتبر ساسول اولین واحد تولید سوخت مصنوعی از زغال سنگ را با استفاده از فرآیند سنتز فیشر تروپش در سال 1955 و در افریقای جنوبی تجربه کرده است. شرکت ساسول فازهای بعدی این طرح را نیز در افریقای جنوبی براساس پیشرفت های صورت گرفته طراحی رآکتورهای سنتز فیشر تروپش توسعه داده است.
سوخت حاصل از فرآیند BTL سوختی پاکیزه می باشد که از لحاظ معیارهای سازمان محیط زیست در حد بسیار مناسبی قرار دارد. به منظور تولید چنین سوختی روش های مختلفی وجود دارد. روش های مستقیم در تولید سوخت های با منشا بیولوژیکی شامل واکنش های جایگزینی استری شدن روغن های گیاهی و حیوانی می باشند. چنین واکنش های مستقیمی به صورت کاتالیستی و یا بدون استفاده از کاتالیست قابل انجام می باشند. در طی واکنش کاتالیسیتی جایگزینی استری شدن شرایط واکنشی و محصول نهایی تا حدی مناسب تر خواهد بود. روش مستقیم معمول در تولید سوخت های مصنوعی با منشا بیولوژیکی واکنش روغن سویا متانول در حضور کاتالیست های قلیایی می باشد. چنین روش هایی، روش های صنعتی با ظرفیت تولید بالا نیستند. به عنوان مثال تا پایان سال 2010 تنها 2 الی 5% از حجم مصرف سوخت اروپا از منابع بیولوژیکی تامین خواهد شد. این روش ها و تولید چنین سوختی، روشی نوپا بوده و توجه موسسات تحقیقاتی و محققان را به خود جلب کرده اند، از سوی دیگر این سوخت ها با منشا بیولوژیکی بسیار پاکیزه بوده و این مساله نیز دلیلی دیگر بر توجه افزون تر به سمت توسعه و تولید چنین سوخت هایی می باشد.
تولید سوخت های مصنوعی از منشا بیولوژیکی از طریق تولید گاز سنتز و روش های غیرمستقیم تبدیل نیز قابل حصول می باشد. گاز سنتز حاصل از ترکیباتی این چنین شامل متان، دی اکسید کربن، منوکسید کربن و هیدروژن می باشد، که به منظور استفاده در فرآیند سنتز فیشر تروپش ترکیب مناسبی ندارد و محتوی متان این گاز سنتز بالا می باشد. از اینرو بایستی تحت ریفرمینگ قرار گرفته و ترکیب آن به صورتی مناسب و قابل استفاده در فرآیند سنتز فیشر تروپش درآید.

قیمت : شش هزار تومان

سال های متمادی است که شیوه زندگی انسان ها بر اثر رشد صنعت از حالت پراکنده به صورت متمرکز تغییر یافته است. این شیوه زندگی در تمامی ابعاد، تغییر و تبادلات فراوانی را به دنبال داشته و برای روند خود از منابع متعدد طبیعی مایه گرفته است و نیز پیشرفت های عظیم صنعتی در هر اجتماعی به وجود و فراوانی آب مربوط می باشد. بنابراین اولین نتیجه فعالیت های اجتماعی و صنعتی انسان به صورت ویرانگری و تخریب محیط زندگی از طریق آلوده سازی منابع آب – خاک – هوا و تمام چیزهایی که در بهتر زیستن او دخالت دارند ظاهر می شود.
اگر آب های مصرف شده که به منابع اولیه برگردانیده می شود حاصل فعالیت های صنعتی باشد محتوی هزاران ترکیب شیمیایی که در صنایع مورد مصرف قرار گرفته است خواهند بود. بعضی از این ترکیب های شیمیایی حاوی فلزات سنگین می باشد که در پساب ها (فاضلاب های صنعتی) موجود می باشد که صنعت استفاده کننده پس از مصارف صنعتی بدون کمترین توجهی به استانداردهای محیط زیست در محیط رها می شوند که برای سلامتی هر موجود زنده ای خطرناک می باشند.
فلزات سنگین دارای منشأ طبیعی و هم ناشی از فعالیت های بشری هستند و با ظهور تکنولوژی های پیشرفته استفاده از این فلزات افزایش می یابد. از فلزات سنگین، سمی و خطرناکی که در پساب ها موجود می باشد می توان آرسنیک و جیوه را نام برد. یکی از فرآیندهای معمول و اقتصادی که برای حذف و یا جدا نمودن فلزات سنگین از آب به کار برده می شود فرآیند جذب سطحی می باشد.
جذب سطحی به عنوان گرفتن و جذب کردن مولکول ها یا یون ها یا اجزایی از یک فاز به وسیله سطوح داخلی و خارجی یک فاز جامد تعریف می شود. جذب به علت نیروی جاذبه اتم ها و مولکول های سطح جاذب انجام می گیرد. وقتی که اجزا ناخالصی از فاز مایع به سطح جاذب جذب می گردند، این عمل را جذب سطحی جامد – مایع گویند. واکنش های انجام گیرنده در سطح تماس جامد و مایع، تعیین کننده میزان و شدت جذب خواهند بود. جذب سطحی کاربردهای فراوانی در فرآیندهای کنترل و تصفیه آلودگی دارد که از میان آنها به جذب سطحی فلزات سنگین نیز می توان اشاره کرد.
جذب سطحی را می توان به دو طریق تقسیم بندی نمود:
1) جذب سطحی فیزیکی و 2) جذب سطحی شیمیایی. جذب سطحی فیزیکی عمدتا در اثر نیروهای واندروالس به وجود آمده و یک فرآیند قابل برگشت است. وقتی که نیروهای مولکولی بین مولکول های محلول و جاذب بزرگتر از نیروهای بین مولکولی بین مولکول های محلول و حلال باشد، محلول روی سطح جاذب، جذب خواهد شد. یک مثال برای جذب فیزیکی، جذب سطحی توسط کربن فعال می باشد. کربن فعال دارای تعداد زیادی مجاری موئینه ای در داخل ذرات کربن بوده و سطح قابل دسترس شامل سطح منافذ و سطح خارجی ذرات می باشد. مساحت سطح منافذ به مراتب از مساحت سطح ذرات بزرگتر بوده و بیشترین میزان جذب سطحی در این سطوح رخ می دهد. برای کربن فعال نسبت مساحت کل سطح به جرم بسیار زیاد می باشد. در جذب شیمیایی یک واکنش شیمیایی بین مواد جامد و محلول جذب شده انجام می شود که غیرقابل برگشت است. فرآیند جذب شیمیایی به ندرت برای جذب فلزات سنگین استفاده می شود ولی استفاده از فرآیند جذب فیزیکی رایج است. سرعت جذب به وسیله یک سری از مکانیسم هایانتقال جرممحدود می شود. این مکانیسم ها عبارتند از:
1) حرکت ماده جذب شونده از داخل توده مایع به لایه مایع مرزی احاطه کننده ماده جاذب، 2) نفوذ ماده جذب شوند از داخل لایه مرزی، 3) نفوذ ماده جذب شونده به داخل منطقه موئینگی یا خلل و فرج داخل ماده جاذب و 4) جذب ماده جذب شونده به دیواره ها یا سطوح مجاری موئینه. مرحله دوم مکانیسم جذب به نام نفوذ فیلم و مرحله سوم به نام نفوذ منفذی مشهور است. وبر در سال 1972 دریافت که راهبری راکتورهای اختلاط ناپیوسته یا جریان پیوسته با سرعت های جریان بهم زنی مشابه تصفیه

آب سرعت جذب معمولا با نفوذ فیلم (مرحله دوم) یا در بعضی مواقع به وسیله نفوذ منفذی محدود می شود.
قیمت : شش هزار تومان

این واحد و کوره های شکست حرارتی بررسی می شوند.
– در فصل دوم کلیات مربوط به کک و نحوه تشکیل آن مشخص می شود.
– در فصل سوم مکانیسم واکنش های شکست حرارتی و نشست کک تجزیه و تحلیل شده و از بین روشها و مکانیسم های موجود (از جمله رادیکالی، ملکولی و…) روش مناسب انتخاب شده است. با انتخاب مکانیزم برتر، در فصل چهارم معادلات حاکم بر مدل معرفی خواهندشد و مدلسازی فرایند انجام می شود. در فصل پنجم حل مدل و برنامه کامپیوتری نوشته شده ارائه میگردد و با بهره گیری از زبان برنامه نویسی Matlab نتایج برنامه بدست می آیند.
در پایان نتایج بدست آمده با اطلاعات واحد مقایسه می شوند و پیشنهادات لازم و مفید برای کارهای تکمیلی پروژه ارائه می شود.
مقدمه:
صنایع پتروشیمی به دلیل تولید مواد با ارزش افزوده بالا و تهیه مواد اولیه صنایع دیگر مورد توجه اکثر کشورها قرار گرفته است. در این صنایع از نفت و گاز طبیعی محصولات باارزشی همچون اولفین ها مانند پروپیلن، اتیلن و نیز وینیل استات، اکسید اتیلن و هزاران ماده ارزشمند دیگر تولید می شود که هرکدام به نوبه خود ماده اولیه برای سایر قسمتها و واحدهای صنعتی پایین دستی می باشند.
به لحاظ این که مواد اولفینی، ساختار اولیه برای مواد پلیمری هستند، ایجاد زنجیره های سنگین هیدروکربنی در ادامه عملیات شکست حرارتی امری اجتناب ناپذیر است.
برای مقابله با واکنش های ثانویه می بایست جریان خروجی از راکتورسریعاً خنک شود و به درجه حرارتی که از توقف واکنش های ثانویه جلوگیری نماید، برسد. در نتیجه استفاده از مبدلهای خط تبادل که اختصارا TLE نامیده می شود در واحد ضرورت پیدا می کند. پیش از این در دهه های گذشته، عملیات سرد کردن جریان خروجی از راکتور شکست حرارتی بوسیله تزریق روغن و یا آب انجام می شد که به روشهای سرد کردن مستقیم معروفند. این روش علاوه بر افزایش هزینه های جداسازی، اتلاف حرارتی زیادی نیز به همراه داشت. استفاده از این گونه مبدلها، علاوه بر کاهش هزینه های جداسازی، تولید بخار با فشار بالا (قابل استفاده در توربین ها) را نیز به همراه خواهد داشت که در کاهش هزینه های واحد سهم بسزایی دارد.
بی تردید مدل سازی وشبیه سازی فرآیند ها در واحدهای صنعتی از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. امروزه شبیه سازی به معنای استفاده از کامپیوتر درحل مدلهای ریاضی سیستم است که ابزار کار طراح می باشد و طراح را قادر به مطالعه فرآیند می کند. مزیت اصلی مدل سازی و شبیه سازی در این است که با صرف کمترین هزینه و درکوتاه ترین مدت زمان، می توان با دقت بالائی همان نتایج تجربی را بدست آورد بدون آن که تغییری در واحد صنعتی داده شود.
قیمت : شش هزار تومان

این ایده قوت یافت که برای ارزیابی ایمنی سیستمها دیگر نمی توان منتظر وقوع حوادث شد تا بتوان از طریق تجزیه و تحلیل آن نقاط ضعف سیستم را شناسائی و برطرف کرد و لذا سعی گردید که روشهایی برای ارزیابی ایمنی ابداع شود که قادر باشند پتانسیل وقوع خطر را قبل از عملیات سیستم شناسائی نمایند که نتیجۀ این تلاش به شکل گرفتن علم ایمنی سیستمها منجر شد که براساس یک برنامۀ طرح ریزی شده، قانونمند و سازماندهی شده و در قالب یک فرآیند “پیش گیرنده” قرار دارند.
از طرف دیگر با وجود همگامی گسترش صنایع با توسعه و تقویت علم ایمنی در کشورهای توسعه یافته، در کشور ما علیرغم تلاشهای زیادی که در راه گسترش صنایع مبذول گردیده است بُعد اساسی ایمنی بدست فراموشی سپرده شده یا حداقل به صورت سطحی بدان پرداخته شده است.
2-1- پیشینۀ تحقیق
تا قبل از سال 1940 میلادی، ایمنی به صورت کنترل خطرات آشکار در مراحل اولیۀ طراحی سیستم مطرح می شد.
یعنی طراحان متکی به روش سعی و خطا بودند. برای مثال این روش در صنعت هوانوردی به پرواز – تعمیر – پرواز معروف بود. بدین صورت که با استفاده از دانش موجود هواپیما طراحی می شد و به پرواز در می آمد تا اینکه مشکلات ظاهر می شد. سپس مسائل و
مشکلات برطرف شده و دوباره هواپیما به پرواز در می آمد. واضح است که این روش برای هواپیماهای با سرعت کم و ارزان قیمت کارساز بود، در حالی که مثلاً برای سلاحهای هسته ای و سفرهای فضایی قابل قبو ل نبود . زیرا پیامدهای حوادث مربوط به آنها بسیار شدید بود. روش سعی و خطا برای سیستمهایی که باید در لحظۀ شروع کار ایمن باشد، مناسب نبودند. از این رو بود که از آن به بعد برنامۀ ایمنی سیستم به عرصۀ ظهور درآمده و یا دقیق تر اینکه تکامل پیدا کرد. در واقع پروژه های مربوط به موشک و سیستمهای فضایی سبب رونق مهندسی ایمنی سیستم شدند.
در این سیستمها نیاز به روش جدید برای کنترل خطرات کاملاً آشکار شد. موشکهای بالستیک قاره پیما در سال 1960 میلادی اولین سیستمهایی بودند که برای آنها برنامۀ ایمنی سیستم به صورت رسمی و منظم پیدا شد . وزارت دفاع آمریکا 1966 میلادی اولین سند برنامۀ ایمنی سیستم را منتشر نمود. بدنبال آن ناسا نیز برنامۀ ایمنی سیستم را به صورت یکپارچه در عملیات فضایی بکار برد. بسیاری از موفقیتهای برنامه های فضایی مرهون پیاده سازی و اجرای برنامۀ ایمنی سیستم می باشد.
سرانجام استفاده از برنامۀ ایمنی سیستم در صنایع تجاری نیز معمول گشت. به طوری که امروزه این برنامه در نیروگاه های هسته ای، پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی کاربرد فراوان دارد. اولین بار در سال 1985 میلادی، انجمن مهندسین شیمی آمریکا اصول راهنمای
روشهای ارزیابی خطر را برای صنایع پتروشیمی ارائه نمودند. در این راهنما بسیاری از ابزارهای تجزیه و تحلیل ایمنی سیستم مطرح گردیده است.
قیمت : شش هزار تومان

LPG شعلهای مناسب ایجاد می کند و برخلاف سایر سوخت ها مانند چوب و نفت حرارت اضافی تولید نمی کند.
– LPG با استانداردهای محیط زیست بسیار هماهنگ است. احتراق آن نسبتا کامل بوده و میزان آلودگی حاصل از آن در سطح بسیار پایینی است. این ویژگی باعث افزایش روز افزون استفاده از LPG به عنوان سوخت در وسایل نقلیه شده است.
– از آنجا که LPG پس از سوختن گازهای مونوکسیدکربن، اکسید نیتروژن وهیدروکربنهای نسوخته بسیار کمی تولید می کند، انتشار گازهای گلخانه ای آن در مقایسه با سایر سوخت های فسیلی کمتر است.
– ماده ای که در صنعت به عنوان سوخت استفاده میشود، باید میزان سولفور آن کم بوده و نیازی به کنترل دقیق دمایی نداشته باشد، پس LPG میتواند سوختی مناسب در صنعت باشد.
– موتورهایی که با LPG کار می کنند، نسبت به موتورهای بنزینی راندمان بالاتری دارند. که این مساله مربوط به بالا بودن عدد اکتان پروپان می باشد.
– از آنجایی که LPG تحت فشار ذخیره و نگهداری میشود، هیچگونه پمپ و یا سیستم مکنده ای جهت جاری شدن آن نیازی نیست.
– نرخ افزایش قیمت LPG بسیار کندتر از بنزین است. این نکته در سال های اخیر تاثیر بسزایی در افزایش مصرف LPG به عنوان سوخت در اتومبیل ها داشته است.
LPG امروزه بطور گستردهای در منازل، مزارع، مراکز تجاری، صنعتی و حمل و نقل استفاده میشود. همچنین میتوان از LPG برای تولید نور و گرما نیز استفاده کرد. به دلیل کمبود CNG در بسیاری از کشورها از جمله هند، LPG به عنوان سوخت برتر شناخته شده و روز به روز میزان استفاده از آن افزایش مییابد. در حال حاضر، بیش از هزارانها وسیله نقلیه در جهان از LPG به عنوان سوخت استفاده می کنند، در استرالیا 200000، نیوزلند 50000، کانادا 147000، مکزیک 435000، کره 11470000و در آمریکا 500000 اتومبیل با LPG کار میکنند و این تعداد به دلایلی نظیر ایجاد آلودگی کمتر LPG و قیمت مناسبتر آن نسبت به سوختهای دیگر روز به روز در حال افزایش است. بازیابی LPG از جریان های گازی به دلایل ذیل مورد نیاز است:
1- روزانه مقادیر قابل ملاحظه ای از هیدروکربورهای با ارزش مانند LPG به دلیل عدم وجود امکانات جداسازی موثر به مسیر گازهای سوخت یا مشعل هدایت می شود. جداسازیغشایی LPGمانع از هدر رفتن این هیدروکربورها که دارای ارزش صنعتی و اقتصادی بالاتری نسبت به متان می باشند، می شود.