1 – 3 ) واحد سبک زدایی اتمسفری . . . 12
1 – 4 ) تقطیر در خلأ . . . 16
1 – 5 ) تجهیزات کمکی . . . 18
1 – 6 ) فرآورده های واحد تقطیر نفت خام . . 19

فصل دوم تقطیر پیشرفته
2 – 1 ) تقطیر پیشرفته . . . 22

فصل سوم مدل سازی و شبیه سازی
3 – 1 ) مدل سازی و شبیه سازی . . . 28
3 – 2 ) کاربردهای شبیه سازی . . . 29
3 – 3 ) کاربردهای نوین شبیه سازی . . . 31
3 – 4 ) ارتباط با نرم افزارهای دیگر . . . 32

فصل چهارم واحد تقطیر 85 پالایشگاه آبادان
4 – 1 ) هدف از ایجاد واحد تقطیر 85 پالایشگاه آبادان. . 34
4 – 2 ) خوراک و محصولات واحد . . 34
4 – 3 ) سرویسهای جانبی ( Utilities ) . . . 42
4 – 4 ) شرح فرآیند . . . 42
4 – 4 – 1 ) تقطیر جزء به جزء نفت خام . . 42
4 – 4 – 2 ) تقطیر نفتا . . 48
4 – 5 ) افزایش ظرفیت . . . 51
4 – 6 ) انجام تغییرات ( Revamping ) . . 53
4 – 7 ) شرح فرآیند واحد پس از انجام تغییرات . . 56
فصل پنجم انجام شبیه سازی ، شناسایی محدودیّتها

5 – 1 ) ) واحد 100 پالایشگاه آبادان پس از انجام تغییرات ( Revamping) 60
5 – 1 ) انجام شبیه سازی و بررسی نتایج . . . 60
5 – 1 – الف ) شبیه سازی واحد به شکل طراحی اولیه ( قبل از انجام تغییرات – با ظرفیت 130000 بشکه در روز ) 63
5 – 1 – ب ) شبیه سازی واحد به شکل بعد از انجام تغییرات 75
مطالعه 1 (شناسایی تنگناها) . . . 75
فصل ششم اِعمال روش تقطیر پیشرفته جهت افزایش ظرفیت
6 – 1 ) مقدمه . . . 90
6 – 2 ) بررسی امکان بکارگیری روش تقطیر پیشرفته
در واحد تقطیر 100 پالایشگاه آبادان . . 92
مطالعه 2 . . . 93
فصل هفتم محاسبات اقتصادی
7 – 1 ) هزینه های سرمایه گذاری . . . 106
7-1-1 ) قیمت خرید و نصب برج پیش تفکیک . 106
7-1-2 ) قیمت خرید و نصب پمپ . . 107 7-1-3 ) کل هزینه های سرمایه گذاری . . 107
7 – 2 ) درآمدهای ناشی از انجام طرح . . 108
7-2-1 ) درآمد ناشی از افزایش ظرفیّت . . 108
7-2-2 ) درآمد حاصل از کاهش مصرف سوخت. . 109
7 – 3 ) سود ناشی از انجام طرح . . 109
فصل هشتم نتیجه گیری
8 – 1 ) نتایج ضمنی . . . 111
8 – 2 ) نتایج اصلی . . . 111

فهرست منابع فارسی . . . 113
فهرست منابع غیر فارسی . . . 114
چکیده انگلیسی . . . 115

فهــرســــــــــــت جدولها

شماره جدول عنوان صفحه

جدول ( 1 – 1 ) گستره های جوش اجزاء نفت خام نوعی 5
جدول ( 1 – 2 ) نقاط برش TBP برای بخشهای مختلف نفت خام 7
جدول ( 1 – 3 ) مقادیر آب مورد نیاز برای نفت خامهای مختلف 10
جدول ( 4 – 1 ) مشخصات نفت خام 36
جدول ( 4 – 2 ) مشخصات فرآورده های مختلف و میزان تولید هرکدام
( بر مبنای 130000 بشکه در روز ) 39
جدول ( 4 – 3 ) تقطیر فرآورده های مختلف بر اساس آزمایش
استاندارد ASTM D-86 40
جدول ( 5 – 1 ) نتایج حاصل از مطالعه 1 75
جدول ( 5 – 2 ) میزان استحصال فرآورده های مختلفدر ظرفیت 180000 بشکه در روز 84
جدول ( 6 – 1 ) بارحرارتی کوره و برخی مبدّلها ( در ظرفیت 180000 بشکه در
روز حاصل از شبیه سازی کل واحد برمبنای فرضیه مورد بحث ) 94
جدول ( 6 – 2 ) مقایسه حد اکثر دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری
برای دوحالت فعلی و پس از نصب برج پیش تفکیک 95
جدول ( 7 – 1 ) قیمت نفت خام ، فراورده ها و درآمد حاصل از افزایش ظرفیت واحد
به میزان 20000 بشکه در روز 108


فهــرســــــــــــت نمودارها

شماره نمودار عنوان صفحه


نمودار ( 1 – 1 ) رابطه بین نقاط جوش متوسط حجمی و نقاط جوش میانگین 6
نمودار ( 1 – 2 ) رابطه بین نقاط جوش متوسط حجمی و نقاط جوش متوسط مولی 6
نمودار ( 4 – 1 ) نقاط جوش واقعی نفت خام ( True Boiling Point ) 35
نمودار ( 4 – 2 ) درصد استحصال فرآورده های مختلف از نفت خام- مورد انتظار طراحی 38
نمودار ( 5 – 1 ) مقایسه میزان استحصال فرآورده های مختلف( شبیه سازی و عملیاتی ) 70
نمودار ( 5 – 2 ) درصد استحصال فرآورده های مختلف از نفت خام( شبیه سازی ) 70
نمودار (5 – 3 ) مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف ( شبیه سازی و عملیاتی ) 71
نمودار ( 5 – 4 ) مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 72
نمودار ( 5 – 5 ) مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 72
نمودار ( 5 – 6 ) مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 73
نمودار ( 5 – 7 ) مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 73
نمودار ( 5 – 8 ) مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 74
نمودار ( 5 – 9 ) مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای
آزمایش استاندارد   ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 74
نمودار ( 5 – 10 ) پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری قبل از
افزایش ظرفیت ( با ظرفیت 130000 بشکه در روز) 78
نمودار ( 5 – 11 ) پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری بعد از
افزایش ظرفیت ( با ظرفیت 180000 بشکه در روز) 79
نمودار ( 5 – 12) درصد استحصال فرآورده های مختلف –
در ظرفیت 180000 بشکه در روز 84
نمودار ( 5 – 13) مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 85
نمودار ( 5 – 14) مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 85
نمودار ( 5 – 15) مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 86
نمودار ( 5 – 16) مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 86
نمودار ( 5 – 17) مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 87
نمودار ( 5 – 18) مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 88
نمودار ( 5 – 19) مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-93 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 89
نمودار ( 6 – 1 ) پروفیل دبی مولی بخار و مایع درون برج تقطیر اتمسفری پس از نصب
برج پیش تفکیک ( با ظرفیت 180000 بشکه در روز) 96
نمودار ( 6 – 2 ) مقایسه میزان قابل حصول فرآورده های مختلف
( حاصل از شبیه سازی و طراحی) 100
نمودار ( 6 – 3 ) درصد قابل حصول فرآورده های مختلف ( حاصل از شبیه سازی ) 100
نمودار ( 6 – 4 ) مقایسه تقطیر نفتای سبک بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 101
نمودار ( 6 – 5 ) مقایسه تقطیر نفتای ریفورمر بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 101 نمودار ( 6 – 6 ) مقایسه تقطیر نفتای سنگین بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 102
نمودار ( 6 – 7 ) مقایسه تقطیر نفت سفید بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 102
نمودار ( 6 – 8 ) مقایسه تقطیر گازوئیل بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 103
نمودار ( 6 – 9 ) مقایسه تقطیر ته مانده برج تقطیر اتمسفری بر مبنای
آزمایش استاندارد ASTM D-86 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 103
نمودار ( 6 – 10) مقایسه نقاط اشتعال فرآورده های مختلف بر مبنای آزمایش
استاندارد ASTM D-93 ( شبیه سازی و عملیاتی ) 104

فهــرســــــــــــت شکلها

شماره شکل عنوان صفحه

شکل ( 1 – 1 ) شماتیک واحد نمک زدایی یک مرحله ای 8
شکل ( 1 – 2 ) شماتیک واحد نمک زدایی دو مرحله ای 8
شکل ( 1 – 3 ) شماتیک یک نمک زدا 11
شکل ( 1 – 4 ) شکل واقعی یک نمک زدا 11
شکل ( 1 – 5 ) شماتیک یک برج تقطیر اتمسفری 14
شکل ( 1 – 6 ) برج تقطیر اتمسفری نفت خام 15
شکل ( 1 – 7 ) واحد تقطیر در خلأ نفت خام 16
شکل ( 2 – 1 ) برج تقطیر اتمسفری نفت خام 22
شکل ( 2 – 2 ) نحوه توالی برجها در روش تقطیر غیر مستقیم 23
شکل ( 2 – 3 ) نحوه توالی برجها در روش تقطیر مستقیم 24
شکل ( 2 – 4 ) شمای یک واحد تقطیر پیشرفته ( پالایشگاه میدر آلمان) 26
شکل ( 4 – 1 ) نمودار جریان خوراک و فرآورده های مختلف در واحدتقطیر 85
پالایشگاه آبادان در ظرفیت 130000 بشکه در روز 41
شکل ( 4 – 2 ) مسیر پیش گرمایش نفت خام 44
شکل ( 4 – 3 ) ظرف پیش تبخیر آنی و موقعیت قرار گرفتن آن در مسیر
پیش گرمایش نفت خام 54
شکل ( 5 – 1 ) محیط اصلی شبیه سازی ( Main Case ) 64
شکل ( 5 – 2 ) بخش پیش گرمایش نفت خام 65
شکل ( 5 – 3 ) کوره و برج تقطیر اتمسفری 66
شکل ( 5 – 4 ) محیط فرعی برج تقطیر اتمسفری 67
شکل ( 5 – 5 ) بخش خنک نمودن محصولات خروجی از برج تقطیر اتمسفری 68
شکل ( 5 – 6 ) بخش تقطیر نفتا 69
شکل ( 5 – 7 ) محیط اصلی شبیه سازی ( Main Case ) 81
شکل ( 5 – 8 ) بخش پیش گرمایش نفت خام 82
شکل ( 5 – 9 ) کوره و برج تقطیر اتمسفری 83
شکل ( 6 – 1 ) محیط اصلی شبیه سازی- پس از نصب Prefractionator 97
شکل ( 6 – 2 ) شبکه مبدّلهای حرارتی پیش گرمکن نفت خام در وضعیّت جدید 98
شکل ( 6 – 3 ) برج تقطیر اتمسفری کوره و برج پیش تفکیک جدید 99



مقدمه
هنگامی که یک شرکت پالایشی تصمیم به افزایش ظرفیت می گیرد طبیعتاً اولین واحدی که باید مورد ارزیابی قرار گیرد واحد تقطیر یا اصطلاحاً ( Topping Unit ) می باشد . سعی در برداشتن گلوگاهها از امـکانات و قابلیتهای موجــود کــه غالباً Retrofit Design گفته می شود ، کم هزینه ترین و سریعترین راه جهت دستیابی به ظرفیتهای تولید بالاتر با قبـــول کمــتریـن ریسک می باشد.
بالا رفتن قیمت محصولات نفتی و به تبع آن هزینه های انرژی که به علت تحولات سیاسی و بین المللی صورت گرفته است باعث شد تا کشورهای صنعتی که بزرگترین مصرف کنندگان انرژی در جهان هستند تلاشهای بسیاری را به منظور بهینه سازی صنایع نفتی و پتروشیمیایی که بزرگترین و پر مصرف ترین صنایع از لحاظ مصرف انرژی می باشند ،