انجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Simulation of Evaporation and Condensation Phenomena in the Plate-Fin Converter of the LNG Process Using the CFD Method and Assessing Aspen Muse Software Performanceشبیهسازی پدیدههای تبخیر و میعان در مبدل Plate-Fin فرایند LNG با استفاده از روش CFD و ارزیابی عملکرد نرمافزار Aspen muse613251876FAمحمد ایرانیپژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، کد پستی ۱۴۸۵۶۱۳۱۱۱رضا حیاتیگروه پژوهش توسعه و کنترل فرآیند، پژوهشکده توسعه فرآیند و فناوری تجهیزات پژوهشگاه صنعت نفت ایران، تهران، ایرانمهران سرمدمدیریت پژوهش و فناوری، شرکت ملی گاز ایران، تهران، ایران، کدپستی ۴۵۳۳-۱۵۸۷۵پیمان معینپژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، صندوق پستی ۱۳۷-۱۴۶۶۵Journal Article20220425In this paper complex fluid flow and transport phenomena in plate-fin heat exchanger for LNG process are investigated. Modeling and simulation of heat transfer and fluid flow has been done using ANSYS Fluent software. This software has limitation in simulation of multispecies biphasic flow; therefore, UDF.A 2D model was used for modeling aforementioned phenomena in one channel of heat exchanger. HYSYS software was used for calculation of species equilibrium concentration and it was linked to ANSYS using UDF. Results shows that vapor volume fraction, species composition and heat transfer coefficient for CFD and Aspen muse are in good agreement, but pressure drop is over predicted by Aspen Muse. Using the developed model, a good deal of information was obtained about transport phenomena and fluid flow in cryogenic heat exchangers, while other software packages could not provide that much information.در این مقاله، پدیدههای انتقال و الگوی جریان پیچیده و دما جهت فرایند LNG در مبدل حرارتی Plate–Fin بررسی شده است. برای مدلسازی و شبیهسازی جریان سیال و انتقال حرارت، از نرمافزار ANSYS FLUENT استفاده شده است. برای شبیهسازی جریان دوفازی و چندجزئی، این نرمافزار محدودیتهایی دارد که البته با الصاق کدهای کمکی این نقص برطرف شده است. از مدل دوبعدی برای شبیهسازی پدیدههای انتقال در یک کانال از مبدل استفاده شده است. برای محاسبۀ نرخ میعان و تبخیر، غلظتهای تعادلی از نرمافزار ترمودینامیکی HYSYS استخراج گردیده و توسط UDF به نرمافزار CFD الصاق شده است. مقایسۀ نتایج حاصل از شبیهسازی CFD با نتایج نرمافزار Aspen Muse نشان داده که ضریب انتقال حرارت دوفازی، کسر جرمی بخار و ترکیب درصد اجزا با هم مطابقت دارند، در صورتی که افت فشار محاسبهشده توسط نرمافزار Aspen Muse نسبت به CFD بیشتر است. با استفاده از مدل توسعهدادهشده، اطلاعات زیادی در خصوص پدیدههای انتقال و الگوی جریان به دست آمد که با استفاده از نرمافزارهای موجود ممکن نیست.http://www.ijge.irangi.org/article_251876_f2166c6d0f3397f9956c2b08a3887aae.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823A Novel Design for Plate Fin Heat Exchanger in LNG Propane Precooled Cycleطراحی جدید مبدل حرارتی پلیت-فین در سیکل مایعسازی الانجی C3MR1425251877FAمحمدرضا جعفرینصرعضو هیئت علمی، پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران0000-0003-0461-4248الهام محمدیدانشکدۀ فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایرانJournal Article20220425The most important elements in liquefaction process are heat exchangers that are Plate Fin or Spiral Wounded. In this paper, IRAN LNG liquefaction cycle is simulated using Aspen-Hysys software. Then a procedure for designing plate fin heat exchanger is developed. Moreover, the paper also presents a new method to select the best secondary surface.<br />The obtained surfaces by traditional simulation for cold and warm ends of heat exchanger and overall heat transfer coefficient are 3001 m<sup>2</sup>, 1933 m<sup>2</sup> and 425 W/m<sup>2</sup>.K. After designing the optimized heat exchanger using the newly developed Rapid Design Algorithm (RDA), the obtained surfaces for cold and warm ends and the overall heat transfer coefficients were 575 m<sup>2</sup> and 842 W/m<sup>2</sup>.K, respectively. This study shows a significant reduction in designing a compact heat exchanger with cold end surface, warm ends surface, and an increase in overall heat transfer coefficient which are 2.5, 3.3 and 2 times lower and higher, respectively. امروزه الانجی پاکترین و سالمترین سوخت گازی موجود در جهان است. فرایند مایعسازی، بیش از نیمی از هزینههای تولید آن را به خود اختصاص میدهد. از این جهت مهندسان طراح، تلاشهای زیادی جهت بهینهسازی این فرایند و بهحداقلرساندن هزینهها کردهاند. عناصر اصلی این بخش، مبدلهای حرارتی فشرده از نوع پلیت-فین یا اسپایرال هستند. این مقاله ضمن تشریح شبیهسازی فرایند مایعسازی پروژۀ ایران الانجی توسط نرمافزار اسپن هایسیس، به ارائۀ روشی جدید جهت طراحی مبدل حرارتی پلیت-فین بهکاررفته در آن پرداخته است. در طراحی این مبدل از کدنویسی در محیط نرمافزار MATLAB استفاده شده است. نتیجۀ بهکارگیری این طراحی، کاهش عمده در سطوح سرد و گرم لازم بهمیزان ۵/۲ و ۳/۳ برابر و بهدنبال آن کاهش هزینههای سرمایهگذاری تولید الانجی است.http://www.ijge.irangi.org/article_251877_98dca3fa4c6647c67e4c9f834f3c55fc.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Decreasing the Inlet Mercaptan to LPG Treatment to Increase the Efficiency of Adsorber sectionکاهش ترکیبات سولفوردار ورودی به برجهای جذب سطحی واحد گاز مایع جهت افزایش راندمان جاذبها2634251878FAآذرخش گودرزیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، ایرانزهرا عرب ابوسعدیاستادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، ایران0000-0003-4198-6120Journal Article20220425To purify and eliminate sulfur compounds from LPG molecular in an oil refinery, a molecular sieve is used; however, due to a change in the feed of the refinery, the amount of sulfur compounds which enters the LPG Unit has increased by 20 times. This change has disrupted the output compounds of the molecular sieve.<br />In this study, it is suggested that a pre-wash process using Soda should be carried out prior to the molecular sieve adsorption process, to increase the efficiency of adsorption process by molecular adsorbents.<br />In order to investigate the possibility of using Caustic to pre-wash the LPG Unit input, the piping of Naphtha Merox Unit was investigated; then, using the Promax software, the process was simulated and reviewed. By carefully examining the factors affecting the reactions, it was tried to select the best model and the optimal conditions.<br />Using caustic, the amount of Mercaptan in the LPG was reduced from 1900 ppm to below 130 ppm and, in line with the original design, it entered the adsorption stage without disrupting the adsorbents performance, and the final values of Mercaptan and H<sub>2</sub>S reached zero.در پالایشگاه نفت لاوان برای شیرینسازی و حذف ترکیبات سولفوردار، از روش جذب احیاپذیر با غربال مولکولی استفاده میشود. اما بهدلیل تغییر در منابع خوراک پالایشگاه، میزان ترکیبات سولفوردار ورودی به واحد گاز مایع تا حدود بیست برابر افزایش یافته و باعث اختلال در میزان ترکیبات محصول گاز مایع خروجی از بخش تصفیه توسط جاذبهای مولکولی شده است. در این پژوهش، پیشنهاد شده که پیش از فرایند جذب با غربال مولکولی، برای افزایش بازده فرایند جذب توسط جاذبهای مولکولی، فرایند پیششستوشو با محلول کاستیک انجام شود. بهمنظور بررسی امکان استفاده از کاستیک جهت پیششستوشوی خوراک ورودی به واحد گاز مایع، با استفاده از تغییر کاربری یک واحدِ از سرویس خارجشده مراکس نفتا بررسی گردید، سپس با استفاده از نرمافزار پرومکس اقدام به شبیهسازی و بررسی فرایند شد. با بررسی دقیق بر عوامل تأثیرگذار بر واکنشها، سعی در انتخاب بهترین مدل شد و شرایط بهینه معرفی گردید.<br />با استفاده از کاستیک مقدار مرکاپتان درون گاز مایع از ۱۹۰۰ppm تا میزان زیر ۱۳۰ppm، کاهش یافت و مطابق شرایط طراحی اولیه بدون ایجاد اختلال در عملکرد جاذبها وارد مرحلۀ جذب توسط غربال مولکولی شد تا عملیات جذب نهایی انجام شود و مقادیر نهایی مرکاپتان و H<sub>2</sub>S آن به صفر برسد.http://www.ijge.irangi.org/article_251878_1d4e30cd22aee6dd371636737822dab7.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Modeling of Gas Hydrate Formation Conditions in Soroush-Abouzar Sea Transmission Lineمدلسازی شرایط تشکیل هیدرات گازی در خط انتقال دریایی سروش- ابوذر3540251879FAمحمد درخشاندانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایراننادیا اسفندیاریاستادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران0000-0003-3071-7291Journal Article20220425Today, one of the problems in gas transmission lines is the phenomenon of gas hydrate, which, by combining light gases with water molecules under special conditions of temperature and pressure, forms a substance similar to ice that contains a large amount of gas. Therefore, it is very important to study the variables and factors affecting the formation and removal of hydrates. In this research, Soroush-Abuzar gas pipeline was simulated with Hysys software and the hydrate formation conditions in 30 kilometers of gas transmission were investigated. The results of this study reveals that in the studied pipelines, the temperature is 50 C and the pressure is 25 bar, the best process condition in which there is no possibility of hydrate formation. Also, the analysis of pressure and temperature profiles shows that as the pipe length increases, both parameters tend to descend.امروزه یکی از معضلات در خطوط انتقال گاز، پدیدۀ هیدرات گازی است که با ترکیب گازهای سبک با مولکولهای آب تحت شرایط خاص دمایی و فشاری مادهای شبیه به یخ را تشکیل میدهد که حجم زیادی از گاز را در خود جای داده است. لذا بررسی متغیرها و عوامل تأثیرگذار بر تشکیل و حذف هیدرات بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش، خط لولۀ انتقال گاز سروش-ابوذر با نرمافزار هایسیس شبیهسازی شد و شرایط تشکیل هیدرات در ۳۰ کیلومتر از مسیر انتقال گاز مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بهدستآمده در این پژوهش، مشاهده شد که در محدودۀ دما و فشار بررسیشده، دمای ۵۰ درجۀ سانتیگراد و فشار ۲۵ بار، امکان تشکیل هیدرات وجود ندارد. همچنین بررسی پروفایلهای فشار و دما نشان میدهد که هر دو پارامتر با افزایش طول لوله روند نزولی دارند و بهسمت مقادیر کمتر میل میکنند.http://www.ijge.irangi.org/article_251879_ba75a9f4c8f51f9bdd70e0a6a749d57b.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Investigating Gas Condensate of Kopet Dag, Bandar Abbas and Central Iran Regions Using Isotope and Biomarker Dataمطالعۀ ژئوشیمیایی میعانات گازی نواحی کپهداغ، بندرعباس و ایران مرکزی با استفاده از دادههای ایزوتوپی و بایومارکری4157251880FAمحمدحسین صابریاستادیار، گروه اکتشاف نفت، دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه سمنان، سمنان، ایرانآزاده حسینیدانشجوی کارشناسیارشد، دانشکدۀ مهندسی نفت، پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایرانJournal Article20220425In this study, gas condensate of Bandar Abbas, Kopet Dag and Qom (Central Iran) regions have been studied in organic geochemistry. In this regard, 7 gas condensate samples (3 samples from Bandar Abbas, 3 samples from Kopet Dag and 1 sample from Central Iran) were used to determine the geochemical characteristics of gas chromatography, gas chromatography-mass spectrometry, and Isotope of carbon studies. Based on the parameters obtained from the Biomarkers study, sedimentary environment source rock of the hydrocarbons of the Bandar Abbas with lithology carbonate and marl with kerogen type II and III, the hydrocarbon producing organic materials in the Kopet Dag basin is mainly deposited in the shallow marine and coastal areas (kerogen type III) and in comparison with other regions, it has higher maturity. The Biomarker’s parameters showed that the source rock of Central Iran (Serajeh Qom Field) is deposited in marine environment with shale and carbonate lithology and, compared to the other two studied regions, has the lowest degree of maturity. This study shows that the source rock age of the studied hydrocarbons in the Kopet Dag and Bandar Abbas areas belong to the second geological era, and the source rock of the hydrocarbons in the Serajeh Field is related to the third geological era. Also, the difference in maturation of gas condensate samples in these three areas indicates that the samples of the Kopet Dag region have the highest maturation and the samples related to Central Iran have the lowest maturation.در مطالعۀ حاضر جهت بررسی ژئوشیمیایی در مناطق کپهداغ، بندرعباس و ایران مرکزی تعداد ۷ نمونه میعانات گازی (3 نمونه از ناحیۀ بندرعباس، 3 نمونه از ناحیۀ کپهداغ و ۱ نمونه از ایران مرکزی) تحت آنالیزهای کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی گازی-طیفسنجی جرمی و ایزوتوپ پایدار کربن قرار گرفت. بر این اساس، محیط رسوبی سنگ منشأ هیدروکربن ناحیۀ بندرعباس دریایی با لیتولوژی کربناته و مارن همراه با کروژن نوعII و III، مواد آلی مولد هیدروکربن در حوضۀ کپهداغ عمدتاً در محیط کمعمق دریا و نواحی ساحلی نهشته شده است (کروژن نوع III) و از لحاظ بلوغ نسبت به سایر مناطق دارای بلوغ بالاتری است. در این مطالعه مشخص شد سنگ منشأ مولد هیدروکربن در ایران مرکزی (میدان سراجۀ قم) در محیط دریایی با لیتولوژی شیلی و کربناته نهشته شده است و از نظر بلوغ دارای کمترین میزان در مقایسه با دو ناحیۀ دیگر موردمطالعه است. بر اساس مطالعات ژئوشیمیایی، سن سنگ منشأ هیدروکربنهای موردمطالعه در نواحی کپهداغ و بندرعباس مربوط به دوران دوم زمینشناسی و در میدان سراجۀ قم مربوط به دوران سوم زمینشناسی است. همچنین از نظر بلوغ سنگ منشأ در این نواحی، ناحیۀ کپهداغ دارای بیشترین بلوغ و ناحیۀ ایران مرکزی دارای کمترین میزان بلوغ است.http://www.ijge.irangi.org/article_251880_f0ac6540f6741c70ca69a9c32426f8cd.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Comparing the Performance of the Fixed-bed, Fluidized-bed and Slurry Bubble Column Tri-reformers Reactors to Produce Synthesis Gasمقایسۀ عملکرد تری ریفرمرهای بستر ثابت، بستر شناور و ستون حبابی دوغابی جهت تولید گاز سنتز5863251881FAمیثم عبدشیخیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات فارس، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانزهرا عرب ابوسعدیاستادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، ایران0000-0003-4198-6120Journal Article20220425Tri-reforming is a synergetic combination of carbon dioxide reforming, steam reforming and partial oxidation of methane in a single unit to produce synthesis gas. In this research, the slurry bubble column tri-reformer reactor performance is compared with those of fluidized-bed and fixed-bed tri-reformer reactors. The process of slurry bubble column performance under steady state conditions was analyzed, and model validation was carried out by comparing the methanol synthesis reactor model results with Air Products’ (1991) RUN E-8.1. Slurry bubble column tri-reformer reactor has reduced methane conversion by 6.33% and 6.66%, relative to fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors; moreover, it has reduced hydrogen yield by 0.58% and 18% relative to fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors. In fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors, temperature in the catalytic bed for methanol feed unit was 1680 K and 1432 K, respectively. However, due to the unique mixing, the temperature in the catalytic bed for slurry bubble column tri-reformer reactor reduced to 1157.5 K. Slurry bubble column tri-reformer reactor suggested instead of fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors to produce synthesis gas, due to significant fall temperature in the catalytic bed and low repairs because of simple structure.تری ریفرمینگ یک ترکیب کمکگرفته از ریفرمینگ دیاکسیدکربن، ریفرمینگ بخار و اکسیداسیون جزئی متان برای تولید گاز سنتز در یک رآکتور است. در این مقاله، عملکرد رآکتور تری ریفرمر ستون حبابی دوغابی با رآکتورهای تری ریفرمر بستر ثابت و بستر شناور مقایسه شده است. فرایند رآکتور ستون حبابی دوغابی در شرایط پایدار تحلیل شد و با مقایسۀ نتایج شبیهسازی رآکتور سنتز متانول و دادههای Air Products' (1991) RUN E-8.1، معتبرسازی مدل انجام شد. تبدیل متان در رآکتور تری ریفرمر ستون حبابی دوغابی نسبت به رآکتورهای تری ریفرمر بستر ثابت و بستر شناور بهترتیب ۶/۳۳درصد و ۶/۶۶درصد کاهش و همچنین بازده هیدروژن ۰/۵۸درصد و ۱۸درصد کاهش پیدا کرد. در رآکتورهای تری ریفرمر بستر ثابت و بستر سیال برای تولید متانول، دمای بستر کاتالیستی بهترتیب ۱۷۸۰ و ۱۴۳۲ کلوین بود ولی این پیکربندی جدید، دمای بستر کاتالیستی را بهدلیل اختلاط بینظیر به ۱۱۵۷/۵ کلوین کاهش داد.http://www.ijge.irangi.org/article_251881_4071c859b09c804e5db686d7ff7586ab.pdfانجمن مهندسی گاز ایرانمهندسی گاز ایران2588-52516120190823Feasibility Study and Selection of Suitable Process for Flare Gas Recovery in Parsian Refineryامکانسنجی و انتخاب فرایند مناسب جهت بازیافت گاز فلر در پالایشگاه پارسیان6471251882FAمحمدمهدی صباغیاندانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نفت، دانشکدۀ نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایرانمستانه حاجی پوراستادیار گروه مهندسی نفت، دانشکدۀ نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران0000-0002-3122-4934ابراهیم اصالتیکارشناس ارشد مهندسی شیمی، شرکت مهندسی و توسعۀ گاز ایران، تهران، ایرانJournal Article20220425With increasing population, reducing the amount of pollutants in the environment is especially important. Oil and gas refineries are one of industrial units which cause environmental pollution. Since all the hydrocarbon components recovered from the reservoirs are not separable, therefore inevitably a significant amount of these compounds, which are generally of high economic value, are burn in flares. In addition to the loss of many beneficial hydrocarbon compounds, flaring has many environmental damages. The main purpose of this paper is to provide the best way to separate and minimize flare gases and reduce the loss of gas hydrocarbons. For this purpose, the separation of gases sent to Parsian refinery flare was simulated using Aspen HYSYS software and operational enhancements were applied. Different types of amines for carbon dioxide separation were investigated and the best type was selected with the highest recovery rate. Moreover, sensitivity analysis were performed on important operational parameters and the results were analyzed. Finally the application of separated carbon dioxide for gas injection in gas reservoirs for pressure stabilization and the separated sweet gas for GTL process and conversion to more valuable compounds were suggested.با افزایش جمعیت کرۀ زمین، کاهش میزان آلایندههای محیطزیست از اهمیت ویژهای برخوردار است. دستهای از مراکز صنعتی که موجب ایجاد آلودگیهای زیستمحیطی میشوند پالایشگاههای نفت و گاز هستند. ازآنجاکه تمامی اجزای نفت و گاز برداشتشده از مخازن زیرزمینی قابل تفکیک و استفاده نیستند، بهناچار مقدار قابلتوجهی از این ترکیبات که عموماً ارزش اقتصادی بسیاری هم دارند به مشعل (فلر)های پالایشگاهی ارسال شده و سوزانده میشوند. این امر علاوهبر هدررفت بسیاری از ترکیبات مفید هیدروکربنی، آثار زیانبار زیستمحیطی به همراه دارد. هدف اصلی این مقاله ارائۀ بهترین راهکار برای جداسازی و بهحداقلرساندن گازهای فلر و کاهش اتلاف ترکیبات گازی است. بدین منظور فرایند جداسازی گازهای ارسالی به فلر پالایشگاه پارسیان در نرمافزار Aspen HYSYS شبیهسازی شده و بهبودهای عملیاتی در آن اعمال شد. پس از بررسی آمینهای مختلف، برای جداسازی دیاکسیدکربن بهترین نوع آمین با بیشترین درصد بازیابی انتخاب شد. همچنین آنالیز حساسیت روی پارامترهای مهم عملیاتی انجام شده و نتایج تحلیل شدند. درنهایت کاربرد دیاکسیدکربنِ جداسازیشده برای تزریق در عملیات تثبیت فشار مخازن گازی و مابقی ترکیب جداسازیشده (گاز شیرین) بهمنظور انجام فرایند GTL و تبدیل به ترکیباتی با ارزش بالاتر پیشنهاد شد.http://www.ijge.irangi.org/article_251882_8d847141cbcd82ee144c59da2620ec40.pdf