کارفرما: شرکت ملی گاز ایران
سال اجرا: 1384
هدف: شبیه‌سازی دینامیک پالایشگاه گاز پارسیان
شبیه‌سازی پویای فرایندها دارای کاربردهای زیادی در زمینه‌های طراحی فرایند، حل مشکلات فرایندی، بررسی عملکرد سیستم کنترلی و نیز آموزش افراد جهت شناختن بهتر فرایند دارد. برخی از واحدهای صنعتی نیز دارای ماهیتی پویا هستند که نمی‌توان با استفاده شبیه‌سازی پایا، آن‌ها را مورد ارزیابی قرار داد. از آن جمله می توان به نم‌زدایی آب به کمک غربال‌های مولکولی اشاره نمود.
سری نرم‌افزاری Aspen دارای :
- نرم‌افزارهای Aspen Plus برای شبیه‌سازی پایای فرایندها
- Aspen Dynamic برای شبیه‌سازی پویای فرایندها
- نرم‌افزار Aspen Adsim برای شبیه‌سازی فرایندهای جذب سطحی
می‌باشد.
واحد 400 پالایشگاه گاز پارسیان از دو واحد تثبیت میعانات گازی و نیز نم‌زدایی آب (تنظیم نقطه شبنم آب) تشکیل گردیده است. در این پروژه واحد تثبیت میعانات به کمک نرم‌افزار Aspen Plus و Aspen Dynamic شبیه‌سازی گردید. شبیه‌سازی واحد نم‌زایی نیز با استفاده از نرم‌افزار Aspen Adsim انجام شد. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی های انجام شده مطابقت مناسبی با مدارک موجود در پالایشگاه دارند.
در واحدهای عملیاتی پالایشگاه گاز پارسیان از بسترهای جذب غربال مولکولی برای جداسازی آب از گاز طبیعی استفاده می گردد. روش‌های مختلفی برای طراحی این برج‌ها ارائه شده اند. اما شبیه‌سازی این بسترها به دلیل پیچیده بودن معادلات حاکم و نیز در دسترس نبودن پارامترهای جذب دارای پیچیدگی خاصی می‌باشد. نرم‌افزار Aspen ADSIM برای شبیه‌سازی رفتار واحد نم‌زدایی گاز طبیعی مورد استفاده قرار گرفت.
کاربردهای شبیه‌سازی واحد نم‌زدایی را می‌توان به صورت زیر بیان نمود:
- انتخاب بازهی زمانی جذب و دفع:
یکی از مهمترین مسایلی که در موارد کاهش و یا افزایش ظرفیت اتفاق می‌افتد عدم مناسب بودن زمان‌های جذب و دفع می‌باشد. انتخاب مناسب این زمان‌ها می‌تواند از خارج شدن محصول از مقدار معین (Off-spec) و یا هدر رفت هزینه‌ها جلوگیری کند.
- کاهش دبی جریان احیا و بهینه کردن میزان آن:
با کمک شبیه‌سازی و انتخاب مناسب پارامترهای موثر در عملیات جذب، مقدار بهینه و مناسب عملیات حاصل می شود. از جمله این پارامترها می توان به معادلات جذب، پارامترهای انتقال جرم و حرارت اشاره نمود. این مقادیر شامل مقدار جریان‌های احیا و دمای آن و مقدار جریان گازجهت خنک نمودن بستر می‌باشد.
آموزش چگونگی استفاده از شبیه‌سازی های دینامیک به مهندسان واحد، مهمترین گام در بهره‌برداری و سودآوری از اجرای چنین پروژه‌هایی می‌باشد. به کمک این شبیه‌سازی ها، می‌توان از ایجاد بسیاری از مشکلات جلوگیری نمود. از طرفی نیز مشکلات بوجود آمده در واحدها، سریعتر حل خواهند شد.
نتایج پروژه شبیه سازی دینامیک پالایشگاه گاز پارسیان در این پالایشگاه ارائه شد و مورد ارزیابی کارشناسان فنی آن واحد قرار گرفت. بطوریکه برخی از سناریوهایی که قبلاً در واحد اتفاق می افتاد، در مدل بررسی گردید. در ادامه صحت پیش‌بینی نرم‌افزار و شبیه‌سازی انجام شده، به اثبات رسید. همچنین کارشناسان محترم درخواست نمودند به کمک مدل شبیه‌سازی شده، سناریوهای دیگری چون تخمین و مشابه‌سازی زمان اشباع شدن بسترها و … در پروژه مجزا تعریف و انجام شود.
امید است کارشناسان این واحد و دیگر واحدهای عملیاتی پالایشگاههای گاز با استفاده از این شبیه‌سازی بتوانند بخشی از مشکلات عملیاتی موجود در واحدها را رفع و یا از مقدار آن کاهش دهند.