پایان نامه ها

پایان نامه با کلمات کلیدی ارزیابی اقتصادی، گازهای گلخانه ای، زیست محیطی، توسعه مدل

4 اتم کربن، مانند پروپان، بوتان و ایزوبوتان می باشد به منظور بازیابی LPG از گاز فلر، این گاز بایستی در صورت لزوم توسط فرآیندهای شرح داده شده در بخش قبلی مورد فرآورش قرار گیرد. در ابتدا گاز فلر بایستی متراکم گردد. اگر گاز ترش باشد باید شیرین سازی هم شده، و سرانجام دی هیدراته و خنک سازی گردد.
LPG از بخش مایع گاز فلر که در طول خنک کاری کندانس می شود تولید می گردد. پس از خنک کاری گاز، میعانات در یک مخزن جداکننده از گاز جداسازی می شوند و سپس یه سمت برج های جداسازی ارسال می گردند. در ستون تقطیر LPG از سایر ترکیبات مایع جدا می گردد و سپس به مخازن تحت فشار میانی ارسال می شود که از آنجا می تواند بطری و یا توزیع گردد.
مقادیر C3 و C4 موجود در گاز فلر بسیار متغییر می باشد، اما فرض شده است که میانگین 20 درصد وزنی گاز فلر می تواند جهت تولید LPG بکار برده شود. هزینه تولید LPG بیشترین وابستگی را به مقدار LPG تولید شده دارد.

3) انتقال گاز
برای انتقال مقادیر نسبتا کوچک گاز فلر خشک شیرین از محل واحد بازیافت به محل های مصرف )به عنوان سوخت یا خوراک( مورد نیاز است که گاز تا فشاری بین 84 – 10 بار در محل تولید متراکم شده و سپس به خطوط انتقال تغذیه گردد. برای فشارهای بیش از 10 بار، معمولا لوله های فولادی با پوشش پلاستیکی و حفاظت کاتدی استفاده می شود.
برای سیستم های با فشارهای زیر 10 بار، لوله پلی اتیلن چگالی بالا ( HDPE ) یک گزینه جایگزین جذاب برای لوله های فولادی به شمار می رود.
4) تولید برق
گاز فلر می تواند برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. اگر، به علاوه نیاز به برق، مقداری حرارت نیز مورد نیاز باشد، می توان از تکنولوژی های تولید همزمان برق و حرارت ( CHP ) استفاده نمود. الکتریسیته مورد نیاز می تواند بوسیله ژنراتورهایی که با موتورهای پیستونی، توربین های گازی، یا توربین های بخار تحریک می شوند تولید گردد. واحدهای کوچک تولید برق معمولا راندمان کلی در حدود 35- 25 درصد دارند در حالیکه واحدهای نیروگاهی بزرگ ممکن است راندمان کلی تا بیش از 50درصد نیز داشته باشند. برای یک واحد بزرگ تولید همزمان برق و حرارت می توان به راندمان انرژی کلی نزدیک به 90 درصد دست پیدا کرد.
5-5- 2- راهکارها و سناریوها
با توجه به ترکیب گاز محاسبه شده، بخش عمده ای از گازهای زاید در پالایشگاه تهران از هیدروژن و هیدروکربن های C1-C4 تشکیل شده است. در نتیجه راهکارهای بازیافت گاز حاوی این ترکیبات بررسی می گردد. راهکارهای پیشنهادی به منظور کاهش و بازیابی گازهای ارسالی به فلر در پالایشگاه تهران به شرح ذیل می باشند.
1) استفاده به عنوان سوخت در واحد
گاز بازیافت شده می تواند به عنوان سوخت گازی مورد نیاز در پالایشگاه مورد استفاده قرار گیرد. البته درصد بالای هیدروژن موجود در گازهای ارسالی به فلر ابتدا باید جداسازی گردد زیرا در مقادیر بالای هیدروژن موجود در گازهای فلر پالایشگاه تهران، اولا ارزش افزوده بسیار بالایی داشته و ثانیا قابلیت سوختن مناسبی در تجهیزات موجود در پالایشگاه که سوخت مصرف می کنند را ندارد زیرا عدد متان و ارزش حرارتی سوخت گازی را پائین آورده و باعث ضربه زنی می گردد.
تجهیزات عمده ای که در پالایشگاه تهران سوخت گازی مصرف می کنند عبارتند از:
کوره ها
بویلرهای واحدهای سرویس دهنده
نیروگاه توربین گازی جدید در حال راه اندازی در پالایشگاه )این توربین ها به ترکیب سوخت گازی ورودی و نوسان آن بسیار حساس می باشند و کیفیت گاز رقیق فلر بازیابی شده مناسب برای سوختن در آنها باید کنترل دقیقی داشته باشد(
2) تولید هیدروژن
پالایشگاه تهران دارای دو واحد تولید هیدروژن با مجموع ظرفیت تولیدی 65 میلیتون فوت مکعب در روز است. خوراک این دستگاه از طریق گازهای حاصل از واحد تبدیل کاتالیستی و یا گاز طبیعی تامین می شود. خوراک واحدهای هیدروژن سازی تحت شرایط معینی با بخار آب خشک مخلوط شده و از کوره تبدیل با دمای بالا که حاوی کاتالیست نیکل است و سایر راکتورهای کاتالیستی عبور می کند.
بدین ترتیب هیدروژن با درجه خلوص 96.5 درصد و 3.5 درصد متان تولید و به عنوان خوراک به واحد آیزوماکس و روغن سازی ارسال می گردد.
در صورتی که سناریوی مربوط به نصب هدرهای فلر جدید به منظور تفکیک گازهای ارسالی به فلر از واحدهای ایزوماکس و هیدروژن که عمده تولید کننده هیدروژن موجود در ترکیبات فلر پالایشگاه می باشند، اجرایی نگردد، آنگاه یکی از دو سناریوی ذیل جهت جداسازی هیدروژن موجود می تواند بکار گرفته شود.
تفکیک هیدروژن در واحد جداسازی هیدروژن PSA
استفاده به عنوان خوراک واحدهای هیدروژن سازی
در صورتی که سناریوی 1 مورد استفاده قرار گیرد، گاز خروجی از این واحد ترکیبی از هیدروکربن های سبک و سنگین می باشد که می تواند مسقیما به سیستم سوخت گازی پالایشگاه تزریق گردد یا به عنوان خوراک واحد تولید گاز مایع LPG مورد استفاده قرار گیرد.

3) تولید برق
راهکار تولید برق از گازهای فلر بازیافت شده، به جهت اهمیت ویژه در رابطه با بکارگیری مناسب و با راندمان بالای گازهای ارسالی به فلر به ویژه در مناطق و یا واحدهایی مانند سکوهای دریایی که محدودیت در انتقال و فرآورش گازهای بازیافت شده دارند، به عنوان یک گزینه بسیار جد ی مطرح می گردد.
دو سناریو کلی ذیل در صورت انتخاب راهکار تولید برق از گازهای فلر مطرح می گردد:
تولید برق مورد نیاز پالایشگاه در واحدهای موجود
تولید برق ا
ضافی به منظور فروش به شبکه سراسری با استفاده از تکنولوژی های تولید همزمان در قالب واحدهای تولید پراکنده
4) خوراک واحد تولید گاز مایع LPG
مخلوط گازهای فلر پالایشگاه تهران حاوی درصدهای بالایی از هیدروکربن های سنگین تر از اتان می باشد. این ترکیبات در صورتی که جداسازی شده و به عنوان خوراک مورد استفاده قرار گیرند، عموما 2 تا 3 برابر با ارزش تر از مصرف مستقیم به عنوان سوخت گازی می باشند. لذا در این تحقیق، استفاده مجدد از گازهای فلر بازیافت شده به عنوان خوراک واحد LPG ، با توجه به زیرساخت های موجود در پالایشگاه تهران، به عنوان یکی از سناریوهای جدی مصرفی مطرح می گردد.
واحد های تصفیه گاز مایع در پالایشگاه تهران با ظرفیت اسمی 14700 بشکه در روز گازها و مایعات سبک تولیدی واحدهای تقطیر در جو، تبدیل کاتالیستی و آیزوماکس که شامل مخلوطی از هیدورکربن های متان، اتان، پروپان، بوتان و پنتان می باشند را جمع آوری و سپس به اجزاء تشکیل دهنده آن تفکیک می نماید. همچنین گازهای سبک گوگرد دار به منظور تصفیه نهائی به واحد تصفیه گاز ترش فرستاده می شود. گاز مایع مخلوطی از پروپان و بوتان است که متناسب با فصول مختلف سال، تحت فشار و به صورت مایع نگهداری می شود. این واحدها مجهز به دستگاه تصفیه مرکاپتان نیز می باشند. گاز مایع LPG جداسازی شده به مقاصد ذیل مورد استفاده قرار می گیرد:
فروش ( Commercial Bottling )
تولید Light Naptha به عنوان یک ماده اولیه )خام( صنعت
گاز رقیق باقیمانده پس از جداسازی ترکیبات LPG می تواند به عنوان سوخت در راهکار بند 1 و یا برای پروژه های تولید برق در بند 3 به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار گیرد.[75]

فصل ششم : آنالیز اقتصادی

در این فصل، روش تحلیل و ارزیابی اقتصادی در نظر گرفته شده جهت آنالیز اقتصادی سرمایه گذاری در سیستم های مختلف بازیابی گازهای ارسالی به فلر و روابط مورد نیاز جهت محاسبه پارامترهای تصمیم گیری ارائه شده است. در ادامه نتایج محاسبات ارزیابی سرمایه گذاری برای سناریوهای در نظر گرفته شده در فصل پنجم ارائه و در انتها مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته اند. هزینه سرمایه گذاری بر روی سیستم متراکم سازی در واحدهای بازیافت گاز فلر به عنوان فاکتور کلیدی اقتصادی این سیستم ها
شناخته شده است.
6-1- مدلسازی اقتصادی و مالی
تحلیل مزایای مالی و اقتصادی مصرف گازهای فلر شده، نتایج حاصل از تمام تحلیل های دیگر را در داخل یک چارچوب فراگیر جمع کرده و منحنی ریسک – فایده و در نتیجه جذابیت یک پروژه خاص را نشان می دهد. مدلسازی اقتصادی و مالی به توسعه مدلی “عمومی” که به عنوان ابزاری برای توسعه پروژه های جدید استفاده از گاز فلر در مقیاس کوچک شناخته می شود، کمک می نماید. هرگونه استفاده خاص از گاز فلر بازیافت شده در مقیاس کوچک با توجه به تکنولوژی مورد استفاده و جریان های محصول و هزینه بکار گرفته شده و تولید شده، هزینه ها و منافع ویژه ای در بر دارد. به همین دلیل توسعه یک الگو یا مدل کلی جهت برای تحلیل کلیه انواع پروژه ها به سادگی امکان پذیر نمی باشد. با این حال، یک مدل عمومی برای ارزیابی راهکارها و گزینه های مختلف استفاده مجدد از گازهای فلر ساخته شده است. در بخش 2- 6 نتایج حاصل از بکارگیری متدلوژی، ساختار، و فرضیات متناسب توسعه مدل اقتصادی و مالی بر روی پالایشگاه شمالی تهران ارائه شده است. این مدل در تحقیق حاضر معرف یک نمونه ارزیابی اقتصادی و مالی متناسب با داده های پالایشگاه تهران می باشد. اما برای هر نمونه مطالعاتی دیگر، با جایگزین نمودن داده ها و مفروضات حاصل از شبیه سازی و تحلیل واحد مورد مطالعه در این مدل اقتصادی، می توان نتایج و خصوصیات متناسب با آن واحد مطالعاتی را بدست آورد. با این حال، این مدل اقتصادی و مالی همچنین می تواند برای تجزیه و تحلیل پارامتری، که نشان دهنده اهمیت پارامترهایی مانند حجم گازهای فلر، فاصله مصرف کننده ها تا سیستم بازیافت، قیمت سوخت، و غیره در توجیه پذیری مالی و اقتصادی استفاده از گاز فلر می باشد، مورد استفاده قرار گیرد .

6-1-1- تحلیل و ارزیابی اقتصادی سیستم های کاهش و بازیابی گاز فلر
با توجه به راهکارها و سناریوهای مطرح شده در فصل پنجم، ارزیابی سیستم مطلوب طراحی شده جهت پالایشگاه شمالی تهران، بر مبنای محاسبات اقتصادی، مقایسه قیمت تمام شده محصولات و هزینه های لازم می باشد. در ادامه به بررسی و محاسبه هزینه های سرمایه گذاری پرداخته می شود. برای تخمین هزینه های سرمایه گذاری از روش های مختلفی می توان استفاده کرد. انتخاب هر روش به مقدار اطلاعات موجود و دقت مورد نیاز بستگی دارد. در این تحقیق، از روش درصد قیمت تجهیزات تحویل داده شده استفاده می شود. این روش برای تخمین سرمایه گذاری کل یا ثابت لازم به کار می رود و نیاز به تعیین قیمت تجهیزات مورد استفاده دارد. سایر موارد موجود در کل هزینه مستقیم کارخانه نیز به صورت درصدی از این هزینه تخمین زده می شوند .
در محاسبات ارزیابی اقتصادی مدل، به منظور برآورد زمان بازگشت سرمایه گذاری راهکارهای ارائه شده، فرضیات ارائه شده در جدول 11 درنظر گرفته شده است.

جدول- 11 فرضیات مورد استفاده در محاسبات اقتصادی
ردیف
عنوان
مقدار
1
نرخ بهره%))
14
2
نرخ مالیات%))
0
3
نرخ استهلاک%))
20
4
نرخ تسعیر دلار(ریال/واحد)
1390
5
ضریب
تبدیل یورو به دلار
1.36
6
بهای میانگین ضایعات بازیابی شده )دلار/تن(
150
7
بهای میانگین خوراک واحد گاز مایع )دلار/تن(
325
8
بهای میانگین ارزش حرارتی سوخت بازیابی شده )سنت/مگاژول(
0.08
9
بهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای(〖CO〗_2e ) درایران(دلار/تن)
3
10
نرخ افزایش قیمت گاز مایع%))
3
11
نرخ افزایش قیمت سوخت گازی بازیابی شده%))
2
12
نرخ افزایش بهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای(〖CO〗_2e ) %))
10
13
کارکرد سالانه واحد )ساعت(
7920
14
طول عمر مفید سیستم )سال(
20

1) روش تحلیل و ارزیابی اقتصادی
ارزیابی اقتصادی براساس چهار سناریو صورت می پذیرد؛ سناریوی اول، بازیابی فقط سوخت گازی بدون در نظر گرفتن مالیات زیست محیطی برای تولید گازهای گلخانه ای حاصل از سوزاندن گازهای فلر؛ سناریوی دوم، بازیابی سوخت گازی به همراه گاز مایع LPG بدون در نظر گرفتن مالیات زیست محیطی برای تولید گازهای گلخانه ای حاصل از سوزاندن گازهای فلر؛ سناریوی سوم، بازیابی فقط سوخت گازی به همراه در نظر گرفتن مالیات محیط

دیدگاهتان را بنویسید