مدلسازی CFD پیش گرم کن هیدروژن واحد پایلوت ارتقای پس ماندهای نفتی

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 مهندس ارشد/پژوهشگاه

2 مسئول پروژه/پژوهشگاه صنعت نفت

3 رییس پژوهشکده/پژوهشگاه

چکیده

در این مطالعه پیش گرم کن هیدروژن یک واحد نیمه صنعتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهند که طراحی پیش گرمکن برای رساندن دمای هیدروژن تا مقدار مطلوب مناسب نیست. شبیه سازی ها نشان می دهند که رژیم جریانی در پیش گرم کن هیدروژن از نوع آرام است. اثرات احتمالی جابجایی آزاد گرمایی نیز در محاسبات در نظر گرفته شده است. در برخی نقاط جریان برگشتی نیز مشاهده می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که علیرغم وجود محیط پرشده، مقدار افت فشار در سیستم بسیار کم و ناچیز است. جهت بررسی انتقال حرارت، انواع عایق با ضخامت های مختلف بررسی شدند. نتایج نشان داد، در محدوده شدت جریان عملیاتی هیدروژن، استفاده از یک هیتر در انتهای پیش گرم کن کفایت میکند. کاربرد هیترهای اضافی موجب اتلاف انرژی می شود و تاثیری در بالا بردن دمای هیدروژن ندارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

CFD modeling of hydrogen preheater of the residue upgrading pilot plant

نویسنده [English]

  • Hamed Naderi 2
چکیده [English]

In this study, the hydrogen preheater of a pilot plant is simulated using CFD technique. The results show that the design of preheater is not appropriate for raising hydrogen temperature to desired value. Simulations show that the flow regime through the system is laminar. Effects of free convection of gas in the system are taken into account and some back mixing flow fields are found. Furthermore, results reveal that the pressure drop is negligible even through packed section. Different insulations with various thicknesses/properties are investigated to control heat consumption. Finally, it is discovered that the use of only one heater at the end section of preheater is sufficient to reach desirable hydrogen temperature. Additional heaters cause energy consumption and they would not be effective.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Residue Upgrading
  • Preheater
  • Modelling
  • Computational Fluid Dynamics (CFD)