توجه :۲ مورد فیلم مربوط به این پایان نامه موجود می باشد . در صورت
نیاز به فیلم ها تماس بگیرید تا از طریق پست پیشتاز برای شما ارسال گردد.
۰۹۳۶۹۴۵۹۷۵۳
گازهایی که از منابع نفتی و یا در صنایع گاز و پتروشیمی حاصل می شوند دارای مقادیر متفاوتی ترکیبات اسیدی مانند سولفید هیدروژن و دی اکسیدکربن می باشد و به این دلیل اصطلاحاً گاز ترش نامیده می شود .
وجود CO2 به مقدار زیاد و H2S به مقدار ناچیز در گاز باعث بروز اشکالات فراوانی می گردد ، از اینرو CO2 , H2S باید از جریان گاز ترش حذف گردد . این عمل نه تنها کیفیت گاز را افزایش می دهد ، بلکه امکان بازیابی و فروش گوگرد را نیز میسر می سازد .
در این پروژه ابتدا به مروی بر روشهای مختلف شیرین سازی پرداخته می شود و پس از آن فرایندهای شیرین سازی آمین را مورد بررسی قرار داده شود و پس از آن سایر فرایندهای شیرین سازی مرور می شوند . پس از آن به شبیه سازی کامل فرایند شیرین سازی پالایشگاه شهیدهاشمی نژاد توسط حلال DEA پرداخته می شود و به دنبال آن تأثیر پارامترهای مؤثر بر عملکرد برج را بر کل فرایند و نیز برج جذب توسط دو حلال MDEA , DEA مورد بررسی قرار می گیرند و در نهایت به بررسی و نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد برای کارهای بعدی پرداخته می شود .
علاوه بر جدا کردن آب ، نفت و NGL یکی از مهمترین بخش های فرآوری گاز جدا کردن دیاکسیدکربن و گوگرد می باشد. گازهایی که از منابع نفتی حاصل میشوند، عمدتا حاوی مقادیر متفاوتی سولفید هیدروژن و دیاکسید کربن هستند. این گاز طبیعی به دلیل بوی بد حاصل از محتویات گوگردی آن «گاز ترش» نامیده می شود.
وجود ۲CO به مقدار زیاد و H2S حتی به مقدار کم، باعث اشکالات فراوانی می شود. گاز ترش به علت محتویات گوگردی آن که می تواند برای تنفس بسیار خطرناک و سمی باشد گاز نامطلوبی بوده و به شدت باعث خوردگی می شود. علاوه بر این گوگرد موجود در گاز ترش می تواند استخراج شود و به عنوان محصول جانبی به فروش برسد. گوگرد موجود در گاز طبیعی به صورت سولفید هیدروژن (H2S) می باشد و معمولاً اگر محتویات سولفید هیدروژن از میزان ۷/۵ میلی گرم در یک متر مکعب از گاز طبیعی بیشتر باشد گاز طبیعی ،گاز ترش نامیده می شود. فرایند جدا کردن سولفید هیدروژن از گاز ترش به طور معمول «شیرین سازی گاز» نامیده می شود.
فرایند اولیه شیرین سازی گاز طبیعی ترش کاملاً شبیه فرایند های آب زدایی به کمک گلیکول و جذب NGL می باشد. اگر چه اکثراً شیرین سازی گاز ترش شامل فرایند جذب آمینی می باشد، ممکن است از خشک کننده های جامد مانند اسفنج های آهنی برای جدا کردن سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن استفاده می شود. گوگرد می تواند فروخته شود و یا اگر به عنصر سازنده اش تجزیه شود مورد استفاده قرار گیرد. عنصر گوگرد به شکل پودر زرد رنگی می باشد که اغلب می توان آن ها را به صورت تپه های بزرگی در نزدیکی تاسیسات فرآوری گاز مشاهده کرد.
در این تحقیق در فصل اول به ارائه مقدمه ای در زمینه شیرین سازی گاز و نیز انواع روشهای آن پرداخته خواهد شد. پس از آن در فصل دوم به صورت اختصاصی به فرایندهای آمین پرداخته می شود و در فصل سوم به ارائه سایر روشهای شیرین سازی گاز پرداخته می شود. در فصل چهارم جهت مشاهده دقت نرم افزار HYSYS در شبیه سازی فرایند شیرین سازی این فرایند توسط این نرم افزار شبیه سازی می شود و نتایج آن با داده های موجود توسط شرکت سازنده مقایسه می گردد. در فصل پنجم به بررسی پارامترهای موثر روی برج جذب پرداخته می شود و در فصل ششم به بحث، نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد برای کارهای بعدی پرداخته می شود.
فهرست
چکیده ه
پیشگفتار و
فصل اول: مقدمه ۱
فرایند کلی سیستم فرآورشی گاز ۱
کیفیت گاز شیرین استاندارد ۱
انواع روشهای تصفیه گاز ۲
جذب در فاز جامد ۲
جذب در فاز مایع ۳
عوامل موثر در انتخاب فرایند شیرین سازی ۴
فاکتورهای اقتصادی در تصفیه گاز ۵
فصل دوم: فرایندهای آمین ۶
مقدمه ۶
آلکانول آمین ها ۶
شیمی فرایند ۱۱
شرح کلی فرایند آمین ۱۲
وظایف دستگاهها در پالایشگاه گاز ۱۵
تفکیک گرهای گاز ترش ورودی ۱۵
برج تماس با آمین ۱۶
دستگاه تفکیک گر گاز شیرین ۱۶
مخزن انبساط آمین ۱۷
خنک کننده آمین ۱۷
برج احیاء آمین ۱۷
جوشاننده برج احیاء ۱۸
سردکننده سیستم برگشتی ۱۸
جداکننده و پمپ سیستم برگشتی ۱۸
صافی ها ۱۸
دستگاه ریکلیمر ۱۸
فرایندهای جدید آمین ۱۹
فرایند سولفینول (Sulfinol) 19
فرایند SNPA-DEA 21
فرایند Diglaycolamine 22
مقایسه آلکانول آمینها ۲۴
کاربردهای جذب انتخابی ۲۶
مشکلات عملیاتی واحدهای آمین ۲۷
خوردگی ۲۷
روشهای پیشگیری از خوردگی ۲۸
پدیده کف کنندگی ۳۰
اتلاف مواد شیمیایی ۳۲
حلالیت گازهای غیراسیدی ۳۳
نرسیدن به مشخصات معین در واحد ۳۳
واکنشهای غیر قابل احیاء ۳۴
کربنیل سولفید (COS) 34
ناخالصیهای بصورت ذرات جامد ۳۵
فصل سوم: سایر فرایندهای تصفیه ۳۷
مقدمه ۳۷
شیرین سازی بوسیله بسترهای جامد ۳۷
فرایندIron Oxide (Sponge) 37
غربال مولکولی (Molecular Sieves) 39
استفاده از غربالهای مولکولی برای شیرین سازی ۳۹
مکانیزم جذب ۴۱
فرایند حذف مرکاپتانها ۴۲
فرایند EFCO 42
احیاء ۴۴
فرایند سرد کردن ۴۵
پارامترهای موثر در جذب ۴۵
فرایند Lo-cat 48
حذف H2S از گاز طبیعی بوسیله Fe3+ (Lo-cat) 48
مقایسه روش Lo-Cat با روش Iron-Sponge 48
شرح فرایند Lo-Cat 49
روشهای جذب فیزیکی ۵۰
فرایند شیرین سازی از طریق جذب فیزیکی گازهای اسیدی ۵۰
فرایند Water Absorption 52
فرایند Fluor Solvent 53
فرایندSelexol 56
فرایند Purisol 58
فرایند Rectisol 59
فرایند Estasolvan 60
فرایند های کربنات ۶۱
فرایند کربنات داغ ۶۱
فرایند Split-stream 64
فرایند Two-Stage 64
فرایند Catacarb 65
فرایند Benfiled 65
فرایند DEA- Hot Carbonate 66
فرایندهای Giammarco- Vetrocoke 66
شیمی فرایند ۶۷
احیاء بوسیله بخار ۶۷
احیاء بوسیله هوا ۶۸
فرایند Seaboard 69
فرایند Vacuum Carbonate 70
فرایند Tripotassium Phosphate 71
فرایند Sodium Phenolate 71
فرایند Alkazid 71
فصل چهارم: شبیه سازی فرایند ۷۳
مقدمه ۷۳
شبیه سازی فرایند شیرین سازی گاز طبیعی توسط محلول آمین ۷۴
شرح فرایند : ۷۵
شبیه سازی فرایند حلال DEA : 75
فصل پنجم: بررسی پارامترهای موثر بر برج جذب و تحلیل شرایط بهینه آن ۸۷
مقدمه ۸۷
بررسی تغییرات دما در طول برج ۸۷
بررسی تغییرات فشار در طول برج ۹۰
بررسی تغییرات غلظت گازهای اسیدی در طول برج ۹۰
بررسی تاثیر پارامترهای طراحی ۹۲
تاثیر دمای آمین ورودی ۹۲
برج جذب با حلال DEA در فرایند ۹۲
برج جذب با حلال MDEA 105
تاثیر غلظت آمین ورودی ۱۱۴
برج جذب با حلال DEA 114
برج جذب با حلال MDEA 124
برج جذب با حلال DEA در فرایند ۱۳۴
تاثیر دبی آمین ورودی ۱۵۱
برج جذب با حلال DEA 151
برج جذب با حلال MDEA 160
برج جذب با حلال DEA در فرایند ۱۶۹
تاثیر فشار آمین ورودی ۱۸۳
برج جذب با حلال DEA 183
برج جذب با حلال MDEA 192
برج جذب با حلال DEA در فرایند ۲۰۰
فصل ششم: بررسی، نتیجه گیری و پیشنهاد ۲۰۱
مراجع. ۲۰۳
فهرست شکلها ۲۰۶
فهرست جدولها ۲۱۴
پیوستها ۲۱۵
پیوست الف: PFD واحد شیرین ساز ۲۱۵
پیوست ب:PFD واحد آماده سازی گاز ۲۱۵
پیوست ج:جدول جریانهای پیوستهای الف و ب ۲۱۵
