Reducing Energy Consumption in Gas Purification Plants (MDEA base) by Retrofit Design

Document Type : Original Article

Authors

1 Department of Chemical Engineering Ferdowsi, University of Mashhad, Mashhad, Iran

2 Department of Chemical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Iran

20.1001.1.25885596.2017.2.1.4.3

Abstract

This study evaluates the effect of Structural modifications on energy consumption of gas treatment units of BIDBOLAND refinery (Iran’s first gas refinery). To this aim, Aspen HYSYS (V.8.3) software was employed for the unit simulation in rate based method. The results show that as CO2 content in inlet sour gas is less than 2 percent and MDEA solution is used as solvent, using multiple feeds to the absorption column, static mixers and absorption column sidestream cannot reduce energy consumption level; while using desorption column sidestream and a flash unit can reduce the unit energy consumption up to 10 percent.

Keywords

Main Subjects

Article Title [فارسی]

کاهش مصرف انرژی در واحدهای شیرین‌سازی گاز طبیعی توسط محلول MDEA از طریق اصلاحات ساختاری

Authors [فارسی]

  • امید صباغ 1
  • میثم وحیدی فردوسی 2
  • محمد علی فنائی 2

1 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

Abstract [فارسی]

در این مقاله، اثر اصلاحات ساختاری بر میزان انرژی مصرفی واحد تصفیه گاز پالایشگاه بیدبلند (اولین پالایشگاه گاز ایران) مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، از نرم‌افزار Aspen HYSYS (V.8.3)  بر پایه روش مبتنی بر سرعت (rate-based)، برای شبیه‌سازی واحد مذکور استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد، درصورتی که میزان CO2 در گاز ترش ورودی کمتر از 2 درصد بوده و محلول MDEA نیز به عنوان حلال در نظر گرفته شود، استفاده از برج جذب چند خوراکه، مخلوط‌کننده استاتیکی و جریان جانبی برج جذب، نمی‌تواند منجر به کاهش انرژی مصرفی گردد. این در حالی است که در شرایط مذکور، استفاده از جریان جانبی برج احیاء و یک واحد تبخیر آنی، می‌تواند تا حدود 10 درصد انرژی مصرفی کل واحد را کاهش دهد.

Keywords [فارسی]

  • Aspen HYSYS
  • بهینه سازی ساختاری
  • MDEA
  • مصرف انرژی
  • شیرین سازی گاز طبیعی
[1]    M. Shoeld, 1934, U.S patent 1,971,798.
[2]    A. Kohl, R. Nielsen, Gas purification. Fifth edition, Gulf publishing company, 1997.
[3]    J. Polasek, J. A. Bullin, S. T. Donnely, “Alternative flow schemes to reduce capital and operating costs of amine sweetening units,” AIChE Spring National Meeting, 1982.
[4]    A. Cousins, L. T. Wardhaugh, P. H. M. Feron, “A survey of process flow sheet modifications for energy efficient CO2 capture from flue gases using chemical absorption,” International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 4, pp. 1331-1338, 2011.
 
[5]    B. A. Oyenekan, G. T. Rochelle, “Energy Performance of Stripper Configurations for CO2 Capture by Aqueous Amines,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 45, pp. 2457–2464, 2006.
[6]    A. Aroonwilas, A. Veawab, “Cost structure and performance of CO2 capture unit using split-stream cycle,” 8th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT-8), Trondheim, Norway, June, 2006.
[7]    M. Karimi, M. Hillestad, H. F. Svendsen, “Capital costs and energy considerations of different alternative stripper configurations for post combustion CO2 capture,” Distillation Absorption Conference, Eindhoven, Netherlands, 12-15 September, 2010.
[8]    A. Cousins, L. T. Wardhaugh, P. H. M. Feron, “Preliminary analysis of process flowsheet modifications for energy efficient CO2 capture from flue gases using chemical absorption,” Journal of Chemical Engineering Research and Design, vol. 89, pp. 1237–1251, 2011.
[9]    I. O. Vozniuk, “Aspen HYSYS process simulation and Aspen ICARUS cost estimation of CO2 removal plant,” MSC. Dissertation,  Telemark University College, 2010.