نشریه تکنولوژی گاز

مقایسه دو روش تراکم بخار و تبخیر ناگهانی محصول پایین در بهینه‌سازی انرژی فرآیند شیرین‌سازی گاز طبیعی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

موسسه آموزش عالی آزاد پژوهش، تهران، ایران

20.1001.1/jgt.2023.560634.1009

چکیده

شیرین‌سازی گاز ترش به کمک حلال آمین به دلیل توانایی بالای آمین‌ها در حذف ترکیبات اسیدی از گاز طبیعی، همواره موردتوجه بوده است. در این فرآیند از یک برج جذب و یک برج تقطیر به‌منظور بازیابی آمین استفاده می‌شود. به دلیل مصرف انرژی بالا در برج بازیابی حلال، هزینه‌های عملیاتی فرایند متداول شیرین‌سازی گاز ترش بسیار بالا است. از این رو، بهینه‌سازی انرژی فرآیند یک امر ضروری محسوب می‌شود. در این پژوهش ابتدا فرآیند مرسوم شیرین‌سازی گاز مورد انتگراسیون حرارتی (HI) قرار گرفته است به نحوی که به جای استفاده از یوتیلیتی در تأمین انرژی فرآیند، از انرژی جریان‌های فرآیندی استفاده شده است. سپس برج بازیابی آمین در این فرآیند با استفاده از روش‌های تراکم بخار (VRC) و تبخیر ناگهانی محصول پایین (BF) یکپارچه حرارتی شده است. نتایج نشان می‌دهد که سه فرآیند HI، VRC وBF نسبت به فرایند مرسوم به ترتیب حدوداً ۲۵٪، ۸۸٪ و ۹۰٪ کاهش مصرف انرژی داشته است. با وجود اینکه کار مصرفی کمپرسور در دو فرآیند VRC و BF تقریباً یکسان است، اما کاهش مصرف یوتیلیتی سرد و گرم در فرآیند BF نسبت به VRC ٪۳۳ بیشتر بوده است. بنابراین، فرآیند BF عملکرد بهتری را نسبت به فرآیند VRC دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abd, A.A., Naji, S.Z., Barifcani, A., 2020. Comprehensive evaluation and sensitivity analysis of regeneration energy for acid gas removal plant using single and activated-methyl diethanolamine solvents. Chinese Journal of Chemical Engineering 28, 1684-1693.
Aghel, B., Sahraie, S., Heidaryan, E., 2020. Carbon dioxide desorption from aqueous solutions of monoethanolamine and diethanolamine in a microchannel reactor. Separation and Purification Technology 237, 116390.
Al-Amri, A., Zahid, U., 2020. Design Modification of Acid Gas Cleaning Units for an Enhanced Performance in Natural Gas Processing. Energy & Fuels 34, 2545-2552.
Babaie, O., Esfahany, M.N., 2020. Optimization and heat integration of hybrid R-HIDiC and pervaporation by combining GA and PSO algorithm in TAME synthesis. Separation and Purification Technology 236, 116288.
Chen, Z., Yang, G., Hao, X., Samak, N.A., Jia, Y., Peh, S., Mu, T., Yang, M., Xing, J., 2021. Recent advances in microbial capture of hydrogen sulfide from sour gas via sulfur‐oxidizing bacteria. Engineering in Life Sciences.
Cong, H., Murphy, J.P., Li, X., Li, H., Gao, X., 2018. Feasibility evaluation of a novel middle vapor recompression distillation column. Industrial & Engineering Chemistry Research 57, 6317-6329.
Dai, Y., Peng, Y., Qiu, Y., Liu, H., 2019. Techno-Economic Analysis of a Novel Two-Stage Flashing Process for Acid Gas Removal from Natural Gas. Energies 12, 4213.
Díez, E., Langston, P., Ovejero, G., Romero, M.D., 2009. Economic feasibility of heat pumps in distillation to reduce energy use. Applied Thermal Engineering 29, 1216-1223.
Jogwar, S.S., Daoutidis, P., 2009. Dynamics and control of vapor recompression distillation. Journal of Process Control 19, 1737-1750.
Long, N.V.D., Lee, M., 2017. Novel acid gas removal process based on self-heat recuperation technology. International Journal of Greenhouse Gas Control 64, 34-42.
Mix, T., Dweck, J., Weinberg, M., Armstrong, R., 1981. Energy conservation in distillation. Final report. Merix Corp., Wellesley, MA (USA).
Seider, W.D., Seader, J.D., Lewin, D.R., 2009. PRODUCT & PROCESS DESIGN PRINCIPLES: SYNTHESIS, ANALYSIS AND EVALUATION, (With CD). John Wiley & Sons.
Song, C., Liu, Q., Ji, N., Deng, S., Zhao, J., Kitamura, Y., 2017. Natural gas purification by heat pump assisted MEA absorption process. Applied Energy 204, 353-361.
نشریه تکنولوژی گاز
دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 9
دی 1401
صفحه 16-23