Journal of Gas Technology

Using the Feed Splitting Technique in Optimizing the Energy for the Natural Gas Sweetening Unit of the Ilam Gas Refinery.

Document Type : Original Article

Authors

Department of chemical engineering of pazhoohesh institute, Tehran, Iran

20.1001.1/JGT.2023.582725.1017

Abstract

The sweetening unit of the Ilam Gas Refinery plays a major role in providing olefin feed, and at the present time, the provinces of Ilam, Kermanshah, Hamedan, Kurdistan, and Lorestan in Iran are the consumers of the gas produced by this refinery. The gas sweetening unit of the Ilam Gas Refinery has an absorption and distillation column. H2S and CO2 are removed by diethanolamine in the absorption column, and the entrainer is recovered in the distillation column. The concern is the high energy consumption of this process, particularly the distillation column. In this study, a novel method for heat integration of the distillation column of the gas sweetening unit of the Ilam Gas Refinery was used, so that the feed entering the distillation column was splitted into two sections prior to feeding. Afterwards, the bottom section was preheated by the bottom product of column. Preheating the bottom section of feed decreased the reboiler and condenser duties. The results demonstrate that the proposed method decreases the energy consumption by 17%.

Keywords

Main Subjects

Article Title [Persian]

استفاده از روش شکستن خوراک در بهینه‌سازی انرژی واحد شیرین‌سازی گاز طبیعی پالایشگاه ایلام

Authors [Persian]

  • المیرا نوذری
  • هدیه سعیدی
  • محمد یزدانی
  • زهرا عسگری

موسسه آموزش عالی آزاد پژوهش، تهران، ایران

Abstract [Persian]

واحد شیرین‌سازی پالایشگاه گاز ایلام نقش اصلی در تأمین خوراک الفین دارد و در حال حاضر استان‌های ایلام، کرمانشاه، بخش‌هایی از همدان، کردستان و لرستان مصرف‌‌کننده‌ی گاز تولیدی این پالایشگاه هستند. واحد شیرین‌سازی گاز پالایشگاه ایلام دارای یک برج جذب و یک برج تقطیر است. در برج جذب به کمک حلال دی اتانول آمین، H2S و CO2 از گاز طبیعی حذف می‌شوند و در برج تقطیر نیز حلال استفاده شده، بازیابی می‌شود. مشکلی که وجود دارد این است که مصرف انرژی این فرآیند به‌ویژه برج تقطیر، بسیار بالا است. در این مقاله از روش Feed Splitting برای انتگراسیون حرارتی برج تقطیر واحد شیرین‌سازی گاز پالایشگاه ایلام استفاده شده ‌است. به این صورت که خوراک ورودی به برج تقطیر قبل از ورود به برج به دو قسمت تقسیم می‌شود. سپس بخش پایینی آن به کمک محصول پایین برج پیش گرم می‌شود. پیش گرم کردن بخش پایینی خوراک باعث کاهش Heat Duty ریبویلر و کندانسور می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که روش پیشنهادی میزان مصرف انرژی را 17% کاهش می‌دهد.

Keywords [Persian]

  • شیرین‌سازی گاز
  • دی‌اتانول آمین
  • پالایشگاه ایلام
  • تقسیم خوراک
Abd, A.A., Naji, S.Z., 2020. Comparison study of activators performance for MDEA solution of acid gases capturing from natural gas: Simulation-based on a real plant. Environmental Technology & Innovation 17, 100562.
Han, Y., Ho, W.W., 2019. Design of amine-containing CO2-selective membrane process for carbon capture from flue gas. Industrial & Engineering Chemistry Research 59, 5340-5350.
Hosseini-Ardali, S.M., Hazrati-Kalbibaki, M., Fattahi, M., Lezsovits, F., 2020. Multi-objective optimization of post combustion CO2 capture using methyldiethanolamine (MDEA) and piperazine (PZ) bi-solvent. Energy 211, 119035.
Jamekhorshid, A., Davani, Z.K., Salehi, A., Khosravi, A., 2021. Gas sweetening simulation and its optimization by two typical amine solutions: An industrial case study in Persian Gulf region. Natural Gas Industry B 8, 309-316.
Jiang, L., Gonzalez-Diaz, A., Ling-Chin, J., Roskilly, A., Smallbone, A., 2019. Post-combustion CO2 capture from a natural gas combined cycle power plant using activated carbon adsorption. Applied Energy 245, 1-15.
Kheirinik, M., Rahmanian, N., Farsi, M., Garmsiri, M., 2018. Revamping of an acid gas absorption unit: An industrial case study. Journal of Natural Gas Science and Engineering 55, 534-541.
Langè, S., Pellegrini, L.A., Vergani, P., Lo Savio, M., 2015. Energy and economic analysis of a new low-temperature distillation process for the upgrading of high-CO2 content natural gas streams. Industrial & engineering chemistry research 54, 9770-9782.
Park, J., Yoon, S., Oh, S.-Y., Kim, Y., Kim, J.-K., 2021. Improving energy efficiency for a low-temperature CO2 separation process in natural gas processing. Energy 214, 118844.
Rezakazemi, M., Sadrzadeh, M., Matsuura, T., 2018. Thermally stable polymers for advanced high-performance gas separation membranes. Progress in Energy and Combustion Science 66, 1-41.
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.
Zhu, W., Ye, H., Zou, X., Yang, Y., Dong, H., 2021a. Analysis and optimization for chemical absorption of H2S/CO2 system: Applied in a multiple gas feeds sweetening process. Separation and Purification Technology 276, 119301.
Zhu, W., Ye, H., Zou, X., Yang, Y., Dong, H., 2021b. Analysis and optimization for chemical absorption of H2S/CO2 system: Applied in a multiple gas feeds sweetening process. Separation and Purification Technology 277, 119301.
Ghanbarabadi, H., & Khoshandam, B. (2015). Simulation and comparison of Sulfinol solvent performance with Amine solvents in removing sulfur compounds and acid gases from natural sour gas. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 22, 415-420.
Journal of Gas Technology
Volume 7, Issue 2 - Serial Number 9
December 2022
Pages 63-71