نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• احسان فاتحی ¹
• پریسا سادات فاطمی ²
• محمدجواد زرکش ¹
• مهشید مرادی ³
• شهاب طالقانی ⁴
• مهسا مجیدی

¹ دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

² دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

³ دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

⁴ گروه طراحی فرآیند،دانشکده مهندسی شیمی،دانشگاه تهران،تهران،ایران

چکیده

واحد شیرین‌سازی گاز طبیعی عموماً دارای یک برج جذب و یک برج تقطیر است بطوری که از برج جذب برای حذف کامل گازهای H2S و CO2 از گاز طبیعی و از برج تقطیر برای بازیابی حلال استفاده می شود. مشکلی که وجود دارد این است که میزان انرژی مصرفی فرآیند شیرین‌سازی گاز به ویژه برج تقطیر آن بسیار بالا است. بنابراین بهینه‌سازی انرژی این فرایند الزامی است. در این مقاله از یک روش جدید برای انتگراسیون حرارتی فرآیند شیرین‌سازی گاز طبیعی استفاده شده‌است. بدین‌منظور دو جریان مایع و بخار از برج جذب خارج‌شده و به‌ترتیب وارد بخش بالای برج و بخش پایین برج می‌شوند. همچنین خوراک ورودی به برج تقطیر به کمک محصول پایین برج پیش‌گرم می‌شود. حضور دو جریان مایع و بخار باعث کاهش مصرف یوتیلیتی سرد و گرم در برج تقطیر می‌شود و پیش‌گرم کردن خوراک نیز بار حراراتی ریبویلر را کاهش می‌دهد. سپس حلال برگشتی به کمک گاز شیرین پیش سرد می‌شود. نتایج نشان می‌دهد روش پیشنهادی مقدار انرژی مصرفی فرآیند را به میزان 67 درصد کاهش می‌دهد. علاوه بر این، فرایند پیشنهادی می‌تواند هزینه کل سالیانه (TAC) را نسبت به فرایند پایه به مقدار 66.7 درصد کاهش دهد. این کاهش هزینه کل سالیانه (TAC) ناشی از کاهش هزینه عملیاتی و هزینه سرمایه گذاری به ترتیب به میزان 66.77 و 66.64 درصد است.

کلیدواژه‌ها

• شیرین‌سازی گاز طبیعی
• مونو اتانول آمین
• انتگراسیون حرارتی
• کاهش مصرف یوتیلیتی

موضوعات

• مهندسی گاز (فرآوری و انتقال)