گاز طبیعی خام که از اعماق زمین استحصال می شود کاملا با گاز طبیعی مصرفی در اماکن مسکونی و تجاری متفاوت است.این گاز بسته به موقعیت و خواص سنگ های مخزن، می تواند مقادیر متفاوتی از ناخالصی هایکربن دی اکسید (CO2) و ترکیبات گوگرد دار مثل هیدروژن سولفید (H2S)، سولفید کربنیل و مرکاپتان همراه داشته باشد.هر کدام از ناخالصی های فوق می تواند باعث مشکلات زیست محیطی، کاهش ارزش حراراتی گاز و مشکلات عملیاتی در خطوط انتقال گاز شود.
وجودCO2 در گاز طبیعی باعث خوردگی تجهیزات، یخ زدگی در خطوط لوله و کاهش ارزش حرارتی گاز طبیعی می شود.
H2S موجود در گاز طبیعی یک گاز سمی است که استنشاق آن سبب از کار افتادن یاخته های بینی می شود و حس بویایی را از کار می اندازد. گاز سولفید هیدروژن زمانی که با نم و رطوبت جریان گاز همراه شود، یک محیط فاز مایع اسیدی ایجاد می کند که باعث خوردگی در تجهیزات و مشکلات زیست محیطی می شود. مقدار H2S موجود در گاز طبیعی باید به مقادیر ناچیزی تقلیل پیدا کند ولی CO2 نسبت به H2S می تواند مقادیر بیشتری داشته باشد. ]3[
سولفید کربونیل موجود در گاز طبیعی می تواند سبب مسمومیت کاتالیست های استفاده شده در فرایند های شیمیایی و پتروشیمی گردد. چنانچه این ترکیبات با نم و رطوبت گاز همراه شوند در اثر واکنش شیمیایی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن تولید می کنند که هر کدام از دو ترکیب ایجاد شده دارای مشکلات عدیده هستند که به اختصار در بالا به آن اشاره شد.
مرکاپتان ها ترکیبات گوگرد دار دیگری هستند که با نشت در محیط بوی نامطبوعی ایجاد می کنند و اثرات روانی بدی بر جای می گذارند. هر چند از این ترکیبات با کنترل مقدار غلظت برای ردیابی نشت گاز در محل مصرف استفاده می شود ولی وجود این ترکیبات در جریان گاز سبب خوردگی و مشکلات زیست محیطی می شود.علاوه بر اینها گوگرد موجود در گازطبیعی می تواند استخراج شود و به عنوان محصول جانبی به فروش برسد.
گازی که ناخالصی های فوق را بیش از حد مجاز داشته باشد را در اصطلاح گاز ترش می نامند، برای از بین بردن مشکلات ناشی از گاز ترش باید مقادیر این ناخالصی ها را تا حد مجاز کاهش دهیم، که در این صورت گاز شیرین خواهیم داشت.لذا تصفیه گاز عبارتست از عملیات شیرین سازی که طی آن مقدار ناخالصی های فوق تا حد مجاز پایین می آید.
از روش های مختلفی برای تصفیه گاز استفاده می شود، که از جمله می توان به جذب به کمک محلول شیمیایی، محلول های فیزیکی، محلول های فیزیکی شیمیایی، استفاده از فرایند تبرید جزء به جزء و فرایند های غشایی اشاره کرد.
جذب به کمک محلول شیمیایی مخصوصا با استفاده از حلال آمین یکی از پرکاربرد ترین روش های تصفیه ی گاز است.که در این پژوهش نیز به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. سایر روش های تصفیه ی گاز نیز به طور کلی بررسی شده اند.
در این پژوهش روش جذب به کمک حلال شیمیاییبرای پالایشگاه شهید هاشمی نژاد سرخس (خانگیران) در نظر گرفته شده است. و تاثیر شرایط عملیاتی مختلف از جمله دما، فشار و دبی گاز ترش ورودی، دبی مولی و ترکیب درصد آمین ورودی برجریان گاز اسیدی و میزان شیرین سازی بررسی و مورد تحلیل قرار گرفته است.
تمامی مراحل شبیه سازی و تحلیل به کمک نرم افزارهای hysys وmatlabصورت گرفته است.
فصل اول : مقدمه1
فصل دوم : مروری بر انواع روش های شیرین سازی گاز طبیعی3
2 – 1 – آمار و اطلاعات خارجی4
2 – 2 – گاز طبیعی 6
2 – 2 – 1 – تاریخچه گاز طبیعی6
2 – 2 – 2 – ترکیبات و خصوصیات گاز طبیعی6
2 – 2 – 3 – تقسیم بندی گاز طبیعی خام 7
2– 2 – 3 – 1 - گاز ترش 7
2 – 2 – 3 – 2 - گاز شیرین8
2 – 2 – 3 – 3 – گاز مرطوب8
2 – 2 – 4 – فرآیند کلی سیستم فراورشی گاز9
2 – 3 – انواع روش های شیرین سازی گاز طبیعی9
2 – 3 – 1 –جذب شیمیایی9
2 – 3 – 2 – جذب فیزیکی 9
2 –3– 3 – جذب فیزیکی شیمیایی11
2 –3–4 جذب سطحی فیزیکی 12
2 – 3 –5– تبرید جزء به جزء12
2 – 3 –6 - غشاء14
2 – 3 –7– تبدیل مستقیم به سولفور16
فصل سوم : تصفیه گاز به روش جذب شیمیایی18
مقدمه18
3 - 1 - MEA (Mono ethanol amine )21
3 – 2 –DGA ( Di glycol amine)24
3 – 3 –DEA (Di ethanol amine)26
3 – 4 –DIPA ( Di iso propanol amine )29
3 – 5 –MDEA (Methyldiethanolumine)30
3 – 6 – پتاسیم کربنات32
فصل چهارم : شبیه سازی34
4 – 1 - شرح فرایند35
4 – 1 – 1 - مقایسه نتایج شبیه سازی با داده های موجود37
4 – 2 - بررسی پارامترهای عملیاتی جریانهای ورودی38
4 – 2 – 1 - تاثیر دمای گاز ترش ورودی بر جریان گاز شیرین38
4– 2 – 2 - تاثیردمایگازترشورودیبرجریانگازاسیدی39
4– 2 – 3 - تاثیرفشارگازترشورودیبرجریانگازشیرین40
4– 2 – 4 - تاثیرفشارگازترشورودیبرجریانگازاسیدی40
4– 2 – 5 - تاثیردبیمولیگازترشورودیبرجریانگازشیرین41
4– 2 – 6 - تاثیردبیمولیگازترشورودیبرجریانگازاسیدی42
4– 2 – 7 - تاثیردبیمولیآمینورودیبرجریانگازشیرین43
4– 2 – 8 - تاثیردبیمولیآمینورودیبرجریانگازاسیدی43
4– 2 – 9 - تاثیردرصدوزنیآمینورودیبرجریانگازشیرین44
4– 2 – 10 - تاثیردرصدوزنیآمینورودی برجریانگازاسیدی45
فصل پنجم : نتیجه گیری47
شامل 61 صفحه فایل word
دانلود پایان نامه بررسی پارامترهای عملیاتی واحد تصفیه گاز(GTU)از طریق شبیه سازی به کمک نرم افزارhysys
