ارزیابی پروسه نم زدایی از گاز طبیعی و اثر پارامترهای مختلف بر روی بازده برجهای آکنده

مهندسی شیمی
دانلود پایان نامه مهندسی شیمی ارزیابی پروسه نم زدایی از گاز طبیعی و اثر پارامترهای مختلف بر روی بازده برجهای آکنده (مطالعه موردی:پالایشگاه گاز فراشبند) چکیده نم زدایی یا رطوبت زدایی یکی از مراحل پالایش گاز طبیعی است. پس از تفکیک نفت با گاز مقداری آب آزاد همراه با گاز طبیعی وجود دارد که بیشتر آن توسط روش‌های جداسازی ساده در سر چاه یا در نزدیکی آن از گاز جدا می‌شود. در حالیکه بخار آب موجود در محلول گاز میبایست طی فرایندی بسیار پیچیده تحت عنوان عملیات نم‌زدایی و یا رطوبت‌زدایی از گازطبیعی تفکیک گردند.انتخاب روش نم زدایی بستگی به شرایط گاز (اجزاء تشكیل دهنده و فشار و دما و دبی) و میزان نیاز به نم زدایی دارد. مقدار آب موجود در گاز را می توان با نقطه شبنم گاز در فشار و دمای مورد نظر مشخص كرد . كاهش نقطه شبنم، نشانگر مقدار آبی است كه در فرآیند نم زدایی از گاز جدا می شود. در این پایان نامه ارزیابی پروسه نم زدایی از گاز طبیعی و اثر پارامترهای مختلف بر روی بازده برجهای آکنده پالایشگاه گاز فراشبند مورد بررسی قرار می گیرد. کلمات کلیدی: برجهای آکنده نم زدایی از گاز طبیعی برج جذب آکنده صنعتی پروسه نم زدایی از گاز طبیعی اثر پارامترهای مختلف بر روی بازده برجهای آکنده رطوبت زدایی با محلول گلایکول نوع متداول نم زدایی جذب (absorption) با عنوان نم زدایی گلایکول که ماده اصلی این فرایند می‌باشد شناخته می‌شود. در این فرایند، از مایع نم زدای خشک کننده حاوی گلایکول برای جذب بخار آب از جریان گاز استفاده می‌شود. دراین نوع فرایند اغلب از دو محلول گلایکول باسامی دی اتیل گلایکول (DEG) یا تری اتیل گلایکول (TEG) استفاده می‌گردد.خواص ملکولی ماده گلایکول شباهت بسیاری با آب دارد بنابراین چنانچه در تماس با جریانی از گازطبیعی قرار گیرد، رطوبت آب موجود در جریان گاز را جذب و جمع آوری می‌نماید. ملکولهای سنگین شده گلایکول در انتهای تماس دهنده جهت خروج از نم زدا جمع و خارج می‌شو ند سپس گازطبیعی خشک نیزاز جانب دیگر به بیرون از نم زدا انتقال می‌یاید.محلول گلایکول را از میان دیگ بخار به منظور تبخیر نمودن آب محلول در آن و آزاد کردن گلایکول جهت استفاده مجدد آن در فرایندهای بعدی نم زدایی عبور می‌دهند. این عمل با بهره گیری از پدیده فیزیکی یعنی وجود اختلاف در نقطه جوش آب تا 212درجه فارنهایت (100 درجه سانتیگراد ) و گلایکول تا 400 درجه فارنهایت صورت می‌گیرد. رطوبت زدایی با ماده خشک کننده جامد رطوبت زدایی با ماده خشک کننده جامد که معمولاً مؤثرتر از نم زداهای گلایکول هستند نیز با استفاده از روش جذب سطحی صورت می‌گیرد. جهت این کار به حداقل دو برج یابیشتر نیاز می‌باشد که بکمک یک ماده خشک کننده جامد شامل آلومینا یا ماده سیلیکاژل پرشده است. نم زدایی با ماده خشک کننده جامد اولین شیوه نم زدایی گازطبیعی با استفاده از روش جذب سطحی است گازطبیعی از داخل این برج ها، از بالا به پایین عبور داده می‌شوند. گازطبیعی دراین فرایند ضمن عبور از اطراف ذرات ماده خشک کننده رطوبت‌های موجود در جریان گازطبیعی به سطح ذرات ماده خشک کننده جذب می‌گردد و باتکمیل این فرایند تقریباً تمام آب توسط ماده خشک کننده جامد جذب شده و نهایتا گاز خشک از انتهای برج خارج شود. این نوع از سیستم نم زدایی از آنجاییکه در رابطه باحجم فراوان گاز تحت فشارهای بالا مناسب هستند معمولاً در انتهای یک خط لوله در یک ایستگاه کمپرسور قرار دارند. در این سیستم نیز همانند گلایکول در روش اول ماده خشک کننده جامد بعد از اشباع شدن از آب جهت احیاء و استفاده‌های مکرر از سیستم‌های گرمکن با درجه حرارت بالا جهت تبخیر بخار آب موجود در گلایکول بکار گرفته می‌شوند.گاز طبیعی اینک با طی تمام مراحل تصفیه به طور کامل فرآورش و برای مصرف آماده گردید بنابراین در پایان با تقویت فشار آن تا حدود 1000 psi و پس از محاسبه حجم آن توسط سیستم اندازه گیری به خط لوله خروجی پالایشگاه هدایت و تحویل مدیریت منطقه عملیات انتقال گاز مربوطه می‌گردد. فهرست مطالب فصل اول:کلیات فصل دوم:تحقیقات انجام شده فصل سوم:تئوری گاز طبیعی عملیات نم زدایی گاز روشهای نم زدایی گاز نم زدایی با استفاده از واکنشگر شیمیایی نم زدایی با استفاده از سرمایش نم زدایی با استفاده از مایع خشک کن اساس کار واحد تری اتیلن گلیکول برج جذب فواید استفاده از آکنه منظم میزان آب موجود در گاز طبیعی بررسی علل افزایش هرزرفت گاز خروجی از برج جذب فصل چهارم:ارئه مدل و محاسبات مدل جذب روش شوت کردن موازنه جرم موازنه کلی جرم در فاز گاز موازنه جز آب در فاز گاز موازنه جز دی اکسیدکربن در فاز گاز موازنه جز متان در فاز گاز موازنه جز اتان در فاز گاز موازنه جز زایلن در فاز گاز موازنه جز زایلن در فاز گاز موازنه کلی جرم در فاز مایع موازنه جز آب در فاز مایع موازنه جز آب در فاز مایع موازنه جز تری اتیلنگلیکول در فاز مایع موازنه جز زایلن در فاز مایع موازنه انرژی در برج جذب موازنه انرژی در فاز گاز موازنه انرژی در فاز مایع فصل پنجم:محاسبه پارامترها و معادلات مورد نیاز مدل محاسبه پارامترهای انتقال جرم محاسبه پارامترها مربوط به اتقال حرارت فصل ششم:نتایج و محاسبات نمودارهای بدست آمده برای برج جذب آکنده نامنظم مقایسه نتایج برج جذب نامنظم و منظم نتیجه گیری منابع