بهينه سازي واحد جديد شيرين سازي گاز طبيعی

چکیده:

در اين تحقيق استفاده از نرم افزار HYSYSاثرات تغيير در پارامترهاي طراحي واحد جديد شيرين سازي گاز طبيعی به نام آماك مورد مطالعه قرار گرفته است .

پارامترهاي تحت بررسي شامل:

غلظت دي اتانول آمين – دمـاي آمـين ضعيف – فشار آمين ضعيف – ميزان جريان آمين ضعيف در گردش – ميزان. جريان بالاسري از برج عريانساز. (بار حرارتي ريبويلر)– تغيير در نوع آمين مصرفي از DEAبه – MDEAتعداد سيني هـا در بـرج جـذب. كننـده و عريانساز و استفاده از بخار باز بجاي آب جبراني به سيستم مي باشند. پـس از تغييـر در پارامترهـاي طراحـي و نتايج حاصل از آنها، چندين مورد مطالعاتي كه پارامترها بطور همزمان. تغيير مي كردند، در نظـر گرفتـه شـده و تأثير هريك از آنها بر مشخصات گاز تصفيه شده و هزينه عملياتي. تحت بررسي قـرار گرفتنـد. بهتـرين مـورد مطالعاتي انتخاب شده توانائي كاهش هزينه عملياتي تا بيش از ٢ميليون دلار در. سال را بدون تغيير چنـداني در مشخصات گاز تصفيه شده دارا بود.

کلمات کلیدی:

شيرين سازي گاز طبيعی، بهينه سازي، هزينه عملياتي

مقدمه:

تصفيه گاز طبيعي از تركيبات هيدروژن سولفايد و كـربن دي اكـسايد بـه منظـور كـاهش خطـرات ناشـي از مسموميت، مسائل زيست. محيطي و بالا بردن ارزش حرارتي و صادراتي گاز صورت مـي گيـرد كـه اصـطلاحاً. شيرين سازي گاز طبيعی ناميده مي شود. چنانچه گاز هيدروژن سولفايد در مقادير بـالاتر از (٧/٥mg/Nm3) ٤ ppm در گاز طبيعي وجود. داشته باشد؛ آن را گاز ترش درنظر مي گيرند. بنـابراين قبـل از اسـتفاده از گـاز، H2Sو CO2از آن جدا مي شوند.

در برخي موارد، خالص سازي موردنظر گاز بوسيله چندين فرآينـد مختلـف امكـان پذير ميباشد. تخمين اينكه كدام روش براي برخي از شرايط خاص بهترين انتخاب است، نيازمند بررسـي هزينه جزئي و تجزيه و تحليل بازدهي آن ميباشد .آلكانول آمينها به عنوان جـذب كننـده گازهـاي اسـيدي اولين بار توسط ) Bottoms(1930توسعه يافتند] .[۲از آلكانول آمينهايي كه براي جداسازي H2Sو CO2از گاز در واحدهاي متداول مورد استفاده قرار گرفته اند ، ميتـوان بـه مونواتـانول آمـين ) – (MEAدي اتـانول آمين ) (DEAو متيل دي اتانول آمين ) (MDEAاشاره نمود .

آمينهايي كه دو اتم هيدروژن متـصل بـه اتـم نيتروژن دارند مانند مونو اتانول آمين ) (MEAآمينهاي نوع اول ناميده ميشوند. آمينهائي ماننـد دي اتـانول آمين ) (DEAكه يك اتم هيدروژن متصل به اتم نيتروژن دارند آمينهاي نوع دوم و تري اتانول آمين )(TEA و متيل دي اتانول آمين ) (MDEAكه هيچ اتم هيدروژن متصل بـه نيتـروژن در مولكـول آمونيـاك را نـشان ميدهند ، آمينهاي نوع سوم ناميده ميشوند. هركدام يك گروه هيدروكسيل و يـك گـروه آمـين دارنـد كـه گروه هيدروكسيل باعث كاهش فشار بخار و افزايش حلاليت در آب ميشود ، در حاليكه گروه آمين خاصـيت قليايي لازم را در محلول آبي، جهت جذب گازهاي اسيدي فراهم مي سازد.

واکنش های شیمیایی شيرين سازي گاز طبيعی:

زماني كه محلول آمينهاي نوع اول جهت جذب H2S و CO2 به كار برده شوند واكنشهايي كه رخ ميدهنـد به صورت زير خواهند بود:

واكنشهاي ناخواسته، باعث توليد محصولات فرعي مي شوند. ليكن اين واكنشها براساس عمليات جذب و دفع،حائز اهميت نميباشند. تفكيك بي سولفايد و بي كربنات براي توليـد يونهـاي سـولفايد و كربنـات و واكـنش كربن دي اكسايد با برخي از آمينها براي توليد تركيبات غير قابل احياء نمونه هايي از واكـنش هـاي اضـافي مي باشند. واكنشهاي(1) تا (5)مخصوص بـه آمـينهـاي نـوع اول هماننـد MEAهـستند. آنهـا همچنـين ميتوانند براي آمينهاي نوع دوم هماننـد ،DEAبوسـيله اصـلاح فرمـول آمـين بـه كـاربرده شـوند.

محلـول آمينهاي نوع سوم نيز به همين صورت تا واكنش (4) ادامه يافته ولي آنها نميتوانند مستقيماً بـا CO2 بـراي تشكيل كربناتها بوسيله واكنش ) (٥واكنش دهند. غلظتهاي تعادلي H2 S و CO2 در محلول با فـشارهاي جزئي آنها در فاز گاز متناسب هستند و همچنين واكنشهاي(2) و (3) و (5) بوسيله افزايش در فـشار جزئـي گاز اسيدي به سمت راست پيش ميرود.

همچنين تعادل واكنش به دليل افزايش فشار بخار گازهاي اسـيدي جذب شده در صورت افزايش دما حساس هستند. بنابراين مي توان نتيجه گرفت، جداسازي گازهـاي اسـيدي از محلولهاي آمين بوسيله گرما امكان پذير ميباشد. واكنشي كه كربوميت توليد نميكند شامل واكـنش (3) است كه خيلي كند مي باشد. اين مشكل نيز در فرآيندهاي اخير توسط اضافه كردن يـك فعـال كننـده حـل شده است به طور مثال توسط يك آمين ديگر كه سرعت هيدروليز CO2 حل نشده را افزايش ميدهد.

واحد شيرين سازي گاز طبيعی اماک:

در اين تحقيق سعي شده است تا با تغيير در پارامترهاي طراحي واحد شيرين سازي گاز طبيعی آماك كه جمع آوري و تصفيه گازهاي همراه از ميادين نفتي اهواز ، ٣-٢-١مارون-منصوري ، آب تيمور و كوپال را بـر عهـده دارد، هزينه عملياتي آن واحد كاهش يابد. واحد شيرين سازي گاز طبيعی آمـاك از دو Trainيكـسان بـا ظرفيـت هريـك ١٤٠ MMSCFDبا محتواي H2Sو CO2برابـر % ١/٨٥و % ٥/٧٧مـولي بـا محلـول % ٣٠وزنـي از DEA جهت تصفيه گاز ترش به ١/٥ ppmاز H2Sو ٢٣ ppmاز CO2طراحي و ساخته شده است.

بهینه سازی واحد شيرين سازي گاز طبيعی:

براي شبيه سازي اين فرآيند از نرم افزار (H YSYS (v 2.4.1 استفاده شده است. پس از اجراي شبيه سـازي فرآيند مورد نظر، تغيير پارامترهاي مهم طراحي بر محتواي گازهاي اسيدي در گاز تصفيه شده و بار حرارتـي تجهيزات مورد بررسي قرار گرفته اند. P FD اين واحد در محيط نرم افـزار HYSYSدر شـكل ١نـشان داده شده است.

بررسی پارامتر های طراحی واحد شيرين سازي گاز طبيعی:

پارامترهاي طراحي موردنظر شامل موارد زير ميباشند:

1. غلظت دي اتانول آمين
2. دماي آمين ضعيف
3. فشار آمين ضعيف
4. مقدار جريان آمين در گردش
5. مقدار جريان بالا سري از برج عريانساز
6. تغيير نوع آمين از DEAبه MDEA
7. تعداد سيني
8. بخار باز

غلظت دی اتانول امین:

محدوده تغييرات غلظت DEAبين ٢٠تا ٤٠درصد وزني در نظر گرفته شده است. براسـاس اصـل لوشـاتليه، افزايش غلظت DEAسبب پيشبرد واكنشها به سمت راسـت در جهـت جـذب گازهـاي اسـيدي مـيشـود. بنابراين محتواي H2Sو CO2در گاز تصفيه شده كاهش مييابد. چنانچه در شكلهاي ١و ٢ديده مـيشـود، كاهش غلظت H2S و CO2 در گاز تصفيه شده تا غلظت ٢٦درصد از DEAبا شيب تندتري صورت ميگيـرد.

چنانچه در بالا ذكر شده است با افزايش ،DEA جذب گازهاي اسيدي بيشتر شده و محتواي گازهاي اسـيدي در آمين غني خروجي از برج جذب كننده افزايش مييابد. در نتيجه در برج عريانساز گازهاي اسيدي بيشتري از آمين جدا ميشوند و از جريان بالاسري برج عريانساز خارج ميشوند. از طرفي چون مقدار جريان بالاسـري به عنوان يك مشخصه از برج ثابت فرض شده است پس مقدار بخار آب در اين جريان كاهش مييابد. بنابراين بار حرارتي كندانسور براي چگالش بخار آب اين جريان كاهش مييابد. اين كاهش چنانچه در بالا ذكر شده تا غلظت ٢٦درصد وزني از DEAكه جذب بيشتري اتفاق افتاده است، بـا شـيب بيـشتريصـورت مـيگيـرد.

چون افزايش جذب گازهاي اسيدي در برج جذب كننده همراه با افزايش دماي برج اسـت بنـابراين دماي آمين غني در جريان خروجي از برج جذب كننده افزايش مييابد و اين افـزايش سـبب انتقـال حـرارت كمتر در مبدل حرارتي آمين غني / ضعيف ميشود و دمـاي آمـين ضـعيف خروجـي در ايـن مبـدل افـزايش مييابد. بنابراين بار حرارتي كولر هوايي براي رساندن دماي آمين ضـعيف بـه دمـاي مـشخص شـده و ثابـت، افزايش مييابد ) شكل .( ٣بار حرارتي ريبويلر به علت بالا رفتن غلظـت DEAو بـه تبـع آن افـزايش نقطـه جوش محول آمين ورودي به ريبويلر افزايش مييابد. تاثير افزايش غلظت DEAبر افزايش بار حرارتي ريبويلر در شكل ٤نشان داده شده است. افزايش جذب ناشي از افزايش غلظت DEAسبب افزايش دما در برج جذب كننده و به تبع آن تبخير بيشتر آب موجود در محلول آمين ميشـود و ۵بنـابراين ميـزان آب جبرانـي بـه سيستم نيز افزايش مييابد.

دمای آمین ضعیف:

مدلهاي زيادي براي توصيف تعادل فازي و تعادل واكنشهاي شيميايي در اين سيستم ارائه شدهاند. با مطالعه آنها ميتوان نتيجه گرفت كه پارامترهاي زير در اكثر اين مدلها مطرح بوده اند:

1. ثابت تعادل واكنشهاي شيميايي
2. ثابت هنري براي CO2و H2Sدر آب
3. ضرائب فوگاسيته براي اجزاء فاز گازي
4. ضرائب فعاليت براي اجزاء فاز مايع

تمام اين پارامترها با توجه به مطالب زير متأثر از دما هستند.

Bضريب دوم معادله ويريال است.

همچنين مدلهاي زيادي براي تخمين ضرائب فعاليت ارائه شدهاند كه از جمله ميتـوان بـه مـدل UNIFAC اشاره نمود. در اين مدل فرض ميشود كه انرژي اضافي مشتمل بر دو بخش زير است:

١-بخش اتحادي ،gCبراي احتساب اندازه و تفاوت شكل مولكولي
2-بخش باقي مانده gRبراي احتساب آثار متقابل مولكولي

همانطور كه مشاهده ميشود تمام پارامترهاي فوق متأثر از دما بوده ولي نحوه تأثير آنها بـا همـديگر نيازمنـد محاسبات بسيار پيچيده است. تأثير دما بر جذب گازهاي اسيدي در شكل ٥ارائه شدهاست. با توجـه بـه آنچـه كه در بالا گفته شد به دليل افزايش و يا كاهش نـاچيز جـذب H2Sو CO2بوسـيله افـزايش دمـا، محتـواي گازهاي اسيدي در محلول آمين غني و تركيب درصد جريان بالاسري نيز تغيير چنداني نخواهد كرد، بنابراين بار حرارتي كندانسور نيز تقريبأ ثابت خواهد ماند. (شكل ٦) افزايش دماي جريان آمين ضعيف ورودي به برج جذب كننده در واقع همان افزايش دماي جريان خروجي از كولر هوايي است. اين مطلـب سـبب كـاهش بـار حرارتي كولر هوايي ميشود.

چون افزايش يا كاهش جذب گازهاي اسيدي با افزايش دماي آمـين ضعيف، ناچيز است بنابراين محتواي گازهاي اسيدي تغيير چنداني در جريان آمين غني و به تبـع آن بـر بـار حرارتي ريبويلر نخواهد داشت ) شكل .( ٧افزايش دماي آمين ضعيف ورودي بـه بـرج جـذب كننـده سـبب افزايش دماي آمين غني خروجي از برج پس از انجام واكنش با گازهاي اسيدي ميشود در نتيجه تبخيـر آب در برج افزايش يافته و بهمراه گاز تصفيه شده از سيستم خارج شده ]۶و ،[۷در نتيجه ميـزان آب جبرانـي بـه سيستم افزايش مييابد.

فشار امین ضعیف:

افزايش فشار آمين ضعيف سبب افزايش فشار عملياتي برج جذب كننده ميشود، اين امر باعث افزايش فـشار جزئي گازهاي اسيدي شده و طبق اصل لوشاتليه سبب افزايش سرعت واكنش جذب گازهاي اسيدي ميشود، به اين مطلب اشاره دارد. كاهش ناچيز محتواي گازهاي اسيدي H2Sو CO2در گاز تـصفيه شـده بـا افزايش فشار آمين ضعيف سبب افزايش ناچيز در تركيب درصد گازهاي اسيدي و دماي آمين غني ميشـود و تغييرات ناچيزي را در بار حرارتي كندانسور – كولر هوايي و ريبويلر ايجـاد مـيكنـد چنانچـه در شكل ١٠ترسيم شده است، تبخير آب موجود در همراه محلول آمين در برج جذب كننده بـا افـزايش فـشار، كاهش مييابد و بنابراين ميزان آب جبراني كاهش مي يابد. افزايش فشار آمين ضعيف بـدليل افـزايش تـوان مصرفي پمپ ميباشد.

مقدار جریان امین در گردش:

در اين بررسي مقدار جريان آمين ضعيف از ١١٣٣تا ١٤٩٤گالن بر دقيقه تغيير داده شده است. بـا افـزايش مقدار جريان آمين ضعيف، بر تعداد مولهاي آمين موجود در محلول افزوده مـيشـود و طبـق اصـل لوشـاتليه افزايش مولهاي آمين سبب پيشبرد معادله واكنش به سمت راست در جهت جذب گازهاي اسيدي ميشـود.

اين تأثير در شكلهاي ١١و ١٢ارائه شده اند. افزايش جذب سبب بالا رفتن محتواي گازهاي اسيدي در محلول آمين غني ميشود. بنابراين در برج عريانساز مقدار گازهاي اسيدي بيشتري جـدا مـيشـود و تركيـب درصـد جريان بالاسري تغيير مييابد. با ثابت بودن ميزان جريان بالاسري از ايـن بـرج، مقـدار H2Sو CO2در ايـن جريان افزايش و مقدار بخار آب كاهش مييابد. اين امر سبب كاهش بار حرارتي كندانسور مي شود افزايش جذب در برج جذب كننده با افزايش مقدار جريان آمين ، سبب افزايش دماي برج جـذب كننـده و دماي آمين غني خروجي از اين برج ميشود.

اين مطلب باعث كاهش انتقال حـرارت در مبـدل آمـين غنـي ضعيف شده و دماي آمين ضعيف خروجي از اين مبدل افزايش مييابد. بنابراين بار حرارتي كولر هـوايي بـراي رساندن به دماي خروجي يكسان، افزايش مييابد )شكلشل .(١٣به علت افزايش تعداد مولهاي آمين موجـود در آب و همچنين افزايش مقدار جريان آمين غني، نقطه جوش اين محلول افزايش يافته و سبب افزايش بـار يل حرارتي ريبو ر ميشود. افزايش مقدار جريان آمين ضعيف ورودي بـه بـرج جـذب كننـده سـبب كاهش دماي بالاي برج شده بنابراين بخار آب در آن ناحيه سرد مي شود و چگالش مييابد و بخار كمتـري از برج جذب كننده خارج ميشود]۴و[ ۵بنابراين به مقدار آب جبراني كمتري نياز خواهد بود.

مقدار جریان بالاسری:

مقدار جريان بالاسري از برج عريانساز (بوسيله كنترل بار حرارتي ريبويلر) در محدوده ٨٠٠تا ٢٠٠٠ كيلوگرم مول بر ساعت در نظر گرفته شده است . افزايش مقدار جريان بالاسري عريانساز كه نتيجه افزايش در بار حرارتي ريبويلر است سبب عريانسازي بيشتر محلول آمين غني شده و آمين ضعيف با محتواي گاز اسيدي كمتري از برج عريانساز خارج ميشود كه اين مطلب سبب افزايش جذب گازهاي اسيدي در برج جذب كننده ميشود افزايش مقدار جريان بالاسري از عريانساز به طور مستقيم سبب افزايش بار حرارتي كندانسور ميشود.

افزايش بار حرارتي ريبويلر سبب بالا رفتن دماي پايين برج عريانساز در نتيجه. افزايش دماي آمين ضعيف خروجي از برج ميشود. از طرفي افزايش جذب ناشي از افزايش بار حرارتي ريبويلر باعث افزايش دماي برج جذب كننده شده و. دماي محلول آمين غني افزايش
مييابد. اين مطلب سبب كاهش انتقال حرارت مبدل آمين غني / ضعيف ميشود و در نتيجه. دماي آمين ضعيف خروجي از اين مبدل افزايش مييابد. بنابراين براي رسيدن به دماي يكسان و ثابت آمين ضعيف خروجي از كولر هوايي، بار حرارتي آن افزايش مييابد .افزايش ميزان جريان بالاسري از برج عريانساز با ثابت. بودن تقريبي تركيب درصدها و به تبع آن افزايش بار حرارتي چگالنده متناسب با افزايش
مقدار جريان بالاسري سبب ثابت ماندن مقدار جريان آب جبراني به سيستم ميشود.

تغییر نوع آمین ازdEA به MDEA:

در اين بررسي نوع آمين مصرفي به MDEAتغيير كرده و غلظت آن بين ٣٦تا ٥٦درصد وزني در نظرگرفتـه شده است.كاهش جذب H2Sو افزايش جذب CO2با افزايش غلظت MDEAدر شكل ١٨ترسـيم شـده انـد. علت اين امر به اين دليل است كه ، MDEAآمين نوع سوم بوده و نسبت به جذب H2Sانتخابپذير ميباشد.

ولي در غلظت بالا رفتار آن عـوض مـيشـود و بـا افـزايش غلظـت MDEAجـذب كمتـري از H2Sصـورت ميپذيرد. افزايش جذب CO2ناشي از افزايش غلظت MDEAسبب. افزايش محتواي CO2جريان بالا سـري از برج عريانساز ميشود و چون مقدار جريان بالا سري از اين برج ثابت است. پس مقدار بخـار در ايـن جريـان كاهش مييابد. كاهش مقدار بخار سبب كاهش در بار حرارتي كندانـسور مـيشـود. ايـن تـاثير در
ترسيم شده است.

افزايش جذب CO2در برج جذب كننده سبب بالا رفتن محتواي CO2در آمين غنـي و افـزايش دمـاي ايـن جريان ميشود و اين امر سبب افزايش دماي آمين ضعيف خروجي از مبدل آمين ضعيف/غني ميشـود و بـار حرارتي كولر هوايي براي رساندن به دماي يكـسان و ثابـت آمـين خروجـي از ايـن مبـدل افـزايش مـييابـد افزايش جذب CO2در برج جذب كننده سبب افزايش محتواي CO2در آمين غني ورودي به برج احياء كننده ميشود از طرفي افزايش در ميزان جريان بالاسري به دليل افزايش بار حرارتي ريبويلر ميباشد افزايش دما در پايين برج جذب به علت جذب بيشتر CO2سبب تبخير بيشتر آب شـده، بنـابراين ميزان آب جبراني سيستم افزايش مييابد.

تعداد سینی :

تأثير افزايش تعداد سيني در برج جذب كننده و برج عريانساز آمين بر مشخصات گاز تصفيه شده ، آمين ضعيف، جريان برگشتي بالاسري به برج عريانساز- ميزان آب جبراني به سيستم – بار حرارتي ريبويلر، كولر هوائي آمين ضعيف و چگالنده در جدول ) (١ارائه شده است.

بخار باز:

تأثير استفاده از بخار باز بجاي آب جبراني به سيستم بر R.O.Cدر برج احيا كننده در جـدول (٢) ارائـه شـده است . همانطور كه مشاهده مي شود استفاده از بخار باز بجاي آب جبراني به سيستم، بعلـت كـاهش در بخـار مصرفي ريبويلر سبب صرفه جوئي در هزينه عملياتي در حدود ٣٢٠هزار دلار در سال خواهد شد.

بررسی پارمتر های طراحی به طور همزمان:

پس از بررسي نتايج حاصل از تغيير پارامترهاي طراحي، مقادير مناسب براي هر يك از ايـن پارامترهـا جهـت بررسي تغيير همه پارامترها بطور همزمان انتخاب شده و در جدول زير آورده شده است. با توجه به اين جدول ، ٢٦مورد مطالعاتي جهت تعيين تأثير همه پارامترها بطور همزمـان در نظـر گرفتـه شـدند. تـأثير تغييـر در پارامترها بطور همزمان بر مشخصات گاز تصفيه شده و بار حرارتي تجهيزات به همـان صـورتي اسـت كـه در بخشهاي قبلي به آن اشاره شده ، با اين تفاوت كه اين تغييرات با توجه بـه همزمـان بـودن سـبب تـشديد در
تأ نحوه ثيرگذاري آنها بر مشخصات گاز تصفيه شده و هزينه عملياتي مي شود.

تخمین هزینه های عملیاتی:

با توجه به نتايج بدست آمـده از بخـش قبلـي، بـا اسـتفاده از ليـست قيمـت سرويـسهاي جـانبي در شـركت پتروشيمي فجر، هزينه عملياتي باقي مانده (R.O.C)محاسبه مي شود. منظور از هزينه عملياتي بـاقي مانـده، مقدار هزينه اي است كه مي تواند در مدت يك سال عمليات واحد صـرفه جـوئي شـود. R.O.Cبـا توجـه بـه اختلاف هزينه عملياتي در دو حالت واحد بهينه سازي شـده و واحـد طراحـي شـده ( توسـط شـركت طـراح) محاسبه خواهد شده است.

تأثير هريك از پارامترها بر هزينه عملياتي باقي مانده در شـكلهاي ، ٢٣ ، ٢٢ ، ٢١ ٢٤و ٢٥ارائه شده اند. اثر هريك از موارد مطالعاتي در نظرگرفته شـده در بخـش قبلـي بـر R. O.Cنيـز در شكل ٢٦آورده شده است. از بين موارد مطالعاتي تحت بررسي كه توانائي توليد گاز تصفيه شـده بـا محتـواي گاز اسيدي مجاز را دارند )شكلهاي ستوني سفيد رنگ( يكي از مـوارد مطالعـاتي بـا مشخـصات زيـر حـداكثر با كاهش را در هزينه هاي عملياتي معادل ٢ميليون دلار در سال همراه با مشخصات گـاز تـصفيه شـده زيـر داشته است:

H2S Content:2.2 ppm & CO2 Content: 277 ppm
مشخصات اين مورد مطالعاتي به شرح زيرمي باشد:

DEA Concentration: 29 wt%
Amine Circulation Rate: 12500 kgmol/h
Lean Amine Pressure: 28.5 bara
Lean Amine Temperature: 56° C
Overhead Vapor Rate: 1200 kgmol/h
Open Steam Rate: 92.72 kgmol/h

بحث و نتیجه گیری:

در اين تحقيق به بررسي نحوه تأثير تغيير در پارامترهاي طراحي يك واحد شيرين سازي گاز طبيعی از قبيل غلظـت آمين، دما و فشار آمين ضعيف، مقدار آمين در گردش، مقدار جريان بالاسري از برج عريانساز، تغيير نوع آمين مصرفي از DEAبه ،MDEAتعداد سيني و استفاده از بخار باز در برج عريانساز بر بازدهي جداسازي و كاهش هزينه عملياتي آن واحد بوسيله نرم افزار ) HYSYS (v.2.4.1پرداخته شده كه نتايج زير بدست آمده است:

• افزايش غلظت دي اتانول آمين سبب افزايش جذب گازهاي اسيدي – افزايش در مصرف برق – بخار و آب جبراني شده و در نتيجه هزينه عملياتي افزايش مي يابد.
• افزايش دماي آمين ضعيف سبب كاهش جذب H2Sدر مقابل افزايش جـذب CO2مـي شـود . ايـن امـر همچنين سبب كاهش در مصرف برق و افزايش در مقـدار آب جبرانـي شـده و در نهايـت هزينـه عمليـاتي را كاهش مي دهد.
• افزايش فشار آمين ضعيف باعث افزايش جذب گازهاي اسيدي – افزايش جزئي در مصرف بـرق و كـاهش در ميزان آب جبراني به سيستم شده و در مجموع هزينه عملياتي را كاهش مي دهد.
• افزايش مقدار جريان آمين در گردش سبب افزايش جذب گازهاي اسيدي شده – افزايش در مصرف برق ، بخار و كاهش ناچيز در مقدار آب جبراني به سيستم شده و در نهايت هزينه عملياتي افزايش مي يابد.
• افزايش در مقدار جريان بالاسري از برج عريانساز كه در واقع افزايش در بار حرارتي ريبويلر مي باشد باعث افزايش در جذب گازهاي اسيدي – افزايش در مصرف برق و بخار مي شود ، در نتيجه هزينه عملياتي افزايش مي يابد.
• افزايش غلظت MDEAپس از تغيير نوع آمين مصرفي از DEAبـه ، MDEAسـبب كـاهش در جـذب H2Sو افزايش جذب – CO2افزايش مصرف برق ، بخار و آب جبراني به سيـستم شـده و در نهايـت هزينـه عملياتي افزايش مي يابد.
• افزايش در تعداد سيني ها سبب افزايش در جذب گازهاي اسيدي – افزايش ناچيز در مصرف برق، بخـار و آب جبراني مي شود كه در نهايت سبب افزايش ناچيز در هزينه عمليـاتي و افـزايش در هزينـه اوليـه بـدليل تغيير در طراحي برجها مي شود.
• استفاده از بخار باز در اين واحد بجاي آب جبراني سبب كاهش در مصرف بخار در ريبـويلر شـده و هزينـه عملياتي را كاهش مي دهد.
• پس از مطالعه تأثير تغييرات هر يك از پارامترهاي طراحي به بررسـي چنـدين مـورد مطالعـاتي كـه چنـدين پارامتر طراحي بطور همزمان تغيير مي كردند ، در نظر گرفته شدند. با انتخاب بهترين مورد مطالعاتي هزينـه عملياتي را مي توان تا بيش از ٢ MM$/yكاهش داد.

مطالب دیگر:

نکات پایپینگ (تست لوله کشی صنعتی)

واحد تولید هیدروژن