پروژه جذب گاز

پروژه جذب گاز که در یک فایل ورد در ۱۳۷ صفحه تهیه و جمع آوری شده است که این مقاله مناسب برای دانشجویان عزیز برای تحقیق ،برای تهیه کامل این پایان نامه باید خریداینترنتی را در سایت دانشکده ها انجام دهید تا بتوانید فایل کامل این پروژه جذب گاز را دانلود کنید.ما قبل از خرید شما بطور نمونه قسمتی از متن این مقاله را در قسمت پایین برای شما عزیزان قرار خواهیم داد.

پروژه جذب گاز

پروژه جذب گاز  گازی که از منابع گازی حاصل می شود، حاوی مقادیری ناخالصی مانند سولفید هیدروژن، دی اکسید کربن، سولفید کربنیل، دی سولفید کربن و . . . همراه دارد که اصطلاحاَ گاز ترش نامیده می شود.

وجود این گازهای اسیدی باعث ایجاد مشکلات خوردگی در صنایع نفت و گاز پتروشیمی می گردد.

حذف این گازهای اسیدی صرف نظر از ایجاد مشکلات خوردگی که سالانه باعث از بین رفتن میلیونها دلار سرمایه می گردد، از نقطه نظر سمی بودن و یا ایجاد گازهای سمی بسیار مهم است. گاز سولفید هیدروژن که مهمترین ناخالصی به شمار می آید، از لحاظ سمی بودن قابل مقایسه با سیانید هیدروژن است

و طبق استاندارد بین المللی مقدار آن در جریان گاز نباید از ppm 4 بیشتر باشد. بنابراین جذب گاز پس از طی یک سری فرآیندها، گازهای اسیدی‌اش را از دست داده و به گاز شیرین تبدیل می‌گردد.

فرآیندهایی که جهت تصفیه گاز به کار می‌روند با توجه به شرایط متفاوت بسیار متنوع می‌باشند.

در حال حاضر آلکانل آمینها به طور گسترده در صنایع تصفیه جذب گاز به عنوان حلال برای جذب هیدروژن سولفاید و دی اکسید کربن به کار می‌روند .

بنا براین حفظ کیفیت آمین یکی از اساسی ترین موضوعاتی است که برای بهبود عملکرد سیستم شیرین سازی جذب گاز مورد برسی قرار می گیرد.

خوردگی بیش از اندازه و اتلاف حلال آمین، دو موضوعی است که بیشترین هزینه عملیاتی را در سیستم آمین به وجود می آورد.

? سری برنامه هایی جهت برسی حفظ کیفیت آمین می شوند. این برنامه ها عبارتند از :

• ❎ برسی آلودگی های آمین توسط آنالیز آزمایشگاهی منظم
• ❎ کاهش اتلاف آمین توسط بررسی عامل اتلاف
• ❎ جدا سازی متناوب آلودگی ها برای رساندن کیفیت آمین در حد استاندارد های صنایع نفت و گاز

انجام این سه مورد به طور منظم، فرآوری مطلوب گاز و رساندن کیفیت آمین به یک حد مناسب را تضمین می کند، تا اینکه خوردگی و هزینه ها از حد مجاز تجاوز نکند. افزایش مقدار این آلودگی ها باعث تغییر خواص فیزیکی محلول آمین می شود، که این تغییر باعث کاهش قدرت حلالیت محلول آمین و افزایش خوردگی در سیستم می شود.

فصل اول روش های مختلف فر‌‌آوری گاز طبیعی

?۱-۱- تاریخچه روش‌های تصفیه گاز

 

قبل از پالایش گاز به روش‌های معمول، جهت حذف سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از جریان گاز طبیعی، از آهک که پس از استعمال دور ریخته می‌شد، استفاده می‌گردید.

اولین بار در سال ۱۸۶۱ میلادیwurtz ، موفق شد که الکانل آمین‌ها را از طریق گرما دادن الکانل کلرو هیدرین و آمونیاک به دست آورد.

همچنین در سال ۱۸۹۷ میلادیknorr  توانست اتانل آمین‌ها را از ترکیب آمونیاک و اکسید اتیلن تولید نماید.

در سال ۱۹۱۰ روش اکسید آهن ابتدا در انگلستان و سپس در سایر نقاط جهان گسترش پیدا کرد و پس از آن در سال ۱۹۲۰ روش کربنات پتاسیم به وسیله کمپانیkopper  معرفی شد.در واقع این اولین روش تجارتی بود که گازهای اسیدی به وسیله مایع شستشو داده می‌شدند.روش استفاده از آمین در سال ۱۹۳۰ به ثبت رسید و در سال ۱۹۳۹ روش استفاده از مخلوط آمین و گلیکول پیشنهاد شد که پالایش و خشک نمودن گاز را هم زمان انجام می‌داد. روش‌های استفاده از حلال‌های فیزیکی، سولفینول، در سال ۱۹۶۵ به وجود آمد و روش فلور و استفاده از غربال‌های مولکولی به تدریج جایگزین روش‌های قدیمی گردید[۲،۱]. فرآیندهایی که جهت تصفیه گاز به کار می‌روند با توجه به شرایط متفاوت، بسیار متنوع هستند. مهم‌ترین این فرآیندها که در حال حاضر در پالایشگاه‌های دنیا مورد استفاده می‌باشند[۱]، عبارتند از:

• ? فرآیند جذب در مایع

الف-❎ فرآیند جذب فیزیکی

ب-❎ فرآیند جذب شیمیایی با واکنش برگشت‌پذیر

ج- ❎  فرآیند جذب شیمیایی با واکنش برگشت‌ناپذیر

د-❎ فرآیند جذب شیمی-فیزیکی

• ❎ فرآیند جذب روی جامد
• ❎ فرآیند نفوذ غشایی

? انتخاب هر یک از این روش‌ها برای پالایش گاز، مربوط به سلیقه شخصی نیست، بلکه به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد که عبارتند از:

• ❎ فشار عملیات
• ❎ درجه حرارت گاز مورد پالایش
• ❎ نقطه جوش ماده پالایش‌کننده
• ❎ گرمای حاصل از فعل و انفعالات در داخل برج جذب‌کننده
• ❎ غلظت ماده مصرفی
• ❎ مقایسه قیمت مواد مورد نیاز
• ❎ سرویس‌های قابل دسترس مورد نیاز
• ❎ میزان خلوص مورد نیاز گاز تصفیه شده

میزان و نوع ناخالصی‌های موجود در جریان گازهای ورودی به پالایشگاه‌ها

? ۲- فرآیند های جذب در مایع(absorption)

 

به طور کلی جذب عبارت است از، انتقال یک ترکیب از فاز گاز به فاز مایع، که در آن قابل حل باشد. فرآیند جذب که به عنوان فرآیندی برای خالص‌سازی گاز به کار می‌رود، بر مبنای ماهیت فعل و انفعال بین ماده جذب‌شونده و جاذب به فرآیندهای زیر تقسیم می‌گردد:

• ❎ جذب شیمیایی با واکنش برگشت پذیر
• ❎ جذب شیمیایی با واکنش برگشت‌ناپذیر
• ❎ جذب فیزیکی
• ❎ جذب شیمی- فیزیکی

? فهرست پروژه جذب گاز

 

مقدمه

فصل اول:

فصل اول: روش های مختلف فر‌‌آوری گاز طبیعی.. ۸

❎ ۱-۱- تاریخچه روش‌های تصفیه گاز.. ۹

❎ ۱-۲- فرآیند های جذب در مایع.. ۱۰

❎ ۱-۲-۱- فرآیند جذب شیمیایی با واکنش برگشت‌پذیر.. ۱۰

❎ ۱-۲-۱-۱- محلول نمک قلیایی جهت جدا سازی گازهای اسیدی.. ۱۱

❎ ۱-۲-۱-۱-۱- فرآیندهای کربنات ها.. ۱۳

❎ -۲-۱-۱-۱-۱- فرآیند کربنات پتاسیم داغ .. ۱۳

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۲- فرآیند کاتا کارب.. ۱۵

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۳-  فرآیند کربنات گرم – آمین.. ۱۷

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۴- فرآیند فلکسرب .. ۱۸

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۵- فرآیند گیامارکو – وتروکک .. ۱۹

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۶- فرآیند سیبورد .. ۲۲

❎ ۱-۲-۱-۱-۱-۷- فرآیند کربنات تحت خلاء .. ۲۴

❎ ۱-۲-۱-۱-۲ فرآیند الکازاید .. ۲۵

❎ ۱-۲-۱-۱-۳- فرآیند تری پتاسیم فسفات .. ۲۶

❎ ۱-۲-۱-۲- فرآیند الکانل آمین ها.. ۲۷

❎ ۱-۲-۱-۳- فرآیند اکسیداسیون در فاز مایع.. ۲۷

❎ ۱-۲-۱-۳-۱- فرآیند جی- وی.. ۲۸

❎ ۱-۲-۲- فرآیندهای جذب فیزیکی گازهای اسیدی توسط حلال های فیزیکی   ۳۰

❎ ۱-۲-۲-۱- فرآیند حلال فلور .. ۳۱

❎ ۱-۲-۲-۲- فرآیند سلکسول .. ۳۳

❎ ۱-۲-۲-۳- جذب به وسیله ی آب.. ۳۵

❎ ۱-۲-۲-۴- فرآیند سپاسلو .. ۳۶

❎ ۱-۲-۲-۵- فرآیند پوریسول ۳۷

❎ ۱-۲-۲-۶- فرآیند رکتیسول.. ۳۸

❎ ۱-۲-۲-۷- فرآیند استاسولوان .. ۴۲

❎ ۱-۲-۳- فرآیندهای مخلوط حلال های فیزیکی و شیمیایی.. ۴۲

❎ ۱-۲-۳-۱- فرآیند سولفینول .. ۴۲

❎ ۱-۲-۳-۲- فرآیند سلفینیگ .. ۴۴

❎ ۱-۳- فرآیندهای بستر جامد.. ۴۴

❎ ۱-۳-۱- فرآیند جذب سطحی خشک.. ۴۵

❎ ۱-۳-۱-۱- فرآیند اکسید آهن.. ۴۵

❎ ۱-۳-۱-۲- فرآیند اسفنج آهنی.. ۴۷

❎ ۱-۳-۱-۳- فرآیند سافنولایم آر.جی.. ۴۸

❎ ۱-۳-۲- فرآیند های جذب سطحی در مایع.. ۴۸

❎ ۱-۳-۲-۱- فرآیند شیرین سازی به وسیله محلول آبکی.. ۴۸

❎ ۱-۳-۲-۲- فرآیند کمیسوئیت.. ۴۹

❎ ۱-۳-۳- الک های مولکولی.. ۵۰

❎ ۱-۳-۳-۱- فرآیند جذب سطحی.. ۵۳

❎ ۱-۴-  فرآیند نفوذ غشایی.. ۵۵

 

? فصل دوم: فرآیند حلال های آلکانل آمین و بررسی مشکلات این حلال ها در صنایع گاز. ۵۹

 

❎ ۲-۱- آلکانل آمین ها.. ۶۰

❎ ۲-۱-۱- ساختار شیمیایی آلکانل آمین ها.. ۶۰

❎ ۲-۱-۲خواص فیزیکی آلکانل آمین ها.. ۶۲

❎ ۲-۱-۳- واکنش های شیمیایی الکانل آمین ها.. ۶۳

❎ ۲-۲- مقایسه و معیار انتخاب الکانل آمین ها.. ۶۴

❎ ۲-۲-۱- تری اتانل آمین ( TEA ) 64

❎ ۲-۲-۲- منو اتانل آمین( MEA ) 64

❎ ۲-۲-۳- دی اتانول آمین ( DEA ) 65

❎ ۲-۲-۴- متیل دی اتانل آمین ( MDEA ) 66

❎ ۲-۲-۵- دی گلایکول آمین ( DGA ) 66

❎ ۲-۲-۶- دی ایزو پروپانل آمین ( DIPA ) 67

❎ ۲-۳- غلظت محلول های آمین.. ۶۸

❎ ۲-۴- شرح کلی فرآیند آمین.. ۶۸

 

? فصل سوم: معضلات حلال آمین در فرآیند فرآوری گاز.. ۷۱

 

❎ ۳-۱- اتلاف آمین.. ۷۲

❎ ۳-۱-۱- تبخیر ( vaprazation ) 72

❎ ۳-۱-۲- اتلاف مکانیکی.. ۷۵

❎ ۳-۱-۳- همراه بری ( (Entrainment 75

❎ ۳-۱-۳-۱- پراکنده شدن فاز مایع در فاز گاز.. ۷۵

❎ ۳-۱-۳-۲- پراکنده شدن گاز در مایع (foaming) 76

❎ ۳-۱-۳-۲-۱- عوامل ایجاد کننده پدیده کفزایی.. ۷۷

❎ ۳-۱-۴- تجزیه و فساد محلول آمین.. ۷۸

❎ ۳-۲- آلودگی های محلول آمین.. ۷۸

❎ ۳-۲-۱- هیدروکربن های محلول در آمین.. ۷۸

❎ ۳-۲-۲- مواد شیمیایی تزریقی به محلول آمین.. ۷۸

❎ ۳-۲-۳- ذرات ریز معلق در محلول آمین.. ۷۹

❎ ۳-۲-۴- محصولات فساد و تجزیه آمین.. ۷۹

❎ ۳-۲-۴-۱- تجزیه حرارتی.. ۷۹

❎ ۳-۲-۴-۲- تجزیه شیمیایی.. ۸۰

❎ ۳-۲-۴-۲-۱- واکنش های آمین ها با CO2 80

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۱- واکنش برگشت نا پذیر  MEA با CO2 80

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۲- واکنش برگشت ناپذیر DEA  با CO2 82

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۲-۱- تاثیر پارامترهای مختلف در سرعت واکنش‌های تجزیه و فساد DEA ( ).. ۸۶

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۲-۱-۱- تاثیر دما.. ۸۶

❎ ۳-۲-۴-۲- ۱-۲-۱-۲- تاثیر غلظت اولیه DEA.. 88

❎ ۳-۲-۴-۲- ۱-۲-۱-۳- تأثیر فشار و حلالیت CO2 89

❎ ۳-۲-۴-۲- ۱-۲-۱-۴- تأثیر PH محلول.. ۹۰

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۳- واکنش برگشت ناپذیر DIPA با CO2 90

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۴- واکنش برگشت پذیر DGA  با CO2 91

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۵- واکنش های برگشت ناپذیر MDEA  با CO2 [16]   ۹۱

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۵-۱- نقش پارامتر های مختلف در سرعت فساد و تجزیه MDEA (KMDEA) .. 96

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۵-۱-۱- تأثیر دما.. ۹۶

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۵-۱-۲- تأثیر غلظت اولیه MDEA.. 97

❎ ۳-۲-۴-۲-۱-۵-۱-۳- تأثیر فشار جزئی CO2 98

❎ ۳-۲-۴-۲- ۲- واکنش های برگشت ناپذیر آمین ها با COS. 99

❎ ۳-۲-۴-۲- ۲-۱-  واکنش های برگشت ناپذیر MEA  با COS. 99

❎ ۳-۲-۴-۲- ۲-۲-  واکنش های برگشت ناپذیر DEA با  COS. 99

❎ ۳-۲-۵- نمک های آمین مقاوم حرارتی.. ۱۰۳

? فصل چهارم: خوردگی در واحد های فرآوری گاز.. ۱۰۹

❎ ۴-۱- انواع خوردگی.. ۱۱۰

❎ ۴-۱-۱- خوردگی عمومی.. ۱۱۰

❎ ۴-۱-۲- خوردگی گالوانیکی.. ۱۱۱

❎ ۴-۱-۳- خوردگی شیاری.. ۱۱۱

❎ ۴-۱-۴- خوردگی حفره ای.. ۱۱۲

❎ ۴-۱-۵- خوردگی سایشی.. ۱۱۲

❎ ۴-۱-۶- خوردگی تنشی.. ۱۱۲

❎ ۴-۲- اثر گازهای اسیدی H2S و CO2 بر خوردگی.. ۱۱۳

❎ ۴-۳- تاثیر نمک های مقاوم حرارتی بر خورندگی محلول آمین.. ۱۱۶

❎ ۴-۳-۱- اثر غلظت آنیون های نمک مقاوم حرارتی  بر خوردگی   ۱۱۶

❎ ۴-۳-۲- اثر نمک سدیم آنیون ها بر خوردگی.. ۱۱۷

❎ ۴-۳-۳- اثر دما بر خورندگی آنیون های نمک مقاوم حرارتی.. ۱۱۸

❎ ۴-۳-۴- اثر غلظت آنیون های نمک مقاوم حرارتی بر PH محلول آمین و تأثیرآن بر خوردگی.. ۱۱۹

❎ ۴-۴- روش های جلوگیری از خوردگی در سیستم های آمین .. ۱۲۲

? فصل پنجم:  روش های جداسازی آلودگی ها از محلول آمین.. ۱۲۳

❎ ۵-۱- جداسازی هیدروکربن های محلول، مواد شیمیایی تزریقی و ذرات جامد معلق در محلول آمین.. ۱۲۴

❎ ۵-۱-۱- فیلتراسیون.. ۱۲۴

❎ ۵-۱-۱-۱- فیلتر گاز ترش ورودی.. ۱۲۴

❎ ۵-۱-۱-۲- پریکوت فیلتر.. ۱۲۵

❎ ۵-۱-۱-۳- فیلتر کربن فعال.. ۱۲۵

❎ ۵-۲- جداسازی نمک های مقاوم حرارتی و محصولات فساد و تجزیه آمین از محلول آمین.. ۱۲۶

❎ ۵-۲-۱- روش های احیاء موقت:.. ۱۲۶

❎ ۵-۲-۱-۱- جایگزین کردن آمین کار کرده و آمین کار نکرده و تمیز   ۱۲۶

❎ ۵-۲-۱-۲- خنثی سازی نمک های مقاوم حرارتی.. ۱۲۷

❎ ۵-۲-۲- روشهای احیاء کامل.. ۱۲۸

❎ ۵-۲-۲-۱- تعویض بستر یونی.. ۱۲۸

❎ ۵-۲-۲-۲- الکترودیالیز.. ۱۳۰

❎ ۵-۲-۲-۳- روش احیاء حرارتی(تقطیر).. ۱۳۱

فهرست منابع.. ۱۳۶