بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به مضرات تشکیل هیدراتهای گازی مطالعات گستردهای در زمینه بررسی شرایط تشکیل آنها انجام شده است. با توجه به عملکرد هیدراتهای گاز، استفاده از بازدارندهها جهت به تعویق انداختن یا جلوگیری از تشکیل آنها مورد توجه میباشد. در این پژوهش عملکرد دو ماده بازدارنده تشکیل هیدرات - منواتیلن گلیکول و دی اتیلن گلیکول - در یک واحد بازیابی گاز مایع مورد بررسی قرار گرفته است.
بدین منظور تأثیر نوع و مقدار تزریق ماده بازدارنده بر روی میزان تولید گاز مایع، مقدار آب گاز خشک تولیدی، انرژی لازم برای احیاء ماده بازدارنده، میزان اتلاف ماده بازدارنده در فرایند بررسی شده است. استفاده از گلایکولهای سنگینتر برای جلوگیری از هیدرات سبب کاهش قابلیت آبگیری گاز، کاهش اتلاف ماده بازدارنده و انرژی مورد نیاز احیاء کمتر و تولید گاز مایع بیشتر میشود. در نهایت با توجه به پارامترهای بالا و افزایش بهرهوری واحد، نوع، خلوص و مقدار بهینه ماده بازدارنده برای جداسازی هیدرات گازی در واحد گاز مایع 200، محلول منو اتیلن گلایکول با خلوص جرمی %75 تعیین شده است.
-1 مقدمه
هیدراتهای گازی میتواند تحت شرایط مناسب ترمودینامیکی در خطوط لوله انتقال تشکیل و باعث مسدود شدن خط انتقال، قطع جریان و ایجاد افت فشار در خط لوله شود. که این امر به تأسیسات سرچاهی و همچنین تأسیسات پایین دستی آسیب میرساند
بنابراین تلاشهای فراوانی جهت جلوگیری از تشکیل هیدراتهای گازی صورت میگیرد. به طور کلی فرآیند تشکیل هیدرات به چهار عامل اصلی مولکولهای گاز مهمان، آب موجود در گاز و دمای پایین و فشار بالا نیاز دارد
برای جلوگیری از تشکیل هیدرات از دو روش کلی فرآیندی و افزودن ماده بازدارنده تشکیل هیدرات استفاده میشود. در فرآیند فرآورش گاز از ترکیب این دو روش برای جداسازی هیدرات در واحدهای گاز مایع استفاده میشود
مواد بازدارنده شامل مواد ترمودینامیکی، سینتیکی و ضدکلوخهای هستند که در واحدهای گاز مایع از مواد بازدارنده ترمودینامیکی مانند منواتیلن گلایکول، دی اتیلن گلایکول، تری اتیلن گلایکول، اتانول و متانول استفاده میشود. انتخاب ماده بازدارنده در این واحدها بستگی به پارامترهای مختلفی شامل حداکثر جذب هیدرات، افزایش محصول واحد - گاز مایع - ، سهولت در احیاء و بازیافت ماده بازدارنده، کاهش هزینه عملیاتی، قیمت تمام شده، حداقل هدر رفت ماده بازدارنده و ... میباشد
-2 روش انجام پژوهش
در این پژوهش ابتدا واحد گاز مایع در نرم افزار Aspen Plus شبیه سازی شده است و پس از بررسی صحت نتایج شبیهسازی با اطلاعات طراحی و فرآیندی واحد، با استفاده از آنالیز حساسیت، تأثیر تغییر نوع و مقدار و خلوص مواد بازدارنده بر روی پارامترهای مهم عملیاتی واحد مانند دبی تولید گاز مایع، مقدار آب موجود در گاز خشک، انرژی مصرفی جهت بازیابی ماده بازدارنده، نرخ اتلاف ماده بازدارنده همراه با محصولات و ... مورد بررسی قرار گرفته است
ملاک انتخاب نوع، خلوص و دبی مناسب ماده بازدارنده در واحد گاز مایع مورد نظر، بر اساس ارزیابی همه جانبه پارامترهای ذکر شده در بالا و در نظر گرفتن استاندارد شرکت ملی گاز مبنی بر مقدار آب موجود در گاز خشک تولیدی است.
-3 معرفی واحد بازیابی گاز مایع 200 آغاجاری
واحد گاز و گاز مایع 200 آغاجاری به منظور جداسازی گاز مایع و تنظیم نقطه شبنم و نمزدایی گازهای غنی حاصل از واحدهای بهرهبرداری، با ظرفیت 200 میلیون فوت مکعب در روز، طراحی شده است. برای این منظور از سیکل تبرید پروپان استفاده میشود. پروپان به دلیل داشتن گرمای نهان تبخیر بالا، از تبخیر پروپان در چیلرها جهت سرمایش گاز استفاده میشود. خوراک این واحد شامل گازهای غنی مراحل اول و دوم واحدهای بهره برداری است
نمودار جریان واحد گاز مایع 200 آغاجاری شبیه سازی شده، در شکل - - 1 نشان داده شده است.
مشخصات خوراک گازی مرحله اول و دوم بهرهبرداری در شرایط فصل تابستان در جدول - - 1 ارائه شده است.
شکل - - 1 نمودار جریانهای واحد گاز مایع 200 آغاجاری در محیط نرم افزار Aspen Plus
جدول - - 1 مشخصات جریانهای خوراک واحد - اسناد طراحی -
