بخشی از مقاله
-1 مقدمه
فرض از واژه گاز طبیعی که در صنعت نفت به کار برده می شود، خطوطی از هیدروکربن هاي گازي است که متان عمده ترین جزء آن می باشد. جداسازي ناخالصی هاي درون گازها و مایعات از نقطه نظرایمنی، کنترل خوردگی، تنظیم ترکیب استاندارد محصولات گاز و مایع، پرهیز از تشکیل هیدرات - یخ زدن در دماهاي پایین - ، کاهش هزینه هاي تقویت فشار گاز، جلوگیري از مسمومیت کاتالیزورهاي کارخانجات دریافت کننده، محصولات گاز یا مایع و بالاخره رعایت حد مجاز انتشار مواد آلاینده به محیط زیست الزامی می باشد.حضور Sل H و لCO در گاز طبیعی موجب بروز خوردگی و کاهش ارزش حرارتی گاز در نتیجه نزول قیمت آن شده و اثرات مخرب بر محیط زیست می گذارد .[10]
لذا براي جلوگیري از این خطرات فراورش گازي مصرفی بعد از استخراج الزامیست. گاز شیرین، گازي است که سولفید هیدروژن و دي اکسید کربن آن گرفته شده باشد .[1] در انتخاب یک فرآیند براي کاربري شیرین سازي، عوامل متعددي وجود دارد که بایستی مورد توجه قرار گیرند. این عومل شامل موارد زیر می باشند: [3] 1 نوع ناخالصی هایی که بایستی از جریان گاز جدا گردد. 2 سطح غلظت این ناخالصی ها و میزان جداسازي مورد نظر. 3 انتخاب گري گاز اسیدي مورد نیاز، در صورت وجود. 4 حجم گاز مورد فرآوري و شرایط دمایی فشاري گاز در دسترس. 5 امکان پذیري و مطلوبیت فرآیند گوگرد زدایی. 6 اقتصاد نسبی فرآیندهاي مناسب. انواع فرآیندهاي شیرین سازي گاز به شرح زیر می باشد: [10]
فرآیند آهن اسفنجی
1 شیرین سازي گاز در بستر جامعه
فرآیند غربال مولکولی
فرآیند اکسید روي
2 فرآیند شیرین سازي گاز با
فرآیندهاي آمینی حلال هاي شیمیایی
فرآیندهاي کربناتی
حلال هاي شیمایی ویژه
فرآیند ناپییوسته - ده - BA1
2 تئوري:
- 2-1 فرآیند شیرین سازي بوسیله ي آمین ها:
در فرآیند شیرین سازي گاز طبیعی به وسیله آلکانل آمین ها، ابتدا گازهاي اسیدي باید در فاز مایع حل شده و سپس با محلول آمین واکنش دهند، جهت بالا بردن حلالیت این گازها در فاز مایع و در برج هاي جذب از فشارهاي بالا استفاده می شود. در مقیاس صنعتی فرآیندهاي مختلفی براي جذب گازهاي اسیدي با اتانول آمین ها وجود دارد. گازهاي اسیدي از قسمت پایین، وارد برج جذب می گردند و از بالا آمین تمیز به صورت جریان متقابل وارد برج می گردد. گازهاي اسیدي لCO و Sل H ضمن تماس با محلول آمین پس از نفوذ در فاز مایع واکنش و شیمایی داده و از توده گاز خارج می گردند به این ترتیب گاز ضمن عبور از برج جذب تصفیه می گردد.
محلول آمین خروجی از پایین برج که گازهاي اسیدي را در خود حل کرده است ضمن گرم شدن در مبدل هاي حرارتی وارد برج تفکیک می گردد. در واحدهاي شیرین سازي در فشارهاي بالا قبل از برج تفکیکمعمولاً از یک تبخیر کننده ناگهانی جهت جدا کردن هیدروکربن هاي حل شده در آمین استفاده می گردد. در برج تفکیک با استفاده از بخار و حرارت واکنش معکوس انجام شده و محلول آمین، لCO و Sل H خود را از دست می دهد. محلول بعد از سرد شدن در مبدل هاي حرارتیمجدداً وارد برج جذب می گردد و این چرخه به همین ترتیب ادامه می یابد .[2]
2 - 2 آمین ها و معیار انتخاب:
از آن جا که مرکاپتان نسبت به سولفید هیدروژن یا دي اکسید کربن، اسیدهاي بسیار ضعیف تري هستند. تنها به میزان کمی با آمین ها واکنش می دهند. به همین دلیل براي حذف موثر مرکاپتان ها بازهاي قوي تري چون محلول سود سوزآور مورد نیاز است .[7] در فرآیندهاي آمینی تصفیه گاز لCO و Sل H و COS از فاز هیدروکربنی به فاز آبی منتقل شده و در آنجا با آمین واکنش می دهد. آمین مصرف شده بازیافت شده و به سیستم بازگردانده می شود. در واحدهاي تصفیه گاز، به دلیل حجم زیاد گاز موجود و ظرفیت محدود گاز در حالت طغیان کرده، فاز گازمعمولاً فاز پیوسته است .[8] آمین ها به طور کلی به 3 دسته تقسیم می شوند:
الف - آمین هاي نوع اول: داراي یک بنیان الکلی بوده، خاصیت بازي قوي دارند و به خوبی می توانند Sل H و لCO را از توه گاز حذف کنند، همانند مونواتانول آمین.
ب - آمین هاي نوع دوم: داراي دو بنیان الکلی بوده و خاصیت بازي آنها ضعیف تر از آمین هاي نوع اول است، ولی در بعضی از فرآیندها استفاده می شوند، همانند: دي ایزوپروپانول آمین.
