بخشی از مقاله
چکیده
آزمایشها با استفاده از جاذبها به روش جذب در دو دما A - ح - 1 انجام شد که گاز لقه از مخلوط گازي لقهَخده 95 - درصد نسبت به متان - خارج می شود. تستهاي انجام شده نتایج بسیار مطلوبی را نشان می دهند که این نتایج توسط گاز کروماتوگرافی - هن - تایید شده اند.از غربال هاي مولکولی به عنوان جاذب براي جداسازي گاز دي اکسید کربن استفاده شد. جاذبهاي به کار رفته در روش جذبی داراي ظرفیت جذب بالایی می باشند بطوریکه سیستم جذبی قادر خواهد بود با یک ستون جاذب در نظر گرفته شده به تنهایی به مدت 3 ساعت با فلو %4/7 نسبت به گاز دي اکسید کربن و به مدت 2 ساعت با فلو %6/2 بطور پیوسته عمل جداسازي را انجام دهد و در نهایت با بکارگیري چند ستون، سیستم بطور پیوسته توانایی انجام جداسازي را خواهد داشت.
شیرین سازي گاز شیرین به شدت به میزان فلو گاز و درصد گاز ورودي وابسته می باشد. بازافت جاذبها نیز به دو طریق امکان پذیر است کهشامل روشهاي بازیابی در دما و در فاشار می باشد. روش بازیابی در دما - دمايه - 150º نتایج بهتري را نسبت به بازیابی در فشار نشان می دهد.لازم به ذکر می باشد که بازیافت جاذبها به صورت ساده و سریع قابل انجام است و جاذبهاي مصرفی بطور سریع قابل بازگشت به سیستم می باشند.
-1 مقدمه
رشد سریع صنعت به خصوص صنایعی که در آنها سوختهاي فسیلی به عنوان منبع تولید انرژي مورد استفاده قرار می گیرد، باعث افزایش شدید آلودگی هاي زیست محیطی و ضرر و زیان حاصل از خوردگی می شود. گازهاي خروجی کورههاي صنعتی که از این سوختها استفاده می نمایند حاوي مقادیر فراوانی ترکیبات گوگرد دار اعم از دي اکسید گوگرد، سولفید هیدروژن و مرکاپتانها، دي اکسید کربن و نیز ترکیبات نیتروژندار هستند که باعث آلودگی هوا، ایجاد بوي نامطبوع ، تولید بارانهاي اسیدي و برخی دیگر از اختلالات زیست محیطی می گردند.
از اینرو یکی از مباحث اساسی در مقابله با آلودگی هاي زیست محیطی بحث شیرین سازي گاز طبیعی است، که در طی سالیان دراز تحقیق و بررسی ، روشهاي متنوعی براي این امر پیشنهاد شده استب1م . وجود عوامل اسیدي هیدروژن سولفورو - حلد - و گاز کربنیک - لقه - با غلظت هاي متفاوت در مخلوطی از گازها خصوصا گاز طبیعی را در صنعت گاز ترش نامیده اند و چنانچه این عوامل اسیدي از جریان گاز حذف نشوند صدمات قابل ملاحظه اي به شبکه انتقال به سبب وجود فرآیند خوردگی و دستگاه هاي مصرف کننده گاز وارد می گردد. قسمت عمده گاز ترش از میادین گاز طبیعی استحصال می شود و عملیات حذف عوامل اسیدي از جریان گاز ترش را شیرین کردن گاز می گویند .
منظور از شیرین سازي گاز طبیعی بهره گیري از یک ترکیب فرآیند شیمیایی فیزیکی براي حذف عوامل اسیدي از جریان گاز می باشد. لذا درصورت عدم استخراج لقه - به اندازه کافی - از درون گاز طبیعی ، استفاده از مواد ضدخوردگی با انتخاب جنس ویژه جهت تجهیزات و خطوط لوله انتقال گاز ضروري خواهد بود . درصورتی که فشار جزئی لقه پائین تر از هطکژ 15 باشد، خورندگی لقه رخ نمی دهد .
علاوه بر موارد فوق، مشکلات عملیاتی ناشی ازحضور لقه درترکیب خوراك فرآیندهاي شیمیائی ، مسائل اقتصادي انتقال گازطبیعی حاوي مقدار زیادي لقه ازطریق خطوط لوله درمسافت هاي طولانی وهمچنین جداسازي وتزریق لقه به میادین نفتی - بازیافت مجدد نفت خام - جهت جلوگیري ازتأثیرگلخانه اي گاز لقه در اتمسفر زمین ازجمله موارد قابل توجه می باشند. انجماد لقه درفرآیند مایع سازي گازطبیعی - ح1شAعب نشع - موجب انسداد خطوط لوله ، مبدل هاي حرارتی و غیره می گردد .
-1-1طراحی فرآیند هاي شیرین سازي گاز ترش
در طراحی فرآیند هاي تصفیه گاز شروط امکان پذیري و اقتصادي بودن طرح مهمترین بخش طراحی می باشد. تا کنون اقدامات بسیاري در این صنعت براي عملیاتی کردن و بدست آوردن شرایط بهینه انجام شده است و محققین ایده هاي جدیدي براي به روز رسانی فن آوري شیرین سازي گاز به بازار صنعت ارائه می نمایندب2م. فرآیند شیرین سازي گاز با استفاده از روش جذبی روشی مقرون به صرفه است و امروزه در پالایشگاههاي جهان مورد استفاده قرار می گیرد. این روش از این نظر حائز اهمیت است که بدون جذب گازهاي دیگري که در گاز طبیعی موجود است، با عمل جذب انتخابی، گاز شیرین می شودب3م . در فرآیند جذبی، جداسازي آب، ترکیبات گوگردي، دي اکسید کربن و آلاینده هاي دیگر از درون گاز و مایعات ترش صورت می پذیرد.
-2 آزمایشات تجربی
در روش جداسازي با جاذب، گازها با فشار از جاذب که داراي ظرفیت جذبی بالایی نسبت به یک گاز بخصوص می باشد عبور داده می شوند. مشخصات ستون به کار رفته در آزمایشهاي جذب به شرح زیر است. ستونی داریم که از دو لوله متحدالمرکز تشکیل شده است. جاذب فعال شده را وارد ستون کرده و در فضاي بین دو لوله می ریزیم. جرم جاذب به کاررفته با توجه به نوع ستون و جاذب متفاوت است. لوله خارجی عایق می شود تا از هدر رفت انرژي حرارتی جلوگیري شود.
لوله داخلی در ستون به عنوان یک تبادلکننده حرارتی - طک؟غهلاطxکسصهکد - عمل می کند، که عملکرد آن در مراحل بعدي توضیح داده می شود. ستون به طور کلی باید داراي چهار ورودي و خروجی باشد، ورودي آب - یا بخار آب - ، ورودي گاز خوراك، خروجی آب - یا بخار آب - و خروجی گاز. ستونی که در آزمایشات به کار رفت در شکل 1 نشان داده شده است. پس از آماده شدن ستون جذب، آن را به پایه و گیره محکم کرده و ورودي آب - یا بخار آب - را از پایین به لوله داخلی و خروجی آب - یا بخار آب - را از بالا به انتهاي لوله داخلی وصل می کنیم. گاز خوراك ورودي هم از بالا از کپسول هاي مخلوط گازي وارد فضاي بین دو لوله می شود تا در تماس با سطح جاذبها، از داخل ستون عبور کرده و از پایین ستون خارج شود.
