مدلسازی شیرین سازی گاز طبیعی با استفاده از متیل دی اتانول آمین (MDEA) و با نرم افزار Hysys

در این قسمت پروژه با موضوع مدلسازی شیرین سازی گاز طبیعی با استفاده از متیل دی اتانول آمین (MDEA) و با نرم افزار Hysys به صورت فایل فشرده شامل Hysys و Word برای دانلود ارائه شده است.

قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.

مقدمه

گازهاي خروجی از چاه هاي گاز علاوه بر ترکیبات هیدروکربنی سنگین و بخار آب همراه، حاوي ترکیبات مضري نظیر H2S و CO2 و دیگر ترکیبات گوگرد دار می باشند که در نتیجه نیازمند جداسازي آنها تا حد مطلوب تا رسیدن به یک حد مطلوب می باشد از جمله مضرات وجود ترکیبات H2S و CO2 در گازهاي طبیعی ورودي از چاه ها به پالایشگاه، خوردگی شدید در تاسیسات و خطوط لوله انتقال، کاهش ارزش حرارتی گاز، آلودگی محیط زیست، تشکیل هیدرات در خط لوله و تبعات نامطلوب بر سلامت انسان ها می باشد.

گاز حاوي H2S را گاز ترش گویند و در به فرآیندي که میزان این گاز را به حد مجاز و مطلوب می رساند شیرین سازي و گاز را شیرین گویند. فرآیندهاي متنوعی به فرآیندي که میزان این گاز را به حد مجاز و مطلوب می رساند شیرین سازي و گاز را شیرین گویند. فرآیندهاي متنوعی براي جداسازي این ماده از گاز ترش وجود دارد که مهمترین و کاربرترین آنها استفاده از آمین و فرآیند جذب به کمک محلول هاي آلکانول آمین می باشد.

این فرآیند از نوع جذب همراه با واکنش است که در تمام پالایشگاههاي شیرین سازي گاز به عنوان فرآیند اصلی شیرین سازي مورد قرار می گیرد. در ادامه مدل استفاده شده در شبیه سازي برج جذب آمین بررسی توضیح داده خواهد شد. در این مدل فرض می شود که بر روي هر سینی حالت تعادل بین گاز و مایع خروجی از سینی برقرار است و در نهایت با استفاده از بازده سینی، مشخصات واقعی گاز خروجی از سینی ها محاسبه و بدست می آیند.

فرآيند شيرين سازي گاز

اساس کار این فرآیند بر جدا سازي گاز اسیدي H2S در یک برج جذب و واکنش میان آمین و جز اسیدي می باشد. هدف از این واحد جداسازي H2S و CO2 از گاز خام با استفاده از یک فرایند جذب شیمیایی با استفاده از متیل دي اتانول آمین (MDEA) می باشد.

انتخاب نرم افزار شبیه سازی

در دنیاي رقابتی امروز شرکت هاي طراحی و تولیدي فرآیند هاي نفتی، نیازمند سرعت و دقت فراوان در طراحی بهینه فرایندها هستند. این عمل باید به صورتی انجام گیرد که حداقل تکرار محاسبات را نیز به دنبال داشته باشد. شبیه سازي فرایند ابزاري است مفید و موثر براي دست یابی به اهدافی مانند:

• انتخاب بهینه و درست تجهیزات مطابق با اهداف طراحی
• ارزیابی صحیح تغییرات خوراك، نوسانات و خارج از سرویس نمودن تجهیزات
• ایمنی، قابلیت اعتماد و سودمندي در طول عمر مجتمع
• در اختیار قرار دادن داده هایی از سیستم که اندازه گیري آنها در شرایط واقعی دشوار و یا حتی غیرممکن است.

نرم افزارهاي شبیه سازي به گونه اي برنامه نویسی شده اند که صحت و سرعت شبیه سازي را با سادگی کار تلفیق می کنند. براي طراحی هاي جدید، این نرم افزارها قادر هستند به سرعت مدل ها را براي ارزیابی گزینه هاي متعدد به وجود آورند. پس از گزینش چند طرح برتر، می توان مدل هایی بسیار واقع بینانه بر مبناي آن ها ایجاد نمو د که تجهیزات اضافی و جزئیات فرآیند نیز در آن ها در نظر گرفته شده باشد. با کمک نرم افزارهاي شبیه ساز می توان عملیات مجتمع را به سرعت بهبود بخشید و نیز از درستی کارکرد دستگاه ها اطمینان حاصل کرد. براي مثال در تشخیص نقص دستگاه ها مانند میزان جرم گرفتگی مبدل ها و پدیده طغیان در برج هاي تقطیر می توان از آن استفاده نمود.

نرم افزارهاي متعددي براي شبیه سازي فرایندها در سال هاي اخیر به بازار عرضه گردیده است . به کمک این نرم افزارها می توان حتی واحدهاي پیچیده اي چون پالایشگاه ها را به منظور طراحی، توسعه، بهبود عملیات و رفع تنگناها به راحتی در مدت زمان بسیار کوتاهی شبیه سازي و بهینه سازي نمود . در این میان از نرم افزارهایی چون PRO/II ،ASPEN ،HYSYS ،PROMAX می توان نام برد که در دنیا کاربرد وسیعی دارند .

مقایسه ي قابلیت هاي هر یک از نرم افزارهاي موجود و انتخاب نرم افزار مناسب، به میزان وسعت اطلاعات کتابخانه اي و میزان دقت فراوانی داده ها ي ترموفیزیکی موجود در آن وابسته است. به طور کلی در شبیه سازي یک فرایند شیمیایی مهم ترین قسمت انتخاب مدل ها ي خواص فیزیکی براي پیش بینی خواص فیزیکی و ترمودینامیکی سیستم است. زیرا خواص فیزیکی در محاسبات مربوط به تمامی مدل هاي توصیف کننده ي سیستم دخالت دارند و هر نوع خطاي احتمالی در انتخاب یک مدل مناسب براي هر خاصیت فیزیکی موجب بروز خطا در نتایج شبیه سازي کل سیستم خواهد شد.

در این میان مهم ترین خواص مورد نیاز براي انجام محاسبات اصلی بر اساس یک معادله ي حالت به دست می آید . این خواص شامل حجم مولی، آنتالپی، انرژي آزاد گیبس و ضرایب فوگاسیته براي کلیه ي مواد موجود در فرایند می گردند. به همین خاطر انتخاب یک معادله حالت مناسب براي توصیف رفتار ترمودینامیکی مواد موجود در فرایند قسمت عمده اي از یک شبیه سازي را تشکیل می دهد.

فهرستی از عناوین این پروژه در زیر آمده است:

• مقدمه
• فرآيند شيرين سازي گاز
• انتخاب نرم افزار شبیه سازی
• مدل سازي فرایند
• شبیه سازي فرایند
• مشخصات خوراک ورودی به واحد
• نتایج شبیه سازی