عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی و بررسی تاثیر جذب همزمان دی اکسید کربن و آب در بسترهای غربال مولکولی نوع ا۴ در فرایند نم زدایی گاز طبیعی پالایشگاه و ارائه راهکار
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73672;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1718.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73672;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1718.
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۴
- استاد راهنما
- انسیه گنجی باباخانی, شهره فاطمی
- دانشجو
- زهرا خاکی یادگار
- چکیده
- در این پروژه فرایند جذب سطحی واحد نم زدایی پالایشگاه گاز پارسیان توسط شبیه ساز ASPEN ADSIM شبیه سازی شده است. این فرایند در یک مجموعه شامل چهارستون جذب همراه با دو لایه جاذب A4 در دو سایز مختلف به صورت دوره ای با موج دما و در شرایط آدیاباتیک کار می کند. خوراک ورودی که جریان خروجی از سیلابه گیر پالایشگاه پارسیان است، با دبی Nm3/hr600000 و ترکیب گاز متان، اتان و هیدروکربن های سنگین، دی اکسید کربن و نیتروژن در فشار 6/88 کیلوپاسکال و دمای 15/313 کلوین اشباع از بخار آب می باشد. به منظور حصول نتایج دقیق تر در شبیه سازی ابتدا بر اساس آزمایشهای دینامیکی مدلی برای تخمین ضرایب انتقال جرم تابع دما، فشار، غلظت جزء برای آب و دی اکسید کربن از فاز سیال به جاذب A4، به دست آمد که این مدل توسط کدنویسی به شبیه ساز ADSIM ملحق شد. نتایج نشان داده است که در این واحد می¬توان به 77 % راندمان بازیابی گاز متان، 33/3 کارایی فرایند و 88% خلوص متان دست یافت و طی فرایند جذب غلظت بخار آب نیز از ppmv1840 به ppmv8/11 کاهش می یابد. در ادامه بهینه سازی شرایط عملیاتی با تکنیک طراحی آزمایشهای آماری و استفاده از نرم افزارDesign Expert به هدف بیشینه کردن درصد بازیابی، کارایی فرایند و قرار گرفتن غلظت بخار آب در محدوده کمتر از ppmv 1/0، انجام شد و پارامتر های دبی خوراک، نسبت جریان شستشو به خوراک، دمای خوراک، فشار خوراک و دمای گاز شستشو مورد مطالعه قرار گرفتند و شرایط بهینه فرایند تعیین شد، که در صورت کاهش 3 درجه سانتیگراد دمای خوراک، افزایش 7 درجه سانتیگراد دمای گاز احیا و استفاده از شدت جریان احیا به خوراک 05/0 به جای 083/0، بازیابی گاز 5/9% افزایش و ناخالصی بخار آب ppmv7/11 کاهش می یابد.
- Abstract
- At this thesis, adsorption process of dehydration gas unit is simulated by ASPEN ADSIM. This unit includes four adsorption columns with two layers 4A adsorbents with different sizes on the basis of cyclic temperature swing adsorption at adiabatic conditions. Input feed that is output current of sludge catcher of parsian refinery, with flow rate 600000 (Nm^3)?hr, is composed of methane, ethane, carbon dioxide, nitrogen with the pressure of 88.6 kpa and temperature of 313.15 K and it is saturated with water vapor. In order to reach more accurate results at simulation, according to the dynamic experiments, a model was obtained for estimation mass transfer coefficients as a function of temperature, pressure and concentration of water vapor and carbon dioxide from gas phase to 4A adsorbent. Then the proposed model was joined to Adsim simulator, using Fortran coding. Results have shown that at this unit, recovery, productivity and purity of methane were respectively 77%, 3.33 kmol?(kg.day) , 88% and concentration of water vapor was reduced from 1840ppmv to 11.8ppmv. Following, optimization of operating conditions was done, using design expert techniques to maximize recovery, productivity, furthermore, the water vapor concentration was supposed to be less than 0.1ppmv. The design of experiments was done by investigation of parameters influencing the design, such as feed flow rate, purge to feed ratio, feed pressure, feed temperature and regeneration temperature then optimum conditions of process was determined. In the case of 3?C temperature reduction of feed, 7?C regeneration temperature increment and use of purge to feed ratio 0.05 instead of 0.083, gas recovery was increased about 9.5% and impurities of water vapor was obtained about 0.1ppmv.
