این پروژه، شامل سه فصل می باشد. فصل اول راجع به شیرین کردن گازها و حلال اتانول آمین، فصل دوم در ارتباط با فرایند بازیافت حلالهای جاذب و فصل سوم در رابطه با آنالیز فرایند پیشنهادی می باشد. در فصل اول گازها به صورت عمومی، ناخالصیهای موجود در گازها، فرایند شیرین کردن گازها، روشهای پالایش، روش آمین، تجهیزات لازم فرایند تصفیه گاز ترش با آمین ها، حلالها جاذب، آمینها، خصوصیات و کاربرد آمین ها، ظرفیت تقاضا و قیمت اتانول آمین در سطح جهان و …. بحث شده است. در فصل دوم فرایند نوینی برای بازیافت اتانول آمینها خصوصاً دی اتانول آمین از محلولهای نیمه فاسد شده پیشنهاد شده است و سپس فرایند و تعادل فازی سیستم دی اتانول آمین - بی(هیدورکسی اتیل) پیپازین - تری (هیدروکسی اتیل) اتیلن دی آمین - هگزادکان، مشخصات مایع بی اثر، بررسی تعادلی بخار- مایع، ترمودینامیک تعادل بخار - مایع و… تشریح شده اند. در فصل سوم آنالیز فرایند پیشنهادی، تقطیر تحت شرایط جریان برگشتی کامل، آنالیز فرایند با شبیه سازاسپن، تقطیر جزئی و ناگهانی، اثر شرایط عملیاتی روی اجرای فرایند و …. توضیح داده شده اند. بعضی علائم، نشانه ها، حروف و اختصار کلماتی که در طول پروژه از آنها استفاده و در درون فصلها توضیح داده نشده اند، در پایان پروژه تحت عنوان ضمیمه آورده شده اند.
یک مطالعه درباره فرآیند تقطیر چند مرحله ای برای بازیافت DEA از محلولهای آلوده ارائه گردیده است. این قبیل محلولها مشکلات جدی را در کارخانجات گاز و پالایشگاههای نفتی به وجود آورده اند. به دلیل فراریت بعضی از اجزاء تشکیل دهنده شان نمی توانند به آاسانی خالص شوند. این فرآیند جدید از هگزادکان به عنوان مایع حامل بی اثر برای حصول اطمینان از توزیع مناسب مایع در ستون تقطیر، به منظور جلوگیری از آلودگی و سهولت تفکیک اجزاء غیرفرار استفاده می کند. در این پروژه فرایند با داده های تعادل فازی نوین بین مخلوط دی اتانول آمین، بی(هیدروکسی اتیل) پیپرازین، تری(هیدروکسی اتیل) اتیلن دی آمین، آب و هگزادکان توضیح داده شده است. خصوصیات فیزیکی طراحی شده ماده حامل بی اثر مورد بحث قرار می گیرد و رهنمودهایی جهت انتخاب آن ارائه گردیده اند. از مدل ضریب فعالیت دو مایع غیر تصادفی به طور موفقیت آمیز جهت نمایش یا ارائه داده های تعادلی استفاده می شود. فرآیند تقطیر برای عمل خلوص سازی محلول های آمین آلوده شده، توصیف شده است. فرآیند تقطیر چند مرحله ای و مایع حامل بی اثر(هگزادکان) استفاده می شود. از ستون تقطیر با قطر داخلی 50 پیشنهاد شده با شبیه سازاسپن(ASPEN) را تائید کند و از خصوصیات فیزیکی مایع حامل بی اثر ارائه شده در فصل دوم استفاده می کند. بعنوان مثال، برای تفکیک ناخالصی های محلول دی اتانول آمین فاسد شده تحت شرایط خلاء راندمان خوبی به دست آمده بود. نتایج با تقطیر تک مرحله ای مرسوم برابر هستند.
در طبیعت مواد به اشکال و حالتهای مختلف وجود دارند که هر حالت یک فاز نامیده می شود. مثلاً فاز جامد، فاز مایع، فاز گاز، فاز پلاسما. گازها فازی از ماده هستند که فاصله بین مولکولها زیاد و نیروی جاذبه بین مولکولهای آنها ناچیز می باشد. چنانچه در هر ظرفی قرار گیرند، شکل آن ظرف را پیدا می کنند.
قبل از پیدایش روش های معمول، برای حفظ و از گاز طبیعی از آهک استفاده می شد و آهک مصرف شده دور ریخته می شد. در سال 1910 روش اکسیدآهن ابتدا در انگلستان و بعد در سایر نقاط جهان رواج یافت. در سال 1920 روش کربنات پتاسیم یا سی بورد به وسیله کمپانی کوپر معرفی شد. در واقع این اولین روش تجاری بود که گازهای اسیدی به وسیله مایع شستشو داده می شدند. روش استفاده از آمین در سال 1930 به ثبت رسید و در سال 1939 روش مخلوط آمین و گلیکول پیشنهاد شد که پالایش و خشک کردن گاز را یک جا انجام می داد. د 1948 تجاری کردن این روش ها تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. روش های جذب سطحی سولفینول در سال 1965 به وجود آمد و روش فلور و استفاده از غربالهای مولکولی بتدریج جایگزین روش های قدیمی گردید. به طور کلی روش های پالایش گاز در چهار گروه دسته بندی می شوند:
انتخاب هر یک از این روش ها برای پالایش گاز یک سلیقه شخصی نیست و به فاکتورهای مختلفی مانند فشار عملیاتی، درجه حرارت گاز مورد پالایش، نقطه جوش ماده پالایش کنند، گرمای حاصل از فعل و انفعالات در داخل برج جذب کننده، غلظت ماده مصرفی، مقایسه قیمت مواد مورد لزوم و بالاخره سرویس های در دسترس و مورد احتیاج بستگی دارد. به طور خلاصه نسبت سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن در گاز مورد پالایش و کیفیت مورد تقاضا برای گاز پالایش شده روش انتخابی جهت پالایش گاز را تعیین می کند.
مقدمه 3
چکیده 4
شیرین کردن گازها با اتانول آمین ها
تعریف عمومی گازها 6
انواع گاز طبیعی 6
ناخالصی های موجود در گازها 7
پالایش گازها 7
روش آمین 9
انتخاب نوع فرآیند 10
تجهیزات لازم فرایند تصفیه گاز ترش با آمین ها 11
فرآیند تصفیه گاز ترش با دی اتانول آمین 12
اثر گازهای اسیدی جذب شده روی خواص فیزیکی آلکانول آمین 16
واکنش های شیمیایی فرآیند شرین کردن گاز طبیعی 17
حلالهای جاذب 19
ویژگیهای زداینده گازها و حلالهای جاذب 20
معرفی آمین ها و معیار انتخاب آنها 21
تولیداتانول آمین ها 22
خصوصیات اتانول آمین ها 25
کاربرد اتانول آمین ها 28
مزایای دی اتانول آمین نسبت به موتور اتانول آمین 29
ظرفیت، تقاضا و قیمت اتانول آمین در سطح جهان 30
فرایند نوینی برای بازیافت DEA از محلولهای نیمه فاسد شده
تشریح فرایند وتعادل فازی سیستم دی اتانول آمین - بی (هیدروکسی اتیل) پیپرازین
تری (هیدروکسی اتیل) اتیلن دی آمین - هگزادکان 34
فرایند نوین 36
مشخصات مایع بی اثر 38
بررسی تعادل بخار مایع 39
ترمودینامیک تعادل بخار - مایع 39
مخلوط های دوتایی 45
مخلوط های چند جزیی 48
آنالیز رگرسیون داده های تعادلی بخار - مایع 49
مواد، تجهیزات و روش های آ زمایشگاهی 53
فرایند نوینی برای بازیافت DEA از محلولهای نیمه فاسد شده:
آنالیز فرایند 56
تقطیر تحت شرایط جریان برگشتی کامل 56
آنالیز فرایند با شبیه ساز 65
تقطیر ناگهانی 66
تقطیر جزئی و ناگهانی 68
اثر شرایط عملیاتی بر اجرای فرایند 72
شبیه سازی فرایند پیشنهادی با دو ستون تقطیر 80
نتیجه 84
ضمیمه 86
معادله NRTL و پارامترهای آن 88
مراجع 89