دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
گازهایی که از منابع نفتی و یا در صنایع گاز و پتروشیمی حاصل می شوند دارای مقادیر متفاوتی ترکیبات اسیدی مانند سولفید هیدروژن و دی اکسیدکربن می باشد و به این دلیل اصطلاحاً گاز ترش نامیده می شود .
وجود CO2 به مقدار زیاد و H2S به مقدار ناچیز در گاز باعث بروز اشکالات فراوانی می گردد ، از این رو CO2 , H2S باید از جریان گاز ترش حذف گردد. اتان یکی از برشهای با ارزش گاز طبیعی می باشد که خوراک واحد های الفینی پتروشیمی ها را تشکیل می دهد و جهت فروش این محصول دی اکسید کربن آن باید حذف گردد.
این تحقیق در جهت بهبود عملیات شیرین سازی گاز اتان در فازهای 9و10 پارس جنوبی توسط حلال DEA پرداخته می شود. شبیه سازی دینامیکی و بهینه سازی برج جذب این واحد با نرم افزار ASPEN-HYSYS انجام گرفته و معادله Amine PKG جهت محاسبه متغیرهای این شبیه سازی انتخاب شده است. داده های عملیاتی و اندازه و نوع سینی بر اساس داده های شرکت طراح می باشد و سپس با بررسی ورودی های مختلف آمین و با تغییر پارامترهای مهم عملیاتی نمودارهایی در جهت بهینه سازی فرآیند از نظر دما، فشار، دبی آمین و خوراک، ارائه گردیده است.
در این پروژه ابتدا به مروی بر مشخصات و محصولات میدان گازی پارس جنوبی پرداخته می شود و پس از آن فرآیندهای جذب مورد بررسی قرار داده میشود سپس به بررسی انواع آمین ها وکربنات داغ پرداخته می شود در انتها به شبیه سازی دینامیکی برج جذب واحد شیرین سازی اتان در فازهای 9و10 پارس جنوبی توسط حلال DEA پرداخته می شود و به دنبال آن تأثیر پارامترهای مؤثر بر عملکرد برج جذب توسط حلال DEA مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت به بررسی و نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد برای کارهای بعدی پرداخته می شود .
واژه های کلیدی: کربنات داغ- آمین- برج جذب-شیرین سازی.
علاوه بر جدا کردن آب ، نفت و NGL یکی از مهمترین بخش های فرآوری گاز جدا کردن دی اکسیدکربن و گوگرد می باشد. گازهایی که از منابع نفتی حاصل می شوند، عمدتا حاوی مقادیر متفاوتی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن هستند. این گاز طبیعی به دلیل بوی بد حاصل از محتویات گوگردی آن «گاز ترش» نامیده می شود.
وجود 2CO به مقدار زیاد و H2S حتی به مقدار کم،باعث اشکالات فراوانی می شود. گاز ترش به علت محتویات گوگردی آن که می تواند برای تنفس بسیار خطرناک و سمی باشد گاز نامطلوبی بوده و به شدت باعث خوردگی می شود. علاوه بر این گوگرد موجود در گاز ترش می تواند استخراج شود و به عنوان محصول جانبی به فروش برسد. گوگرد موجود در گاز طبیعی به صورت سولفید هیدروژن (H2S) می باشد و معمولاً اگر محتویات سولفید هیدروژن از میزان 7/5 میلی گرم در یک متر مکعب از گاز طبیعی بیشتر باشد گاز طبیعی ،گاز ترش نامیده می شود. فرآیند جدا کردن سولفید هیدروژن از گاز ترش به طور معمول «شیرین سازی گاز» نامیده می شود.
اگر چه اکثراً شیرین سازی گاز ترش شامل فرآیند جذب آمینی می باشد، ممکن است از خشک کننده های جامد مانند اسفنج های آهنی برای جدا کردن سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن استفاده می شود. گوگرد می تواند فروخته شود و یا اگر به عنصر سازنده اش تجزیه شود مورد استفاده قرار گیرد. عنصر گوگرد به شکل پودر زرد رنگی می باشد که اغلب می توان آن ها را به صورت تپه های بزرگی در نزدیکی تاسیسات فرآوری گاز مشاهده کرد.
در ابتدا مروری بر مشخصات و محصولات میدان گازی پارس جنوبی پرداخته می شود و پس از آن فرآیندهای جذب مورد بررسی قرار داده میشود سپس به بررسی انواع آمین ها و شیرین سازی توسط کربنات داغ پرداخته می شود در انتها با نرم افزار HYSYS ASPEN-به شبیه سازی دینامیکی برج جذب واحد شیرین سازی اتان در فازهای 9و10 پارس جنوبی توسط حلال DEA پرداخته می شود و به دنبال آن تأثیر پارامترهای مؤثر بر عملکرد برج جذب توسط حلال DEA مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت به بررسی و نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد برای کارهای بعدی پرداخته می شود .
-1- موقعیت و مشخصات میدان گازی پارس جنوبی[1]
این مخزن در لایه ای به ضخامت 450 متر در عمق 3000 متری زیر کف دریا قرار دارد و بین ایران و کشور قطر مشترک است با مساحت 2700 کیلومتر مربع درسمت ایران ، 464 تریلیون فوت مکعب ، معادل 50% ذخایر گازی کشور و 8% جزایر گازی شناخته شده جهان را به خود اختصاص داده است . فاصله این مخزن تا سواحل ایران 105 کیلومتر می باشد و گاز این مخزن ترش و در 4 لایه K1 و K2 وK3 و K4 بوده و لایه K4 با ظرفیت 55 درصد کل ذخیره گاز،از لحاظ میعانات گازی غنی ترین آنها می باشد که در شکل زیر قابل مشاهده میباشد .
شکل(1-1) لایه هایK1تا K4 [1].
فشار و درجه حرارت گاز منبع در عمق 2780 متری بترتیب 5285 پوند بر اینچ مربع مطلق( Psia) و 210 درجه فارنهایت می باشد . این مخزن از نوع مخازن کربناته میباشد , مخازن کربناته نتیجه رسوب گذاری ارگانیسم های حیوانی و نباتی می باشد. ساختار درونی این مخازن معمولا پیچیده هستند[1].
میزان گاز هیدروژن سولفوره[2] آن از مخلوط برداشت و از لایه های مختلف حدود ppm 5000 می باشد.در شکل زیرنحوه قرار گرفتن لایه ها نشان داده شده است.
شکل) 1-2) نحوه قرارگرفتن لایه های مختلف وتعداد هر لایه[1]
میدان گازی پارس جنوبی بزرگترین منبع گازی مستقل جهان است که روی خط مرزی مشترک ایران و قطر در خلیج فارس و به فاصله 100 کیلومتری ساحل جنوبی ایران قرار دارد وسعت این میدان 9700 کیلومتر مربع است با توجه به این وسعت توسعه آن در فازهای مختلف در نظر گرفته شده است و اراضی نزدیک بندر عسلویه که در 270 کیلومتری جنوب شرقی بوشهر قرار دارد به عنوان اراضی ساحلی برای ایجاد تأسیسات خشکی انتخاب شده است.ذخیره بخش مربوط به ایران حدود 2/14 تریلیون متر مکعب برآورد شده و حدود 7% کل ذخایر گاز جهان و بالغ بر 6/38% ذخایر گازی کشور را به خود اختصاص داده است. این میدان همچنین دارای میعانات گازی معادل 18000 میلیون بشکه است [2].
برنامه توسعه این میدان عظیم تا کنون در قالب 21 فاز برنامه ریزی شده است .تأسیسات زیر بنایی و پشتیبانی مشترک طرحهای توسعه ی میدان شامل ساختماهای اداری و رفاهی، فرودگاه ، شهرک مسکونی و... است و همچنین خط لوله 56 اینچ جهت انتقال گاز به کنگان به طول 68 کیلومتر که از آن برای انتقال گاز فازهای 1،2و3 ،4و5 استفاده می شود.
شکل (1-3) موقعیت مخزن گاز پارس جنوبی[1].به منظور توسعه اولین فاز میدان مذکور ، شرکت مهندسی و توسعه نفت در سال 1373 تأسیس گردید . پس از تغییرات ساختاری در شرکت ملی نفت ایران ، شرکت نفت و گاز پارس به عنوان یکی از شرکت های فرعی شرکت ملی نفت ایران در دی ماه سال 1377 تأسیس و مسؤولیت توسعه کلیه فاز های گازی پارس جنوبی و همچنین میدان گازی پارس شمالی به این شرکت واگذار گردید.[2]
1-2- اهداف کلی مجتمع گاز پارس جنوبی
شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی [3](سهامی خاص) بمنظور پاسخگویی به نیاز روزافزون مصرف گاز کشور، جایگزین نمودن گاز طبیعی به جای نفت و فرآورده های آن و افزایش سهم گاز در سبد انرژی مصرف داخلی به منظور صرفه جویی ارزی، افزایش صادرات گاز(بخصوص خط سراسری صلح بین کشورهای ایران پاکستان وهندوستان)، میعانات گازی[4]، گازمایع[5]به کشورهای چین، کره جنوبی، تایوان و ژاپن ،ارائه میعانات گازی به عنوان خوراک ومنبعی پایدار و ارزان به صنایع پتروشیمی ( واحدهای الفین نهم و دهم و واحدهای بزرگ آروماتیک چهارم که بر اساس میعانات گازی این میدان طراحی شده اند) تحویل اتان موجود در گاز منطقه که حدود 5/5 درصد برآورد شده است به پتروشیمی برای تولید اتیلن و مشتقات آن،جذب وانتقال دانش فنی و مدیریت پروژه های زیربنایی در زمینه های مهندسی و تدارکات و اجرا،افزایش دانش وتوانمندی صنعتگران و پیمانکاران ایرانی،اجرای پروژه های کلان با کیفیت مورد تأیید استانداردهای بین المللی،کاهش هزینه های پروژه های زیربنایی دررقابت با شرکتهای نفتی جهان،ایجاد اشتغال از طریق واگذاری ساخت تجهیزات و قطعات به شرکتهای ایرانی،ایجاد پروژه ها با حداکتر استفاده از امکانات داخل کشور [3].
هر فاز میدان گازی پارس جنوبی برای تولید 1000 میلیون فوت مکعب گاز ترش در هر سکوی بهره برداری و 25 میلیون متر مکعب گاز تصفیه شده ، 40000 بشکه میعانات گازی و 200 تن گوگرد در روز طراحی شده اند که در مجموع ظرفیت کلی 10 فاز معادل تولید 10000 میلیون فوت مکعب گاز ترش در روز و پس از انجام عملیات فرآیندی و تصفیه در پنج پالایشگاه مستقل روزانه 175 میلیون متر مکعب گاز تصفیه شده به خطوط لوله سراسری کشور جهت مصارف داخلی و صادرات وارد و 75 میلیون متر مکعب گاز ترش خشک جهت تزریق به میادین نفتی آغاجاری منتقل و 400000 بشکه میعانات گازی جهت صادرات و خوراک کارخانجات پتروشیمی و 1300 تن گوگرد دانه بندی برای صادرات و سالانه 5/3 میلیون تن اتان و 5/3 میلیون تن گاز مایع خواهد شد] 3[.
1-3- اطلاعات عمومی فازهای پالایشگاهی شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی
- گاز تصفیه شده فازهای 1،2و3 پس از تقویت فشار بوسیله کمپرسورهای گاز خروجی با فشار 90 بار بوسیله 70 کیلومتر خط لوله 56 اینچی تا پالایشگاه ولیعصر منتقل و سپس به خط لوله سراسری سوم وصل میگردد.
- گاز فازهای (4و5) و (9و10) بوسیله خط لوله چهارم سراسری به شبکه سراسری انتقال گاز کشور متصل میگردد.
- گاز فازهای 6و7و8 پس از جداسازی میعانات گازی و گاز مایع و تنظیم نقطه شبنم به صورت گاز ترش خشک بوسیله خط لوله 56 اینچی به طول 512 کیلو متر و سه ایستگاه تقویت فشار برای تزریق به میادین نفتی به آغاجاری منتقل میگردد.
- برای صادرات میعانات گازی فازهای 1و2و3 سیستم اندازه گیری[6] و گوی شناور[7] به ظرفیت پهلوگیری کشتی تا 250000 تن در فاصله 4/3 کیلومتری از ساحل در دریا نصب گردیده است و عملیات بهره برداری و نگهداری از سیستم اندازه گیری ، خط لوله زیردریایی میعانات و گوی شناور آن با شرکت پایانه ها می باشد.
- پس از انجام تعهدات بیع متقابل، میعانات گازی فازهای 10 گانه جهت خوراک کارخانجات پتروشیمی به شرکت ملی صنایع پتروشیمی[8] تحویل می گردد.
- گاز مایع تولیدی تماماً به شرکت ملی صنایع پتروشیمی تحویل و از طریق اسکله عملیاتی که توسط پتروشیمی احداث و بهره برداری میگردد، صادر خواهد شد.
- گاز اتان تولیدی بعنوان خوراک تحویل شرکت ملی صنایع پتروشیمی میگردد.توضیح اینکه با توجه به عدم پیش بینی اتان زدایی در طرح اولیه فازهای 1،2و3 گاز فازهای مذکور پس از تصفیه به واحد اتان زدایی پتروشیمی پارس منتقل و پس از جداسازی اتان مجددا گاز به پالایشگاه های مربوطه منتقل و پس از تقویت فشار به خط لوله تزریق میگردد.
- تاسیسات انبار و بارگیری گوگرد با کشتی به ظرفیت 36000 تن در اسکله خدماتی که در اختیار شرکت منطقه ویژه اقتصادی وانرژی پارس است پیش بینی و احداث گردیده است، که عملیات حمل گوگرد از پالایشگاهها تا انبار و بهره برداری از تاسیسات انبار گوگرد و بارگیری بعهده شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی و بازاریابی و فروش توسط پتروشیمی انجام میگردد[3].
فهرست مندرجات:
شامل 102 صفحه فایل word قابل ویرایش
( قابلیت ویرایش و آماده چاپ ) 
