شيرين کردن گاز طبيعی و فوايد آن

[parichehr]

گاز شيرين چيست و چرا گاز را شيرين مي كنيم ؟

گازي گه هيدروژن سولفات (تركيبات گوگردي) و دي اكسيد كربن در آن موجود نباشد را گاز شيرين(Sweet Gas) مي گويند.

عمل يا اعمالي كه باعث خارج ساختن تركيبات گوگردي از نفت و يا گاز مي گردند را شيرين ساختن گاز مي گويند. گاز ترش (Sour gas) در خود گوگرد و يا تركيباتي از گوگرد دارد كه حتما بايد از آن خارج شود زيرا هم محصول پالايش شده را نامرغوب مي سازد و هم براي وسايل و دستگاهها زيان آور هستند. البته گوگرد خارج شده در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد.

مقدار مجاز وجود تركيبات گوگردي :

0.1to 0.25 grains per 100 SCF of gas where 1 lb(pound) = 7000 grains

چرا تركيبات گوگردي (H2S content) و دي اكسيد كربن (CO2) بايد از گاز جدا شوند ؟

1) هر دو اين گازها در هنگام سوختن ، گازهاي سمي توليد مي كنند. H2S در هنگام سوختن SO2 وSO3 توليد مي كند كه هر دوي اين گازها سمي هستند. (CO2) در غياب اكسيژن مونوكسيد كربن توليد مي كند كه گازي سمي است.

2) از آنجايي كه اين گازها تقويت كننده خاصيت خورندگي هستند لذا اين گازها بايد حذف شوند تا از خوردگي فلزات جلوگيري شود.

3) مقدار زياد (CO2) باعث مي شود تا خاصيت گرم كنندگي گاز كاهش يابد.

www.irche.com

[AYG_KFP@YAHOO.COM]

سلام لطفا نحوه شیرین کردن گاز را عنوان کنید

[parichehr]

سلام لطفا نحوه شیرین کردن گاز را عنوان کنید

دانستن انواع روش ها به انتخاب روش خاص و نیز شناختن نقاط ضعف و قوت آن روش کمک می کند. برای انتخاب فرایند مناسب شیرین سازی بایستی به موارد زیر توجه نمود:
- نوع ناخالصی که باید از گاز ترش جداسازی شود.
- حجم گازی که باید تصفیه شود
- غلظت گازهای اسیدی در گاز ترش
- غلظت گازهای اسیدی در گاز تصفیه شده
- دما و فشار گاز
- تولید گوگرد
- ترکیب هیدروکربن ها در گاز ترش
- Selectivity یا خصوصیت انتخابی فرایند
- مسائل زیست محیطی فرایند
- هزینه و مسائل اقتصادی

-فرایند های شیرین سازی در بستر جامد:
در این نوع فرایند اساس کار جذب سطحی گازهای اسیدی روی سطح جامد و یا واکنش اجزای فاز جامد است. کاربرد این نوع فرایندها در مواردی است که غلظت کم تا متوسط باشد.
محاسن:
1- سلکتویته بالا 2- خلوص بالای تولیدی (جذب شده) 3- عدم تاثیر فشار بر ظرفیت جذب عامل جداساز
معایب:
1- زمان مرده زیاد به علت سرویس دوره ای مخازن حاوی جذب 2- عدم بازیافت جاذب به علت عدم صرفه اقتصادی 3- مسائل زیست محیطی 4- ظرفیت تولید پایین 5- محدودیت دما 6- راندمان پایین
انواع آن:
1- فرایند آهن اسفنجی 2- فرایند غربال مولکولی 3- فرایند اکسیدروی 4- slurri sweet NCA,chem Sweer EFCO

-فرایند شیرین سازی گاز توسط حلال شیمیایی:
عملیات شیرین سازی در این فرایند ها به واسطه واکنش های شیمیایی محلول آبی یک باز ضعیف با گازهای اسیدی صورت می گیرد. نیروی محرکه انتقال جرم در این روش ها در نتیجه اختلاف فشار جزیی اجزا ترش در بین گازها و مایع پدید می آید به علت برگشت پذیر بودن واکنش حلال ها قابلیت بازیافت دارند.
محاسن:
1- راندمان بالا 2- بازیافت حلال 3- ظرفیت تولید بالا 4- گستردگی نوع این روش 5- قابلیت فروش گوگرد تولیدی
معایب:
1- انتخاب پذیری کم 2- مسائل زیست محیطی 3- تاثیرپذیری از دما و فشار 4- هزینه ی نصب و تجهیزات بالا
انواع آن
1-فرایندهای آمینی: MGA , DGA , TEA
2- فرایندهای کربانتی: Benfield , Gardler , Catacarb , Gimmarco
3- فرایندهای: zinc oxide sullry , caustic wash , sulfa cheek

-فرایندهای شیرین سازی بر مبنای جذب فیزیکی:
جداسازی گازهای اسیدی در این فرایندها از طریق جذب فیزیکی صورت می پذیرد. عملکرد حلال های مورد نظر در فرایند جذب فیزیکی شباهت زیادی به حلال های شیمیایی دارد. لیکن استخراج گازهای اسیدی از درون گاز ترش بر پایه حلالیت گازها در داخل حلال استوار است. در برخی از فرایندهای جذب فیزیکی از کاتالیست و مواد افزودنی همراه حلال استفاده می شود. معمولا حلال مورد استفاده در این روش حلال های آلی هستند. فشار برج جذب نیز در فرایندهای مورد نظر در حصول درجه شیرین سازی مطلوب نقش به سزایی دارد. اکثر حلال هایی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند انحصاری بوده و تکنولوژی آن تنها در دست صاحبان دانش فنی حلال است.

محاسن:
1- جذب آب 2- استخراج کل 3- میزان حلال در گردش بسیار پایین
معایب:
1- میبایست فشار جذبی گاز اسیدی ورودی بالا باشد 2- جذب مقادیری از هیدروکربن 3- استفاده از فیلتر 4- پایداری کم 5- قیمت بالا

-فرایندهای شیرین سازی بر مبنای تقطیر:
در فرایند تقطیر با نام فرایند Ryan-Holmas از تقطیر در شرایط مادون سرد جهت جداسازی گازهای اسیدی استفاده می کنند. از این فرایند بیشتر برای جداسازی co2 در فشار جزیی بالا جهت تزریق به میادین نفتی بهره می گیرند. هزینه سرمایه گذاری برای این فرایند بسیار بالا بوده و فقط در پروژه های ازدیاد برداشت نفت خام به کار می رود.در این روش معمولاً از سه یا چهار برج استفاده می شود که هر کدام تحت دمای خاصی محصول خاصی می گیرد.

-فرایندهای شیرین سازی کلاوس (جذب مایع):
علاوه بر فرایندهایی که در بالا ذکر شد یک سری فرایندهایی طراحی و ساخته شده اند که بیشتر به منظور تصفیه گوگرد به عنوان محصول کاربرد دارد. شاید جالب باشد که قدیمی ترین و معروف ترین فرایند جذب گوگرد برای شیرینی سازی کاربرد ندارد و این روش کلاوس (claus) نام دارد که بر اساس روش اکسیداسیون احیا و جذب مایع است به طور خلاصه در این روش H2S با هوا بر روی کاتالیست سنگ آهن یا بوکسیت اکسید می شود و گوگرد یا اکسید گوگرد تولید می شود. این روش بیشتر به دو صورت دو مرحله ای و سه مرحله ای استفاده می شود. در روش دو مرحله ای یک برج کاتالیستی و یک برج حرارتی استفاده می شود ولی در روش سه مرحله ای دو واحد کاتالیستی دیده می شود.
محاسن
1- هزینه عملیاتی پائین 2- عدم محدودیت تولید 3- قابلیت فروش گوگرد تولیدی
معایب
1-عدم شیرین سازی 2-تجهیزات پیچیده و گرانقیمت 3-هزینه سرمایه گذاری(capital cost)بالا
معمولا خروجی این روش خوراک فرایندهای دیگر شیرین سازی است.

-فرایندهای شیرین سازی اکسیداسیون و احیاء یا redox
این نوع فرایند خود زیر مجموعه ی فرایندهای کلی تر تبدیل مستقیم یا اکسیداسیون مستقیم است که سولفید هیدروژن در یک محلول آبی به گوگرد آب تبدیل می شود و در آن از واکنش های شیمیایی جهت اکسیداسیون سولفید هیدروژن به گوگرد استفاده می شود. این فرایند به وسیله ی کمپلکس های یونی صورت می گیرد که در آن فریک یا آهن سه ظرفیتیFe(III) به فروس یا آهن دو ظرفیتی Fe(II) کاهش می یابد و در عوض گوگرد موجود در سولفید هیدروژن اکسید شده آزاد می گردد. سپس آهن دو ظرفیتی طی فرایند هوادهی بدون نیاز به حرارت مجددا به آهن سه ظرفیتی تبدیل می گردد لازم به ذکر است در برخی از این فرایندها گاهی به جای تشکیل گوگرد عنصری سولفید دی اکساید SO2 تولید می شود مانند فرایندهای IFP یا StretFord ولی در فرایندهای sulferox، Lo_catI و Lo_catII محلول گوگرد عنصری تشکیل می گردد ولی در کل فرایندهای فوق بر پایه واکنش H2S با O2 یاSO2 است.
آب حلالیتی بسیار کم برای آهن دارد یا به عبارت دیگر حلالیت آهن در آب بسیار کم است این مورد باعث تقلیل مقدار آهن در دسترس برای انجام فرایند است. برای رفع این مشکل و افزایش و تنظیم بدون ته نشینی آهن در آب به عوامل حلقه ساز یا chelating Agents نیازمندیم و عامل حلقه ساز به محلول آهن حلقه ای تبدیل می شود.
انواع این روش ها عبارتند از:
Stret Ford; IFP; Lo_catI; Lo_catII; Sulferox