پروژه کامل و آماده فرآورش گازهای ترش 118 ص
پیشگفتار :
همانطور که می دانیم زغال سنگ تا اوایل قرن بیستم منبع اصلی و عمده تولید انرژی بود . اما وقتی انسان دریافت نفت را که از دیر باز می شناخته و فقط به مصارف محدودی می رسانده برای تولید حرارت و انرژی به مراتب از سوخت های جامد بهتر است شروع به استخراج نفت از دل زمین نمود .
نیاز روز افزون انسان در دستیابی به منابع انرژی موجب گردید که صنعت گاز نیز بگونه ای چشمگیر مورد توجه قرار گیرد . پس از جنگ جهانی دوم مصرف گاز به سرعت رو به فزونی گذارد و در نتیجه بسیاری از کشورهای صنعتی جهان برنامه هایی برای تولید و تصفیه و استفاده از گاز تدارک دیدند . بدیهی است که طی سالهای مورد بحث هر چه سهم گاز افزایش می یافت از سطح استفاده از زغال سنگ و نفت به عنوان منابع تامین کننده انرژی کاسته می شد .
این جزوه با استفاده از تجربیات و منابع مختلف تهیه گشته و امید است این تلاش کمک موثری در به ثمر رساندن اهداف آموزشی و همچنین وسیله ای برای استفاده دانش پژوهان باشد .
توجه به این نکته ضروری است که عکسهای مورد استفاده در این گزارش مربوط به پالایشگاه گاز خاصی نمی باشد ولی در عین حال در تمامی پالایشگاههای گاز مورد استفاده قرار می گیرند .
تاریخچه نفت :
صنعت نفت در جهان تاریخی بسیار کهن دارد و قدیمیترین تمدنی که تا به حال شناخته شده در دره های نیل ، دجله و فرات و در چین بوده است . اسناد تاریخی و کاوشهای باستان شناسی نشان می دهد که مردم مزبور از کهن ترین روزگاران نفت را می شناختند . چهار هزار سال قبل از میلاد مسیح مردم دجله و فرات قیر را به عنوان ملاط ساختمانها به کار می بردند . در ایران کاوشهای باستان شناسی معلوم داشته که ساکنین کشور ما از 5 تا 6 هزار سال پیش قیر را به عنوان ملاط در ساختمان و یا برای نصب و بهم چسباندن جواهرات و ظروف سفالین و اندود کردن کشتی ها بکار می بردند .
امروزه بزرگترین منابع نفتی جهان در خاورمیانه ، ایالات متحده امریکا ، آفریقای شمالی و روسیه است . اولین چاه نفت در دنیا در شهر پنسیلوانیا بنام تیستوسوپل امریکا توسط شخصی به نام ادوین دریک در سال 1859 حفر شد . عمیقترین چاه در دنیا چاهی در لویزینای امریکاست که 6500 متر عمق دارد .
در سال 1908 نفت در خاورمیانه برای اولین بار در ایران و در شهر مسجد سلیمان کشف شد و بعد از آن در دیگر کشورهای خاور میانه نفت کشف شد .
تئوری های مختلفی نسبت به پیدایش نفت و گاز طبیعی وجود دارد و بطور دقیق نمی توان گفت منشا موادی که نفت را بوجود آورده چه بوده است اما دو نظریه ای که بیشتر از همه عمومیت دارد عبارتند از
:
1- پیدایش نفت معدنی یا غیر عالی:پیدایش نفت به طریق معدنی ترکیب هیدروژن و کربن تحت فشار و درجه حرارت موجود در اعماق زمین است.
2- پیدایش نفت به طریق آلی:در اثر به وجود آمدن هیدروژن و کربن حاصل از گیاهان و حیوانات در دریاها بخصوص حیوانات ریز ذره بینی بنام پلانکتون و پس از یکسری فعل و انفعالات شیمیایی نفت تشکیل شده است.
می دانید که تئوری آلی بیشتر مورد قبول دانشمندان است زیرا دلایل و شواهد نشان می دهد که در جایی که مخازن نفتی وجود دارد بیشتر زمین هایی هستند که زمانی دریا بوده اند .
از لحاظ شیمیایی نفت مرکب از دو عنصر کربن و هیدروژن بصورت خالص گازی است سبک و آتشگیر . نفت از جهتی خالص و از جهتی مرکب است . بدان جهت خالص است که ترکیبی از هیدروکربونهای گوناگون است و ساختمان ملکولها به واسطه کم و زیاد شدن تعداد اتمها یکی از دو عنصر مذکور با هم متفاوت است و این بر حسب ترکیب ملکولهای اتمهای کربن است .
مخزن زیر زمینی گاز و نفت :
بطور کلی برای بوجود آمدن یک مخزن نفت باید عوامل زیر موجود باشد :
1: مبدا هیدروژن و کربن که از گیاهان و حیوانات زمینی و دریایی مدفون شده در زیر گل و لای در مکانی که زمانی دریا بوده است .
2: شرایطی بوجود بیاید تا این نباتات و حیوانات تجزیه شده و هیدروژن و کربن حاصل از آن با هم ترکیب شوند و نفت و گاز طبیعی را بوجود بیاورند .
3: سنگهای متخلخل وجود داشته باشد تا هیدروکربن بتواند از جائیکه تشکیل شده حرکت (مهاجرت) کند .
4: طبقه غیر قابل نفوذی وجود داشته باشد تا از حرکت بیشتر هیدروکربن جلوگیری کند (cap rock) و آنرا بصورت جمع آوری شده در مخازن نفتی نگهدارد .
تقریبا در تمام منابع نفتی مقداری گاز در نفت بصورت حل شده وجود دارد که سبب ذخیره سازی انرژی گاز بصورت انرژی پتانسیل است و در هنگام بهره برداری سبب می شود که نفت به همراه گاز به سطح زمین انتقال یابد .
در بعضی مواقع مقدار این گاز آنقدر زیاد است که ضمن آنکه مقداری در نفت حل شده مقدار زیادی بطور گاز آزاد در بالای نفت با فشار زیاد جمع می شود که اصطلاحا کلاهک گاز ( ( gas cap گویند و بهره برداری نفت با آن خیلی بیشتر از راندن توسط گاز حل شده به تنهایی است ( gas cap drive ) .
تاریخچه صنعت گاز طبیعی :
در طول بخش اعظم قرن نوزدهم گاز طبیعی منحصرا به عنوان منبع روشنایی به کار می رفت . در آن زمان مکانیزمی موجود نبود که گاز طبیعی را به منازل برای گرمایش یا کاربردهای دیگر ببرد .
بنابراین گاز طبیعی برای روشنایی خیابانهای شهر بکار می رفت . بعد از دهه 1980 برق جای گاز را گرفت و در نتیجه کاربریهای جدیدی برای گاز طبیعی مورد نیاز واقع شد .
پیشگفتار 1
تاریخچه نفت 2
مخزن زیر زمینی گاز و نفت 4
تاریخچه صنعت گاز طبیعی 5
گاز در ایران 9
کیفیت استاندارد گازشیرین 10
شرح پروسس تصفیه گاز 11
بخش شیرین کردن گاز 14
بخش خشک کردن گاز 16
عملیات قبل از راه اندازی ، رسوب زدایی 19
سیستم فراورشی تصفیه گاز 19
سیستم تصفیه گاز با دی اتانول آمین (DEA ) 20
وظایف دستگاهها در پالایشگاه گاز 21
A : تفکیک گرای گاز ترش ورودی 21
B : برج تماس با آمین 22
C : دستگاه تفکیک گرای گاز شیرین 22
D : مخزن انبساط آمین 23
E : خنک کننده آمین 23
F : برج احیا آمین 24
G : ریبویلر برج احیا 24
H : کندانسور واحد رفلکس 25
I : فیلترها 25
J : برج های نم زدایی 25
K : استریمر 26
L : ریکلیمر 26
شیرین سازی گاز با حلال های شیمیایی 27
فرآیندهای آمینی 28
A : فرآیند DGA 34
B : فرآیند DIPA 35
C : فرآیند MEA 37
D : فرآیند DEA 40
E : فرآیند MDEA 43
F : شیرین سازی با حلال های آمینی حاوی مواد ضد خوردگی 46
فرایندهای کربناتی 46
1- فرآیندهای کربناتی انحصاری 46
2- فرآیندهای کربنات پتاسیم داغ 47
حلالهای شیمیایی ویژه فرآیند ناپیوسته ( BATCH ) 49
ضرورت شیرین سازی گاز ترش 51
سیستم احیا آمین 53
مشخصات آمین آلوده 55
علل تخریب در سیستم آمین 56
روشهای تمیز کردن آمین 57
درجه حرارت آمین ورودی به برج احیا 59
آلکانول آمین ها 59
مزایای آلکانول آمین ها 64
ظرفیت تصفیه واحدهای پالایش گاز با DEA
چرا به مرور زمان کاهـــش پیدا می کند 65
واکنش های غیر قابل احیا 66
محاسبه مقدار سودا اش مورد نیاز 67
ریکلیمر بستر نمک مذاب برای تصفیه DEA 68
کاهش ظرفیت تصفیه و شناسایی مکانیزم آن 70
بررسی مشکلات عمده فراورشی در واحدهای پالایش گاز با آمین 75
خوردگی در سیستمهای تصفیه با آمین 75
محافظت فولادهای ضدزنگ در مقابل خوردگی 86
خطرات گازها و طریقه مواجهه 89
سیستم ایمنی واحدهای تصفیه گاز 90
FILTER SEPARATORS 91
HEAT EXCHANGERS 94
INDIRECT HEATERS 95
DEHYDRATORS 97
چند نمودار درباره خواص آمین 104
نمونه ای از مطالب نوشته شده در طراحی پالایشگاه بید بلند 109
منابع 118
پروژه فرآورش گازهای ترش
