توصيفگر ها :
شبيه‌سازي فرآيند , آناليز اقتصادي , متان خالص , گاز طبيعي
چكيده فارسي :
ايران از لحاظ دارا بودن ذخاير گاز طبيعي در جايگاه دوم جهان قرار دارد و يكي از محصولات اصلي كه مي‌توان از گاز طبيعي توليد كرد، متان خالص است. در اين پژوهش، چهار روش مختلف توليد متان خالص از گاز طبيعي بررسي شده و سپس با در نظر گرفتن گاز طبيعي توليدي پالايشگاه پارسيان و پالايشگاه شهيد هاشمي‌نژاد به عنوان خوراك ورودي به فرآيند، اين روش‌ها در نرم افزار ASPEN HYSYS شبيه‌سازي، بهينه سازي و اصلاح شده و متان با درصد خلوص 99/99% توليد شده‌است. با درنظر گرفتن گاز طبيعي توليدي پالايشگاه پارسيان به عنوان خوراك ورودي فرآيندها در روش اول از روش‌هاي مورد بررسي، با سردسازي و مايع‌سازي گاز طبيعي در چند مرحله و جداسازي هيدروكربن‌هاي سنگين‌تر از متان، سپس متان با درصد خلوص 93/84 % توليد خواهد شد. در روش دوم نيز با سردسازي و مايع سازي گاز طبيعي در چند مرحله متان با درصد خلوص 14/93% توليد خواهد شد. در روش ديگر ابتدا گاز طبيعي مايع شده سپس با افزايش دماي گاز طبيعي در سه مرحله، هيدروكربن‌هاي سبك گاز طبيعي و نيتروژن بخار شده و در آخر متان با درصد خلوص 62/98 % توليد خواهد شد. در روش ديگر با استفاده از يك برج جذب و جاذب متيل‌دي‌اتانول آمين، كربن‌دي‌اكسيد از گازطبيعي جدا شده و سپس گاز طبيعي كه از برج خارج شده وارد يك برج دي‌متانايزر شده و هيدروكربن‌هاي سنگين گاز طبيعي جدا شده سپس با استفاده از يك برج تقطير نيتروژن از گاز طبيعي جدا شده و متان با درصد خلوص90/99% توليد خواهد شد. براي اصلاح چهار سناريوي شبيه‌سازي شده و افزايش خلوص متان توليدي، از يك برج تقطير به‌منظور حذف نيتروژن از گاز طبيعي استفاده خواهد شد كه طبق اين سناريو‌هاي اصلاح شده مي‌توان از گاز طبيعي، متان خالص با درصد خلوص 99/99 % درفشار bar160 و دماي 25 درجه‌ي سانتي گراد توليد كرد. سپس براي هر روش محاسبات اقتصادي انجام داده و با مقايسه‌ي اين فرآيندها، در نهايت سناريو A-1 با هزينه سرمايه گذاري كل 5197808 دلار و شاخص سودآوري 16/1 به‌عنوان روش مناسب براي توليد متان خالص از گاز طبيعي مشخص شد. درنهايت فرآيند مورد نظر با واحد تنظيم نقطه شبنم پالايشگاه پارسيان مقايسه شده‌است.
چكيده انگليسي :
Iran ranks second in the world in terms of natural gas reserves, and one of the main products that can be produced from natural gas is pure methane. In this research, four different methods of producing pure methane from natural gas are investigated and then considering the natural gas produced by Parsian Refinery and Shahid Hasheminejad Refinery as input to the process, these methods are simulated, optimized and modified in ASPEN HYSYS software. And methane is produced with a purity of 99.99%. In two of the studied methods, by cooling and liquefying natural gas in several stages and separating heavier hydrocarbons than methane, then pure methane will be produced. In the other method, liquefied natural gas is first liquefied, then by increasing the temperature of natural gas in three stages, light hydrocarbons of natural gas and nitrogen are evaporated, and finally pure methane will be produced. Alternatively, using a Methyldiethanolamine adsorption tower, the carbon dioxide is separated from the natural gas, and then the natural gas leaving the tower enters a dimensional tower, and the heavy hydrocarbons of the natural gas are separated and pure methane is produced. To modify the four simulated scenarios and increase the purity of methane produced, a distillation tower will be used to remove nitrogen from natural gas. According to these modified scenarios, natural gas, pure methane with 99.99% purity at 160 bar and temperature 25 ℃ can be produced. Then, for each method, economic calculations were performed and by comparing these processes, finally, scenario A-1 with a total investment cost of $ 4023,700 and a profitability index of 2.17846 was identified as a suitable method for producing pure methane from natural gas. Finally, the process is compared with the dew point regulation unit of Parsian Refinery.
