٦ میلیارد ریال در هزینه آنالیز محلولهای آمین صرفه جویی شد

به گزارش خبرنگار شانا، گازهای استحصالی از چاههای گازی و یا گازهای همراه نفت حاوی مقادیر قابل توجهی از ناخالصیها هستند که از مهمترین آنها می توان به گازهای اسیدی دی اکسیدکربن و هیدروژن سولفید اشاره کرد.

از دهه ١٩٣٠ میلادی استفاده از آمینها (آلکانول آمینها) برای شیرین سازی گاز متداول شده است. از میان آنها، آمینهای نوع نخست، دوم و سوم در فرآیندهای شیرین سازی به وفور استفاده شده اند، که هر کدام ویژگیهای خاص خود را دارند.

آمینهای نوع نخست و دوم نسبت به آمینهای نوع سوم قدرت بازیسیته بیشتری دارند، بنابراین در حذف گازهای اسیدی قویتر هستند؛ این قدرت پیوند از دیدگاه جداسازی گازهای اسیدی مفید اما از دیدگاه مصرف انرژی نامناسب است.

بنابراین امروزه توجه به آمینهای نوع سوم که قدرت پیوند کمتری دارند متداول تر شده است، توسعه آمینهای با کارایی بالاتر همیشه دغدغه محققان صنایع نفت و گاز بوده است.

در سالهای نه چندان دور توجه محققان برای پوشش نقاط ضعف آمینهای نوع سوم با مخلوط کردن این آمینها با آمینهای نوع دوم معطوف شد؛ بنابراین شاخه ای از آمینها به صنعت نفت و گاز راه یافتند که به آنها آمینهای مهندسی شده می گویند، حلال پارسی سول از این دسته آمینها بوده که قادر است برای هر خوراک گازی طراحی شود.

پژوهشکده توسعه فناوریهای فرآورش و انتقال گاز پژوهشگاه صنعت نفت با حمایت مدیریت پژوهش و فناوری شرکت ملی گاز ایران همه زیرساختهای لازم برای توسعه این دانش را فراهم کرده است.

این پژوهشکده به توانمندیهای طراحی و فرموله کردن حلال پارسی سول (PSS) برای حذف گازهای اسیدی براساس شرایط گاز خوراک و محصول مورد نظر، ارزیابی عملکرد حلال پارسی سول طراحی شده برای واحدهای شیرین سازی برای تنظیم فرمول آن، شبیه سازی فرآیند شیرین سازی با خوراکهای گازی مورد نظر با حلال پارسی سول و دیگر حلالها و پیشنهاد بهترین حلال با نرم افزار توسعه داده شده بوسیله پژوهشگاه صنعت نفت برای رسیدن به محصول مورد نظر، در اختیار داشتن پایلوت شیرین سازی برای تست نیمه صنعتی حلال پارسی سول طراحی شده، مدیریت و ارزیابی کمی و کیفی حلالهای شیرین سازی مرسوم در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی و بازیابی آمینهای مستعمل به روش پارسی سول (PSR) دست یافته است.

براساس شرایط گاز خوراک و محصول مورد نظر، می توان حلال پارسی سول مناسبی را برای تصفیه آن گاز به صورت انحصاری فرموله کرد.

حلال پارسی سول بر پایه آمین نوع سوم (متیل دی اتانول آمین) بوده که گونه های دیگر برای پوشش نقطه ضعفهای آمینهای نوع سوم بسته به شرایط عملیات به آن اضافه می شود؛ بنابراین این حلال مزایای حلالهای شیمیایی و فیزیکی را به طور همزمان دارد.

ظرفیت بالای جذب اسیدی، خوردگی ناچیز، تولید کف اندک، پایداری گرمایی زیاد، کاهش مصرف انرژی، حذف ترکیبات گوگردی از گاز ترش، تولید نشدن رسوبات و ذرات جامد ناشی از تجزیه حلال، سمی نبودن و فرار نبودن حلال، شرایط نگهداری و انبارش آسان حلال و اتلاف اندک حلال را می توان از جمله مزایای حلال پارسی سول نام برد.

حلال متیل دی اتانول آمین در جذب گاز اسیدی دی اکسیدکربن بسیار ضعیف است، اما در حلال پارسی سول این نقیصه با افزایش فعال کننده های مختلف بهبود یافته است؛ بنابراین حلال پارسی سول قادر به جذب همزمان گازهای H٢S و CO٢ بوده و مقدار آنها را در گاز شیرین به ویژگی های مورد نظر می رساند. به ویژه با طراحی مناسب حلال پارسی سول می توان CO٢ را در گاز شیرین به مقادیر دلخواه رسانید.

به دلیل آن که حلال پارسی سول بر پایه آمین نوع سوم طراحی شده است، نرخ خوردگی کمتری نسبت به آمینهای دیگر را دارد. انواع فرمولاسیون از حلال پارسی سول با درصد اجزای مختلف در شرایط متفاوت دما، فشار و بارگذاری گازهای اسیدی تحت آزمایشهای خوردگی الکتروشیمیایی و کاهش وزن قرار گرفته است که نتایج آزمایشات مزایای ناچیز بودن نرخ خوردگی، کاهش درصد ترک خوردگی، کاهش حساسیت به خوردگی موضعی، عدم نیاز به استفاده از بازدارنده های خوردگی و کاهش چشمگیر در هزینه های نگهداشت واحد را نشان می دهد.

فساد و تجزیه شدن مسئله است که کم و بیش همه آمینها در شرایط عملیاتی دچار آن می شوند ولی چون پایه این حلال MDEA است پایداری حرارتی آن بهتر بوده و محصولات حاصل از فساد در این حلال بسیار ناچیز است. علاوه بر آن دیگر اجزای پارسی سول نیز از نظر حرارتی و شیمیایی بسیار پایدار بوده، از این رو محصولات فساد آن اندک است. در نتیجه از مزایای حداقل اتلاف حلال در مقایسه با آمینهای دیگر، حفظ ظرفیت حلال در طول زمان برای جذب گازهای اسیدی، طول عمر بالای حلال و عدم نیاز به واحد بازیابی حلال را می توان برای این حلال برشمرد.

شبیه سازی فرآیند شیرین سازی گاز طبیعی توسط حلالهای آمینی

برای جایگزینی حلال فرموله شده پارسی سول با حلالهای آمینی متداول، طراحی یک واحد شیرین سازی بر مبنای حلال پارسی سول یا انجام محاسبات فنی اقتصادی، نیاز به نرم افزارهای شبیه ساز تجاری است تا این قبیل محاسبات با سرعت و دقت بالا انجام شود. بدین منظور بانک اطلاعاتی محلول فرموله شده پارسی سول به نرم افزار شبیه ساز تجاری HYSYS وارد شده است.

با استفاده از این نرم افزار توسعه داده شده امکان شبیه سازی واحد شیرین سازی با خوراکهای مختلف توسط حلال پارسی سول به وجود آمده است.

پس از شبیه سازی ابزار پایلوتی مناسب نیز برای اعتبارسنجی و بهینه کردن حلال طراحی شده وجود دارد. در صورت امکان تأمین خوراک شیرین سازی به صورت امکان تأمین خوراک شیرین سازی به صورت پایلوتی کنترل شده و نتایج با شبیه ساز مقایسه خواهد شد.

تست میدانی حلال پارسی سول در پالایشگاه گاز مسجدسلیمان

تست میدانی حلال پارسی سول از پاییز سال ١٣٩٣ در واحد ١٠٠ پالایشگاه گاز مسجدسلیمان عملیاتی شد. واحد ٢٠٠ این پالایشگاه با محلول دی اتانول آمین طراحی شده و کار می کند.

پالایشگاه گاز مسجدسلیمان به این دلیل انتخاب شد که حجم محلول درگردش آن نسبت به دیگر پالایشگاههای گاز کشورکمتر و به علاوه به خط سراسری شبکه گاز کشور متصل نیست.

نتایج تست عملکردی محلول پارسی سول در پالایشگاه گاز مسجدسلیمان، بیانگر عملکرد بسیار مناسب پارسی سول در این تست میدانی است.

بی شک با اعتماد بیشتر صنعت به این دستاورد مهم، امکان به کارگیری محلول پارسی سول در دیگر پالایشگاههای گاز کشور نیز وجود دارد.