مدلسازی و شبیه سازی واحد نم زدایی گاز طبیعی با استفاده از فرایند جذب سطحی

با توجه به مشکلات فراوانی که وجود بخارآب در فرایند های انتقال و توزیع گاز ایجاد می نماید، نم زدایی گاز طبیعی در صنعت گاز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در دو دهه ی گذشته روش جذب سطحی گوی سبقت را از دیگر روش های مشابه در این زمینه، به دلیل مزایای مختلف فنی و اقتصادی ربوده است. در این پژوهش، نسبت به شبیه سازی فرایند نم زدایی گاز طبیعی با استفاده از جذب سطحی در شرایط مختلف همدما و غیر همدما اقدام شده است. ابتدا به منظور شبیه سازی این فرایند یک مدل مناسب، شامل معادلات موازنه ی جرم و انرژی ارائه گردید. سپس معادلات مدل ریاضی مورد نظر با استفاده از دو روش حل عددی (اختلاف محدود و مجموعه ی متعامد) حل گردیده اند و نتایج مربوطه با یکدیگر مقایسه شده اند. در مرحله ی بعد، شبیه سازی این فرایند با استفاده از نرم افزار aspen adsim نیز انجام شده است و در نهایت، نتایج آن با نتایج حاصله از حل های عددی مدل ریاضی ارائه شده، مقایسه گردیده اند. به منظور کسب اطمینان از صحت نتایج شبیه سازی، با استفاده از سه روش ذکر شده ی فوق، در شرایط همدما از حل تحلیلی مدل کلاینکنبرگ و در شرایط غیر همدما از داده های تجربی موجود در یک مقاله ی علمی ارائه شده در سال 2005 میلادی استفاده شده است. نتایج نهایی شبیه سازی انجام شده، حاکی از آن است که حل معادلات مدل مورد نظر در شرایط غیر همدما با استفاده از سه روش ذکر شده، نسبت به شرایط همدما، تطابق بیشتری با حالت معیار دارند. با توجه به مقایسه های انجام شده، پیش بینی های مربوط به روش های مجموعه ی متعامد و نرم افزار aspen adsim از کیفیت بالاتری برخوردار بوده اند. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مختلف مانند گرمای آزاد شده ی جذب، انتقال حرارت جابجایی بستر با محیط و دیگر متغیر های عملیاتی مهم بر روی فرایند جذب سطحی، نتایج شبیه سازی به روش مجموعه ی متعامد با تغییر پارامترها ی عملیاتی مذکور نیز به تفصیل بیان شده اند. در خاتمه، عملکرد واحد نم زدایی جمالی نیا پالایشگاه شهید هاشمی نژاد، توسط نرم افزار aspen adsim مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش ضمن استفاده از داده های تجربی موجود، نسبت به انجام history match اقدام گردید که در مرحله ی بعد بتوان از نتایج شبیه سازی برای افزایش ظرفیت واحد نم زدایی مذکور استفاده نمود.