مقایسه فرآیند غشائی نم زدایی با سایر فرآیندهای نم زدایی گاز طبیعی

نم زدایی گاز طبیعی فرآیندی است که برای حذف بخار آب همراه با گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. حذف رطوبت موجب جلوگیری از تشکیل هیدرات و یخ زدگی و نیز کاهش خوردگی در خطوط انتقال گاز می شود. روش های گوناگونی برای این منظور ارائه شده که می توان به جذب با استفاده از حلال، جذب سطحی، غشا و ... اشاره نمود. هدف از این مطالعه، مقایسه تکنولوژی غشائی با دیگر روش های نم زدایی گاز طبیعی به منظور ارائه راهکاری مناسب برای استفاده در کشور جهت نم زدایی گاز طبیعی می باشد. به این منظور به کمک شبیه سازی و محاسبات فنی و اقتصادی و پس از ترسیم نمودار مرزهای اقتصادی بین فرآیندهای مختلف نم زدایی، فرآیند بهینه در فشار و سرعت های مختلف تعیین گردید. شبیه سازی واحد جذب به کمک حلال توسط نرم افزار aspen-hysys و مدل سازی و شبیه سازی سیستم های غشائی مختلف در محیط نرم افزار matlab انجام شد. به منظور حل معادلات حاکم بر غشاء، از روش المان های محدود استفاده شد و در ادامه ساختار بهینه غشائی تعیین گردید. بررسی های انجام شده نشان دادند که در شرایط عملیاتی متداول در واحدهای نم زدایی، هزینه جداسازی سیستم های غشائی بهینه تنها در فشارهای بالای خوراک، کمتر از واحدهای جذب به کمک حلال می باشد به نحوی که در فشارهای پایین و در سرعت های بیشتر از mmscfd 30 سیستم غشائی قابل رقابت با واحد جذب به کمک حلال نمی باشد. همچنین تحت شرایط عملیاتی مورد بررسی در این مطالعه، هزینه واحدهای جذب سطحی در مقایسه با سایر واحدهای نم زدایی گاز طبیعی بیشتر بود به نحوی که حتی در فشارهای بالای خوراک و سرعت های تقریبی mmscfd 260 (مشابه شرایط موجود در پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد)، واحد جذب سطحی در مقایسه با واحد غشائی بهینه و جذب به کمک حلال توجیه اقتصادی نداشت. در نهایت فرآیند نم زدایی بهینه برای آن دسته از پالایشگاه های کشور که از فرآیند جذب سطحی بهره می گیرند، تعیین گردید. بر طبق نتایج، چنانچه در واحدهای نم زدایی به کمک فرآیند جذب سطحی از یک سیستم غشائی بهینه به تنهایی و یا در ترکیب با واحد جذب سطحی استفاده گردد به طوری که بخشی از رطوبت اولیه موجود در جریان گاز توسط سیستم غشائی حذف گردد، صرفه جویی قابل ملاحظه ای در هزینه های جداسازی کل ایجاد خواهد شد.