بهینه سازی واحد غشایی تک و دو مرحله ای با استفاده از غشاء ppo و pi

باتوجه به روند صعودی مصرف گاز طبیعی و افزایش تقاضا برای مصرف، موضوع تصفیه و شیرین سازی گاز طبیعی از اهمیت بالایی برخوردار است. در حال حاضر از روش های مختلف برای شیرین سازی گاز طبیعی استفاده می شود که مهم ترین آنها روش سردسازی و روش جذبی به کمک حلال آمین می باشد. در دهه های اخیر با توجه به ساخت انواع غشاهای تجاری، استفاده از روش غشایی برای شیرین سازی گاز طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. برای استفاده از روش غشایی ابتدا باید غشاء مناسب را انتخاب و سپس شرایط بهینه برای آن را به دست آورد. در پایان نامه حاضر شرایط بهینه برای غشاء تک مرحله ای و دومرحله ای با شرایط خوراک دوگانه شامل co2 و ch4 و خوراک سه گانه شامل co2، h2s و ch4 با استفاده از داده های تجربی دو غشاء ppo و pi مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصله از این پایان نامه شرایط بهینه برای واحد فرایندی تک مرحله ای غشایی با داشتن شرایط خوراک و محصول به دست می آید، ولی برای واحد فرایندی دو مرحله ای شرایط بهینه به پارامترهای متفاوتی وابسته می باشد که با تغییر در هر یک از آنها این شرایط تغییر خواهند کرد. با توجه به آنالیز و بهینه سازی انجام شده در این پایان نامه درمی یابیم که تعیین نوع فرایند و غشاء برای رسیدن به نقطه بهینه به بسیاری از پارامترها وابسته می باشد و به تنهایی نمی توان یک شرایط بهینه بدست آورد بنابراین برای هر نوع شرایط باید کلیه عملیات بهینه سازی انجام شود.برای مثال برای گاز دو جزیی واحد تک مرحله ای هزینه های کمتری را نسبت به واحد دو مرحله ای نشان می دهد در صورتی که برای گاز سه جزیی عکس این قضیه صادق است، هرچند که به دلیل مشکلات زیست محیطی برای گاز دوجزیی نیز پیشنهاد می شود از فرایند دو مرحله ای استفاده شود. در این پایان نامه سعی شده است که شرایط گاز و پارامترهای دخیل در فرایند متناسب با شرایط کشور عزیزمان ایران طراحی شود تا هرچه بهتر بتوان به صورت عملی از این نتایج در ارتقاء صنعت گاز کشور استفاده کرد. مقایسه هزینه برای واحد تک مرحله ای و دو مرحله ای برای گاز دو و سه جزئی نشان دادند که برای گاز دو جزئی، واحد تک مرحله ای با غشاء ppo دارای کمترین هزینه فرایندی می باشد که این امر به علت بالا بودن هزینه کمپرسور و اقتصادی نبودن واحد دوم برای احیای متان مرحله اول می باشد. در مقابل برای گاز سه جزیی واحد دو مرحله ای با استفاده از غشاء ppo در مرحله اول و دوم کمترین هزینه فرایندی را دارد. همانطور که اشاره شد این شرایط و نتایج با توجه به شرایط خوراک تعیین می شود و نمی توان این نتایج را برای هر نوع خوراک گازی استفاده کرد.