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.

گازهای حاصل از چاههای نفت یا میادین مستقل گازی را می توان برای بدست آوردن محصولات ارزشمندی مورد استفاده قرار داد که فرآورش گاز طبیعی نامیده می شود و فرایندهایی از جمله تفکیک مایعات گازی را دربرمی گیرد که محصول آن ngl و lpg و میعانات گازی می باشند که همگی از اقلام صادراتی و محصول نهایی گاز طبیعی می باشند. در این پایان نامه سعی شده است تا یک واحد واحد بازیافت مایعات گازی در تاسیسات گاز و گاز مایع با استفاده از نرم افزار aspen- hysys شبیه سازی شود. سپس تاثیر پارامترهای مهم عملیاتی را بر محصول بررسی و پس از تعیین پارامترهای بهینه، با محصول یک واحد مقایسه می شود. در پایان نیز بهره وری اقتصادی بررسی شده و سودآوری واحد بر حسب سرمایه گذاری مشخص می گردد. اطلاعات عملیاتی، اندازه و نوع سینی بر اساس اطلاعات شرکت طراح می باشد. سپس با بررسی ورودی های مختلف و تغییر پارامترهای مهم عملیاتی، نمودارهایی به منظور بهینه سازی فرآیند از نظر دما، فشار، دبی و خوراک ارائه شده است. در نهایت محصول شبیه سازی دارای 037627/0 متان، 654956/0 اتان ،189117/0پروپان و 118299/0 بوتان است. همچنین در قسمتی از این پایان نامه به بررسی واحد شیرین سازی گاز طبیعی می پردازیم و قسمتهای مهم آنرا تحلیل می کنیم. چون یکی از قسمتهای مهم کارخانه گاز و گاز مایع می باشد و خوراک واحد گاز مایع را تعیین می کند در شبیه سازی واحد از معادله حالت پنگ رابینسون استفاده می کنیم. محصول نهایی ما گاز طبیعی و مایعات گاز طبیعی است که مخلوطی از اتان، پروپان و بوتان می باشد که بیشتر این مخلوط از اتان تشکیل شده و دارای ارزش اقتصادی بالایی برای واحد می باشد.

فلزات سنگین، به عنوان عناصری با خواص سمی شناخته شده اند و تخلیه آن ها به منابع آب، باعث آسیب جدی به سلامت انسان ها و محیط زیست می¬شود. این مطالعه به منظور تولید گاما آلومینا ( -al2o3) از هیدرات آلومینیوم و کاربرد آن در حذف یون¬های سرب، آهن و کروم شش ظرفیتی از محلول سنتزی انجام شد. در این تحقیق، آزمایشات جذب در شرایط ناپیوسته و دمای 25 انجام شده، اثر غلظت اولیه آهن، کروم و سرب، جرم جاذب و زمان واکنش بر حذف یون های فلزات مذکور توسط al2o3 بررسی شد. برای تهیه جاذب، هیدرات ریزدانه شرکت آلومینای ایران - جاجرم، در دمای 700 به مدت دو ساعت در کوره الکتریکی برای افزایش ظرفیت جذب حرارت داده شد. مطالعه روی نمونه¬های سنتزی حاوی غلظت¬های معیّن کروم، سرب و آهن انجام گرفت. غلظت مقادیر مجهول کروم شش ظرفیتی، آهن و سرب به روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی شعله به ترتیب در طول موج¬های nm 425/4، nm 372 و nm 405/8 تعیین شدند. نتایج نشان داد که بیش ترین میزان جذب کروم شش ظرفیتی توسط al2o3 در مدت زمان 30 دقیقه انجام شد و آزمایش به حالت تعادل رسید. بیش ترین راندمان حذف کروم در شرایط بهینه ph=3 به دست آمد. بیش ترین میزان جذب سرب توسط γ-al2o3 در مدت زمان 60 دقیقه انجام شد و آزمایش به حالت تعادل رسید. بیش ترین راندمان حذف سرب در شرایط بهینه ph=8 به دست آمد و برای آهن ph=4 و زمان 60 دقیقه بیش ترین راندمان حذف را ارائه داد. نتایج حاصل از انجام آزمایش ها مشخص کرد که می توان از al2o3 به عنوان یک روش موثر و سریع در حذف کروم شش ظرفیتی، آهن و سرب، از محلول¬های آبی استفاده کرد.