بازيافت دي اتانول آمين از پساب هاي صنعتي

چكيده

يك مطالعه دربارة فرآيند تقطير چند مرحله اي براي بازيافت DEA از محلولهاي آلوده ارائه گرديده است. اين قبيل محلولها مشكلات جدي را در كارخانجات گاز و پالايشگاههاي نفتي بوجود آورده اند . بدليل فراريت بعضي از اجزاء تشكيل دهنده شان نمي توانند به آاساني خالص شوند. اين فرآيند جديد از هگزادكان به عنوان مايع حامل بي‌اثر براي حصول اطمينان از توزيع مناسب مايع در ستون تقطير ، به منظور جلوگيري از آلودگي و سهولت تفكيك اجزاء غيرفرار استفاده مي كند. در اين پروژه فرايند با داده هاي تعادل فازي نوين بين مخلوط دي اتانول آمين، بي(هيدروكسي اتيل) پيپرازين، تري(هيدروكسي اتيل) اتيلن دي آمين، آب و هگزادكان توضيح داده شده است. خصوصيات فيزيكي طراحي شدة ماده حامل بي اثر مورد بحث قرار مي گيرد و رهنمودهايي جهت انتخاب آن ارائه گرديده اند. از مدل ضريب فعاليت دو مايع غير تصادفي به طور موفقيت آميز جهت نمايش يا ارائه داده هاي تعادلي استفاده مي شود. فرآيند تقطير براي عمل خلوص سازي محلول‌هاي آمين آلوده شده، توصيف شده است. فرآيند تقطير چند مرحله‌اي و مايع حامل بي اثر(هگزادكان) استفاده مي شود. از ستون تقطير با قطر داخلي 50 پيشنهاد شده با شبيه سازاسپن(ASPEN) را تائيد كند و از خصوصيات فيزيكي مايع حامل بي اثر ارائه شده در فصل دوم استفاده مي كند . بعنوان مثال، براي تفكيك ناخالصي هاي محلول دي اتانول آمين فاسد شده تحت شرايط خلاء راندمان خوبي به دست آمده بود. نتايج با تقطير تك مرحله اي مرسوم برابر هستند.

فهرست مطالب صفحه

مقدمه.................................................................................................................................................................................... 3

چكيده................................................................................................................................................................................... 4

فصل اول

شيرين كردن گازها با اتانول آمين ها

تعريف عمومي گازها.......................................................................................................................................... 6

انواع گاز طبيعي.................................................................................................................................................. 6

ناخالصي هاي موجود در گازها....................................................................................................................... 7

پالايش گازها....................................................................................................................................................... 7

روش آمين........................................................................................................................................................... 9

انتخاب نوع فرآيند.......................................................................................................................................... 10

تجهيزات لازم فرايند تصفيه گاز ترش با آمين ها................................................................................... 11

فرآيند تصفية گاز ترش با دي اتانول آمين (DEA)............................................................................. 12

اثر گازهاي اسيدي جذب شده روي خواص فيزيكي آلكانول آمين.................................................... 16

واكنش هاي شيميايي فرآيند شرين كردن گاز طبيعي........................................................................ 17

حلالهاي جاذب................................................................................................................................................ 19

ويژگيهاي زداينده گازها و حلالهاي جاذب............................................................................................... 20

معرفي آمين ها و معيار انتخاب آنها........................................................................................................... 21

توليداتانول آمين ها........................................................................................................................................ 22

خصوصيات اتانول آمين ها............................................................................................................................ 25

كاربرد اتانول آمين ها.................................................................................................................................... 28

مزاياي دي اتانول آمين نسبت به موتور اتانول آمين............................................................................. 29

ظرفيت، تقاضا و قيمت اتانول آمين در سطح جهان.............................................................................. 30

فصل دوم

فرايند نويني براي بازيافت DEA از محلولهاي نيمه فاسد شده:

تشريح فرايند وتعادل فازي سيستم دي اتانول آمين – بي (هيدروكسي اتيل) پيپرازين

تري (هيدروكسي اتيل) اتيلن دي آمين – هگزادكان........................................................................................... 34

فرايند نوين....................................................................................................................................................... 36

مشخصات مايع بي اثر.................................................................................................................................... 38

بررسي تعادل بخار مايع(VLE)................................................................................................................. 39

ترموديناميك تعادل بخار – مايع................................................................................................................ 39

مخلوط‌هاي دوتايي ....................................................................................................................................... 45

مخلوط‌هاي چند جزيي................................................................................................................................. 48

آناليز رگرسيون داده‌هاي تعادلي بخار – مايع......................................................................................... 49

مواد، تجهيزات و روش‌هاي آ‌زمايشگاهي................................................................................................... 53

فصل سوم

فرايند نويني براي بازيافت DEA از محلولهاي نيمه فاسد شده:

آناليز فرايند...................................................................................................................................................... 56

تقطير تحت شرايط جريان برگشتي كامل................................................................................................ 56

آناليز فرايند با شبيه ساز ASPEN ........................................................................................................ 65

تقطير ناگهاني.................................................................................................................................................. 66

تقطير جزئي و ناگهاني.................................................................................................................................. 68

اثر شرايط عملياتي بر اجراي فرايند........................................................................................................... 72

شبيه سازي فرايند پيشنهادي با دو ستون تقطير.................................................................................. 80

نتيجه ................................................................................................................................................................................ 84

ضميمه.............................................................................................................................................................................. 86

معادلة NRTL و پارامترهاي آن .............................................................................................................................. 88

مراجع ............................................................................................................................................................................... 89