ساخت جداکننده های فراصوت برای نم زدایی از گاز طبیعی در صنعت گاز

خبرگزاری برنا؛ سینا نباتی شغل دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «بررسی فرآیند جداسازی میعانات از گازها و تنظیم نقطه شبنم با استفاده از جداکننده های فراصوت و شیرهای ژول - تامسون به کمک روش تجربی و دینامیک سیالات محاسباتی» گفت: یکی از مهم ترین بخش های مرتبط با صنایع نفت و گاز، جداسازی و بازیابی میعانات گازی است.
وی افزود: با توجه به اینکه روش های رایج جداسازی میعانات گازی نظیر فرایند ژول – تامسون و توربواکسپندر دارای بازده پایینی می باشند، بنابراین روشی باید ارائه شود که معایب روش های قبلی را برطرف کند.
نباتی ادامه داد: یکی از این روش ها که سبب بهبود در بازده جداسازی می شود و همچنین دارای آثار مخرب محیط زیستی نیست، جداکننده فراصوت است.
وی با بیان اینکه بیشترین کاربرد جداکننده های فراصوت در بازیابی میعانات گازی از گاز طبیعی است، گفت: با توجه به اهمیت روزافزون گاز طبیعی در سبد انرژی جهانی به عنوان سوخت پاک و همچنین مشتقاتی که از گاز طبیعی به دست می آید، لازم است که روشی جهت بازیابی میعانات گازی مورد استفاده گیرد که هم مشکلات محیط زیستی فرایندهای متداول را برطرف کند و هم سود اقتصادی بالاتری را فراهم آورد.
به گفته وی، فرایند مورد بررسی در این پروژه قادر است استفاده از ممانعت کننده های شیمیایی ( که جهت نم زدایی از گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد) نظیر گلیکول ها را که دارای آثار نامطلوب بر محیط زیست هستند را حذف کند و در عین حال با صرف انرژی یکسان بازیابی میعانات گازی و به دنبال آن سود اقتصادی را تا حدود سه برابر افزایش دهد.
به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، از این رو به منظور بومی سازی و بررسی عملکرد این فرایند، در این طرح به دنبال طراحی و در نتیجه ساخت یک نمونه جدیدی از جداکننده های فراصوت بودیم.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: در این تحقیق به جای استفاده از دستگاهی که در مقیاس آزمایشگاهی باشد، دستگاهی طراحی کردیم که در مقیاس نیمه صنعتی قابل کاربرد است. این دستگاه جداکننده فراصوت سیکلونی است که بازده سردسازی آن بهینه شده و نحوه به چرخش در آوردن جریان به روش مجهول با تزریق زاویه ای تغییر پیدا کرده است.
نباتی با بیان اینکه این طرح در مقیاس نیمه صنعتی پیاده سازی شده و از دقیق ترین تجهیزات جهت ثبت داده و بررسی عملکرد آن استفاده شده است گفت: از این رو شاهد توانایی بالای این تجهیز جهت نیل به اهداف مدنظر بودیم. لذا، با پیاده سازی و بررسی تجربی این دستگاه و نتایج مطلوبی که ثبت شد، توانستیم دانش طراحی و ساخت این نوع از جداکننده ها را بومی سازی کنیم.
وی با تاکید بر اینکه بیشترین کاربرد این پروژه در صنعت نفت و گاز است، گفت: این دستگاه در نم-زدایی از گاز طبیعی و بازیابی میعانات گازی دارای کاربرد مستقیمی می باشد.
وی تاکید کرد: این دستگاه کاملاً جدید بوده و قادر است بازده بالاتری را نسبت به جداکننده های فراصوت موجود ارائه دهد و سپس به دنبال پیاده سازی یک نمونه از این تجهیز در مقیاس صنعتی هستیم.
وی با اشاره به ویژگی های این طرح گفت: بهبود در بازده سردسازی، بهبود در توانایی چرخش جریان، بهبود در طراحی محل خروج میعانات، از ویژگی های این طرح به شمار می روند.
وی تاکید کرد: در این پروژه برای اولین بار در جهان از روش جدیدی برای به چرخش درآوردن جریان که بر مبنای تزریق زاویه ای (روش مجهول) است استفاده شد.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: در این دستگاه، نیاز به صرف هزینه برای خرید ممانعت کننده های شیمیایی جهت جلوگیری از تشکیل هیدرات و یخ زدگی در سیستم نیست و در نتیجه آثار مخرب زیست محیطی را به دلیل حذف مواد شیمیایی کاهش می دهد.
به گفته این محقق، این دستگاه دارای سایز بسیار کوچکی نسبت به تجهیزات رایج مشابه نصب شده در پالایشگاه گازی است. به عبارت دیگر برای شرایط و اهداف یکسان، به فضای بسیار کمتری نیاز دارد و در نتیجه حمل و نقل و نصب آن بسیار آسان است.
وی ادامه داد: با توجه به تغییر در نحوه به چرخش در آوردن جریان، بازده سردسازی و جداسازی میعانات گازی به صورت چشمگیری بهبود پیدا کرده است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت:بخش های مختلف این جداکننده بهسازی شده و در نتیجه در شرایط یکسان اتلاف انرژی کمتری نسبت به جداکننده های فراصوت موجود دارد.
وی با بیان اینکه این پروژه در سه زمینه دارای کاربردهای فراوانی است گفت: در واحدهای تولیدی هوا، هوای خروجی از کمپرسورهای هوا دارای رطوبت است و باید قبل از استفاده در صنایع نم زدایی و نقطه شبنم این هوا تنظیم شود. در صنایعی که نیاز به هوای ابزار دقیق دارند، با نصب این تجهیز در خروجی کمپرسورها، هوای خروجی نم زدایی شده و نقطه شبنم آن تنظیم می شود.
نباتی ادامه داد: یکی از کاربردهای اصلی این دستگاه، استفاده از آن در خروجی چاه های گازی به منظور نم زدایی و بازیابی میعانات گازی و جداسازی آنها از گاز طبیعی است. این دستگاه همچنین می تواند در واحدهای شیرین سازی گاز طبیعی، جهت جداسازی گازهای ترش نظیر دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن به کار رود.
گفتنی است، اساتید راهنمای این پروژه دکتر عباس نادری فر و دکتر فتح الله فرهادی و استاد مشاور آن  دکتر غلامرضا پازوکی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه صنعتی شریف بوده اند.

انتهای پیام/