بهینه سازی اقتصادی فرآیند جداسازی غشایی دی اکسیدکربن از گاز طبیعی به روش طرح عاملی کامل دو سطحی

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشکده انرژی دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این مقاله فرآیند جداسازی غشایی دی‌اکسیدکربن از گاز طبیعی به وسیله نرم افزار Aspen-Hysys و با استفاده از مدل‌های ریاضی به صورت یک مرحله‌ای شبیه‌سازی و صحت نتایج شبیه‌سازی با داده‌های فرآیندی موجود در دیگر مقالات، تایید شده است. هزینه فرآیند به صورت تابع جامع از تمامی عوامل تاثیرگذار بدست آمده است. برای رسیدن به یک شرایط بهینه اقتصادی جداسازی، از طرح عاملی کامل دو سطحی استفاده شده است. دما، فشار، و نرخ جریان خوراک، و فشار جریان تراوه در شرایط بهینه اقتصادی برای خوراک گازی معین، به ترتیب برابر 0/1atm، 2MMSCF/hr، 5atm، 30C بدست آمد. تاثیر پارامترهای بیان شده در اطراف نقطه کمینه اقتصادی بررسی و مشخص شد که افزایش دما، و فشار خوراک گازی و نیز فشار جریان تراوه باعث افزایش هزینه فرآوری، و افزایش نرخ جریان خوراک سبب کاهش هزینه فرآوری خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Economic optimization of membrane separation process for CO2-removal from natural gas using full factorial two level method

نویسندگان [English]

  • Mohammad Outokesh 1
  • Mohammad Hasan Sadeghi 2
چکیده [English]

In this study, one-step membrane separation process for CO2-removal from natural gas was simulated using mathematical models by Aspen-Hysys software. The results of simulation were verified using published process data of other papers. Temperature, pressure, and flow rate of natural gas, and permeate pressure are amongst parameters affecting the cost of process. The process cost as a function of all influencing factors was determined. To achieve optimal economic conditions, a full factorial two level design with one center point was used. Temperature, pressure, and flow rate of gas feed, and permeate pressure of optimum economic point was estimated respectively 30 0C, 5 atm, 2 MMSCF/hr, and 0.1 atm. Around minimal economic point, the effect of considered parameters was investigated. The result showed that, as temperature, and pressure of feed gas and permeate pressure decreased, the process cost decreased. And also the process cost increased as feed flow rate decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Membrane Separation
  • Natural Gas Processing
  • Carbon dioxide
  • Economic Optimization
  • Factorial design