ارزیابی عملکرد برج سینی دار در جذب سولفید هیدروژن با استفاده از دی اتانول آمین در مقیاس صنعتی

نوع مقاله : علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی سهند تبریز

2 عضو هیات علمی

3 شرکت پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق عملکرد یک برج سینی دار صنعتی در جذب سولفید هیدروژن به کمک دی اتانول آمین مورد ارزیابی قرار گرفته و نقش فاکتورهای فرآیندی بر عملیات جداسازی بحث شده است. ابتدا عملکرد برج شبیه سازی شده و نتایج حاصل با داده های صنعتی مقایسه و صحت محاسبات به اثبات رسیده است. فشار عملیاتی، غلظت آمین، دمای آمین ورودی و دبی گاز تزریقی، فاکتورهایی هستند که نقش هر یک به طور مجزا بررسی شده است. ملاحظه شد که افزایش فشار برج می تواند موجب کاهش غلظت سولفیدهیدروژن به کمتر از0.01 درصد شود اما این عمل با افزایش دمای آمین همراه است. خوشبختانه افزایش دمای دی اتانول آمین ورودی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد برج نداشته اما غلظت آمین مهمترین پارامتری است که باید مقدار آن به دقت کنترل شود چرا که در غیر این صورت غلظت سولفید هیدروژن به شدت افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of tray column operation in absorption of hydrogen sulfide by diethanolamine solution in industrial scale

نویسندگان [English]

  • Saeed Mortazavi 1
  • Morteza Jodeiri 3
1 Sahand University Of Technology
3 3National Iranian Oil Refining and Distribution Company
چکیده [English]

In the present investigation, the operation of an industrial tray column was evaluated in absorption of hydrogen sulfide by diethanolamine and the effects of processing factors on separation was discussed in detail. In the first step, the absorption process was simulated and the results were compared with the industrial data to validate the calculated method. The role of column pressure, amine concentration, amine inlet temperature and gas flow rate were evaluated on absorption. Although, the increase in column pressure causes to achieve the stream in which the hydrogen sulfide concentration is lower than 0.01 %, the outlet amine temperature increases, negligibly. The rise in amine inlet temperature couldn’t effectively change the operation but amine concentration should be controlled correctly to reach appropriate concentration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrogen Sulfide
  • Absorption
  • Diethanolamine
  • Tray column
  • Amine concentration
 
1. Astarira G., Carbon dioxide absorption in aqueous monoethanolamine solution, Chemical Engineering Science, Vol. 16, 1961, pp 202-207.
2. Versteeg G.F., Van Swaaij W.P.M., Solubility and diffusivity of acid gases (carbon dioxide, nitrous oxide) in aqueous alkanolamine solutions, Journal of Chemical & Engineering Data, Vol., 33(1), 1988, pp 29-34.
3. Yang H., Xu Z., Fan M., Gupta R., Slimane R.B., Bland A.E., Wright I., Progress in carbon dioxide separation and capture: A review, Journal of Environmental Sciences, Vol. 20 (1), 2008, pp 14-27.
4. Lu J.G., Zheng U.F., He D.L., Selective absorption of H2S from gas mixtures into aqueous solutions of blended amines of methyldiethanolamine and 2-tertiarybutylamino-2-ethoxyethanol in a packed column, Separation and Purification Technology, Vol. 52 (2), 2006, pp 209-217.
5. Sivasubramanian M.S., Weiland R.H., Dingman J.C., Packed amine absorber simulation tracks plant performance, Presented at GPA Annual Convention, 2003.
6. Demmink, J.F., Beenackers A.A.C.M., Gas desulfurization with ferric chelates of EDTA and HEDTA: new model for the oxidative absorption of hydrogen sulfide, Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 37 (4), 1998, pp 1444-1453.
7. Whitman W.G., The two film theory of gas absorption, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 5 (5), 1962, pp 429-433.
8. Al-Baghli N.A., Pruess S.A., Yesavage V.F., Selim M.S., A rate-based model for the design of gas absorbers for the removal of CO2 and H2S using aqueous solutions of MEA and DEA, Fluid Phase Equilibria, Vol. 185 (1-2), 2001, pp 31-43.
9. Barreau A., Bouhelec B.E., Tounsi K.N.H., Mougin P., Lecomte F., Absorption of H2S and CO2 in alkanolamine aqueous solution: experimental data and modelling with the electrolyte-NRTL model, Oil & Gas Science and Technology, Vol. 61 (3), 2006, pp 345-361.
10. Haghtalab A., Izadi A., Shojaeian A., High pressure measurement and thermodynamic modeling the solubility of H2S in the aqueous N-methyldiethanolamine+2-amino-2-methyl-1-propanol+ piperazine systems, Fluid Phase Equilibria, Vol. 363, 2014, pp 263-275.
11. Pacheco M.A., Rochelle G.T., Rate-based modeling of reactive absorption of CO2 and H2S into aqueous methyldiethanolamine, Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 37 (10), 1998, pp 4107-4117.
12. Bolhàr-Nordenkampf M., Friedl A., Koss U., Tork T., Modelling selective H2S absorption and desorption in an aqueous MDEA-solution using a rate-based non-equilibrium approach, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, Vol. 43 (6), 2004, pp 701-715.
13. Roy P.S., Amin M.R., Aspen-HYSYS simulation of natural gas processing plant, Journal of Chemical Engineering, Vol. 26 (1), 2011, pp 62-65.