توسعه روشي با راندمان جداسازي بالا براي تغليظ گاز سولفيد هيدروژن در مخلوط گازهاي اسيدي

Development of a High Performance Separation Process for Hydrogen Sulfide Enrichment in Acid Gases Mixtures

در اين پژوهش براي جداسازي گاز سولفيد هيدروژن از مخلوط گازهاي اسيدي، فرآيندي با راندمان بالا توسعه داده شده است. در اين فرآيند عوامل اصلي تاثير گذار شامل نوع حلال، چيدمان فرآيندي و شرايط فرآيندي مناسب هستند. به دليل محدوديت هاي موجود در نرم افزارهاي شبيه ساز تجاري، از حلال هاي متدوال شيرين سازي استفاده شده است. با استفاده از نرم افزار شبيه ساز تجاري Hysys ابتدا از ميان آمين هاي دي ايزوپروپانول آمين و متيل دي اتانول آمين كه جذب انتخاب پذير گازهاي اسيدي را دارند، حلال متيل دي اتانول آمبن به عنوان حلال مناسب انتخاب گرديد. در مرحله بعدي با استفاده از تكنيك طراحي آزمايش، در بين سه چيدمان فرآيندي مختلف پارامترهاي فرآيندي موثر در افزايش انتخاب پذيري بر اساس يك تابع هدف تعريف شده، بهينه شدند. نتابج محاسبات نشان داد كه پس از بهينه نمودن پارامترهاي فرآيندي براي هريك از سه چيدمان فرآيندي، از نقطه نظر تابع هدف تعريف شده، چيدمان دوم حداكثر مقدار تابع هدف و انتخاب پذيري را نشان مي دهد (مقدار تابع هدف 6225/1 و مقدار انتخاب پذيري 3287/3)، اما از ديدگاه ميزان مصرف انرژي چيدمان سوم پايين ترين مصرف انرژي (kcal/h 108?0/1) را نشان مي دهد.

In the present work, a process is developed thatcould separate hydrogen sulfide (H2S) from acid gases with high selectivity. In this process, the main affecting parameters are: type of solvent, process layout and operating conditions. Due to limitation of commercial process simulators, the generic alkanolamines are investigated in this work. By using HYSYS process simulator software, in the first step, among the diisopropanol amine (DIPA) and N-methyldiethanol amine (MDEA) as selective absorbent of hydrogensulfide, the MDEA is selected as solvent. In the next step, by applying the experimental design techniques, the operating conditions regarding to the defined objective function, for three different processes layout are optimized. The optimum results for each case show that the second layout has maximum objective function and selectivity (the objective function is 1.6225 and the selectivity 3.3278) while regarding total energy consumption of the process, third layout with the value of total energy consumption 1.0´108 kCal/h is the best layout.