دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

گروه مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیندهای صنایع نفت

پروژه کارشناسی ارشد

عنوان:

مدل سازی حلالیت گاز CO2 در مخلوط حلال های آمین دار

چکیده

جداسازی گاز دی اکسید کربن از فرآیندهای اصلی در پالایش گاز می باشد. برای جدا کردن گاز دی اکسیدی کربن از جریان گاز طبیعی اغلب از روش جذب به همراه واکنش شیمیایی توسط حلال های آلکانل آمین استفاده می شود. در این تحقیق مدل ترمودینامیکی حلالیت گاز دی اکسید کربن در مخلوط آبی از MDEA و MEA مورد مطالعه قرار گرفته است و پارامترهای مدل ارائه شده است. در این مدل برای محاسبه نیروهای برد کوتاه از مدل UNIQUAC-NRF به صورت یک مدل غیر الکترولیتی و برای برای بیان بخش برد بلند از مدل پیتزر – دبای – هوکل استفاده شده است. این مدل در دماهای مختلف توسعه داده شد و پارامترهای برهم کنش برای سیستم مخلوط MDEA-MEA-H2O-CO2 به دست آمد.

نتایج حاصل از این مدل در مقایسه با مدل Li-Mather از دقت خوب برخوردار می باشد.

مقدمه

گاز طبیعی عمدتا دارای مقادیر متفاوتی از دی اکسید کربن می باشد. این گاز را اصطلاحا گاز ترش می نامند. گاز دی اکسید کربن باعث اشکالات فراوانی از جمله خوردگی می شود. بنابراین این گاز باید از جریان گاز حذف می شود . مهمترین روش در صنایع گاز برای جداسازی این گاز روش جذب همراه با واکنش شیمیایی توسط حلال های آلکانل آمین می باشد.

مهمترین آمین هایی که در صنایع شیرین سازی گاز استفاده می شود عبارتند از MEA و MDEA و DGA و TEA و DEA. اخیرا برای بهبود راندمان جذب از مخلوط حلال ها با ترکیب درصد های مختلف نیز استفاده می شود. مدل های گوناگونی برای تخمین ضریب فعالیت که یکی از مهمترین پارامترها در تعادل فازی می باشد ارائه شده اند.

فصل اول: کلیات

گاز طبیعی عمدتا دارای مقادیر متفاوتی از دی اکسید کربن می باشد. این گاز را اصطلاحا گاز ترش می نامند. گاز دی اکسید کربن باعث اشکالات فراوانی از جمله خوردگی می شود. بنابراین این گاز باید از جریان گاز حذف می شود. مهمترین روش در صنایع گاز برای جداسازی این گاز روش جذب همراه با واکنش شیمیایی توسط حلال های آلکانل آمین می باشد.

مهمترین آمین هایی که در صنایع شیرین سازی گاز استفاده می شود عبارتند از MEA و MDEA و DGA و TEA و DEA و… که هر کدام خواص مختلفی در جذب گازهای مختلف دارند. اخیرا برای به بود راندمان جذب از مخلوط حلال ها با ترکیب درصد های مختلف نیز استفاده می شود. مدل های گوناگونی برای تخمین ضریب فعالیت که یکی از مهمترین پارامترها در تعادل فازی می باشد ارائه شده اند ولی در مورد مدل های مخلوط حلال ها هنوز توسط دیگر محققان کار می شود. در ا ین تحقیق هدف استفاده از مدل های غیرالکترولیت برای تشریح و بیان سیستم های مخلوط الکترولیتی ارائه شده که برطبق این ایده مدل UNIQUAC-NRF برای سیستم های مختلف آمینی MEA – H2O-CO2،MEDA-H2O-CO2 و MDEA-MEA H2O-CO2 در محدوده درجه حرارت های 40 و 60 و 80 و 100 درجه سانتیگراد به کار رفته و با استفاده از یک برنامه بهینه سازی پارامترهای تنظیمی مدل به دست آورده شدند. نتایج حاصل از مدل با پارامترهای بدست امده در مقایسه با کار دیگر محققان از دقت نسبتا خوبی برخوردار است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.