عنوان اختراع: فرآیند تولید سوخت NGL باسیستم خود تبرید"NGL production process with self refrigeration system"

خلاصه اختراع

از آنجایی كه صنعت گاز در ایران به تازگی در حال رشد و پیشرفت است و با توجه به زیست پاك بودن این سوخت و افزایش قیمت آن در سال های اخیر در میان سایر حامل های انرژی در سطح جهانی و هزینه بر بودن واحد تولید NGL (اتان و پروپان) سعی در ایجاد تركیب فرآیند جدیدی برای تولید NGL كه مقرون به صرفه باشد هستیم، تولید NGL با روش كنونی بسیار هزینه بر است، كه از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره كرد: استفاده مقدار زیادی پروپان برای سرد كردن گاز ورودی به واحد، مصرف بسیار زیاد انرژی توسط كمپرسور برای مایع كردن پروپان كه برای سرد سازی استفاده می شود،كه با حذف كردن پروپان در مصرف انرژی بسیار صرفه جویی می شود و می توان پروپان مورد استفاده را با قیمت مناسب به كشورهای دیگر یا به عنوان خوراك به پتروشیمی فروخت. همچنین مقدار انرژی مورد استفاده در ریبویلر برج متان زدا، بالاست كه با حذف كردن این جوش آور در مصرف سوخت بسار صرفه جویی می شود. ضرورت بهینه سازی چرخه های سردسازی گاز طبیعی در جهت افزایش راندمان و كاهش هزینه ی سرمایه گذاری به خوبی آشكار است. دیگر جنبه ی نوآوری این پروژه، بهره گیری از مباحث تحلیل اكسرژی و بهینه كردن فرآیند برای رسیدن به كارایی بالا در كنار هزینه ی سرمایه گذاری كمتر در ساخت و راه اندازی واحدهای تولید NGL است. هدف ارائه ی سیكل مناسب برای بازیافت هیدروكربن مایع فازهای 4 و 5 پارس جنوبی است. سپس جایگزینی سامانه ی خودتبرید به عنوان سرماساز و حذف كامل سیكل سرماساز پروپان و حذف جوش آور برج متان زدا از اهداف این پروژه است. افزایش بازده بالای مبدل های حرارتی چندجریانه، افزایش بازیافت هیدروكربن های مایع و همچنین كاهش كار كمپرسورها از دیگر اهداف این پروژه می توان نام برد. یكپارچه سازی فرآیند كه نتیجه ی آن استفاده از حداكثر انرژی موجود است، یكی از مهم‌ترین اهداف پروژه است. خوراك ورودی ابتدا تا دمای C° -35 در مبدل MSHX-1 به وسیله سامانه خودتبرید، گاز پسماند خروجی از مبدل MSHX-2، جریان های جانبی برج متان زدا و اتان خروجی از برج اتان زدا سرد می شود. سپس گاز از مایع جدا شده و قسمتی از آن وارد MSHX-2 شده و به گاز پسماند خروجی از بالای برج متان زدا، جریان های جانبی برج متان زدا تا دمای C° -90 سرد و مایع شده و بوسیله ولو به مایع سرد تبدیل می شود و به عنوان جریان بازگشتی به برج تزریق می شود. قسمت دیگر گاز پس از تولید كار در توربواكسپندر و سرد شدن به عنوان دیگر جریان بازگشتی به برج تزریق می شود. مایع جدا شده بعد از عبور از یك شیر ژول-تامسون به عنوان دیگر جریان بازگشتی به برج تزریق می شود. مایع خروجی از پایین برج متان زدا بعد از افزایش فشار به برج اتان زدا فرستاده می شود. جریان خروجی از بالای برج كه شامل اتان تقریبا خالص است در فشار برج به دیگر واحد برای فروش و یا ذخیره سازی فرستاده می شود. مایع خروجی كه شامل پروپان و تركیبات سنگین تر است برای استفاده به بخش دیگر فرستاده می شود. در این ساختار تبرید تهیه شده به وسیله گاز پسماند خروجی از برج متان زدا و توربواكسپندر EX-1 و جریان های جانبی برج برای رسیدن به درجات بازیافت بالای اتان كافی نمی باشد. لذا یك سامانه خودتبرید برای تامین تبرید مورد نیاز به كار گرفته می شود. سامانه استفاده شده در این فرآیند سامانه خودتبرید است كه در آن جریانی نزدیك و یا از پایین برج گرفته می شود و به عنوان ماده ی مخلوط سردكننده استفاده می شود. قسمتی یا همه ی ماده سردكننده بخار شده و باعث سردسازی گاز ورودی می شود و بخار تولید شده از این سامانه خود تبرید دوباره فشرده شده و به عنوان گاز دفع (stripping) از پایین برج وارد می شود كه این فرآیند باعث كمتر شدن انرژی مصرفی سردكننده می شود.