نم زدايي از گاز طبيعي ترش بااستفاده ازايجاد نيروي گريزازمركزدرسيال

• اعتبار
• قابل خرید

اداره اختراع : اداره ثبت اختراعات ایران

شماره اظهارنامه : 139250140003000390

شماره ثبت : 79789

تاریخ ثبت : 1392/01/22

نام مالک/مالکین : محمد رضا خسروي نيكو و مجتبي پيش بيني

نام مخترع/مخترعین : محمد رضا خسروي نيكو و مجتبي پيش بيني

طبقه بندی بین المللی :

خلاصه شرح اختراع :

عنوان : نم زدايي از گاز طبيعي ترش بااستفاده ازايجاد نيروي گريزازمركزدرسيال زمينه: مهندسي پالايش گاز گاز خروجي از مخزن هاي نفتي و گازي همواره داراي مقاديري رطوبت مي باشد،اين رطوبت در صورت باقي ماندن همراه با گاز باعث ايجاد يخزدگي در لوله هاي انتقال،تشكيل هيدرات،خرابي كمپرسورهاو تجهيزات جانبي و ...مي گردد.بنابراين اين رطوبت بايد از گاز جداگردد.رايج ترين روش هاي جداسازي در ايران: 1- استفاده از جاذب هاي جامد در برج هاي جذب و دفع 2- استفاده از جاذب هاي مايع3- استفاده از غشا مشكلات رايج روش هاي فوق: 1- هزينه ي بالاي ثابت(Fixed Cost) و عملياتي (( Operating Cost در هردوروش 2- مشكلات زيست محيطي در روش استفاده از جاذب هاي مايع 3- سيستم هاي كنترلي و مانيتورينگ گرانقيمت 4- سايز بالاي تجهيزات براي هردوروش و ايجاد مشكل علي الخصوص براي سكوهاي دريايي 5- عدم توجيه اقتصادي براي مخازني باتوليدكم،در اين موارد يا مخزن رابه توليدنمي رسانند يا گازراباآب انتقال مي دهندكه به هيچ وجه مطلوب نيست،اين موردباعث خوردگي شديد در خطوط لوله مي شود . 6- باتوجه به تحريم هاي اعمال شده امكان تهيه برخي ازاجزاباكيفيت مطلوب وجودندارد،به طورمثال در حاضرامكان تهييه فيلتروجاذب هاي باكيفيت وجودنداردواين موردباعث ايجادمشكلات عديده عملياتي شده است. 7- مصرف انرژي بالا،به طورمثال دركوره برج احياء واحد نم زدايي بطور متوسط براي خشك نمودن هر ميليون متر مكعب گاز در حدود 550 متر مكعب گاز مصرف مي شود،يادرمثال ديگردر يكي ازپالايشگاههاي گازي كشوربراي خشك نمودن 4ميليون مترمكعب 1ميليون مترمكعب مسقيمادركوره جهت ايجادحرارت موردنيازدرروش TS مصرف مي شود. در روش نوين پيشنهادشده گاز خروجي از مخزن با توجه به فشاري كه دارد وارد يك شير فشارشكن ميشودفشار خروجي از شير بايد حدود100بار باشد،بعد از اين گاز وارديك كانال ميشود،كانال داراي سه قسمت مي باشد: قسمت اول همگرا، قسمت دوم گلويي، قسمت سوم واگرا ميباشد،سرعت گاز در حين عبور از قسمت همگراي كانال به دليل كاهش شعاع افزايش چشمگيري پيدا مي كند:كانال بايد طوري طراحي شودكه در قسمت گلويي نازل گاز به سرعت صوت ودر قسمت واگرابه سرعت مافوق صوت برسد،گاز در حين حركت در نازل به دليل تبديل انرزي پتانسيل به جنبشي افت فشارپيدا ميكند،چون گازداراي ضريب ژول تامسون مثبت مي باشد بنابراين دماي آن نيز كاهش مي يابد؛در ادامه چون دماي ايجاد شده شاهدتشكيل قطراتي ازجنس آب وبرخي تركيب هاي سنگين گاز خواهيم بود، ،كه به دليل كاهش دماي گاز به مايع تبديل شده اند. بااستفاده از پره هاي نصب شده در مسيرگاز مي توان گاز را به حركت در مسيرهايي چرخشي وادار نمود،اين نوع حركت باعث بالا ايجادنيرويي گريزاز مركزشديدبراي جداسازي قطرات خواهدشد. راندمان جداسازيرابالاخواهدبرد.در حقيقت قطره هاي ايجادشده باايجاداين نيرو به اطراف پرتاب خواهندشد،واز طريق فضاي مخروط مانند به بيرون هدايت خواهندشددر توصيف اختراع اين مواردبه همراه نقشه هابه صورت كامل آورده شده است. در ادامه به بررسي مزاياي اين طرح در قياس با ساير طرح هاي رايج خواهيم پرداخت: 1- يكي از مهمترين مزاياي اين طرح سايزبسياركم تجهيزات،قابليت جابه جايي،هزينه نصب پايين و راه اندازي آسان آن مي باشد،به طورمثال براي نم زدايي گازي با دبي 42000m3/day وبافشار100باروبادماي 25درجه ي سانتي گرادو تركيبي مشابه آنچه قبلابيان شد،براي استفاده ازجاذب هاي مايع نياز به تجهيزاتي باارتفاع حدودا5 مترو قطر 1.4 متروبراي استفاده از سيستم هاي باجاذب هاي جامد نياز به دو برج با قطر 1مترو ارتفاع 3مترداريم واين در حالي است كه كانالي با طول 1.8 مترو قطر0.22مترنم زدايي از همين مقدارگازراانجام مي دهد. 2- هزينه ي پايين ثابت و عملياتي دستگاه نم زدا نوين در مقايسه با دو طرح ديگر 3- تاثيرات مخرب زيست محيطي به هيچ وجه ندارد. 4- يكي از معضلات در هردوروش پيشين استفاده شده در صنعت (Adsorption, Absorption) ميزان بالاي مصرف انرژي مي باشد،كه در طرح نوين ارايه شده مانيازبه هيچ نيروي خارجي نداريم و اين مزيت بسيار بزگي است. 5- استفاده ي بهينه از انرژي هاي موجوددر مخزن 6- ايجاد دماهاي بسيارپايين ترنسبت به دوروش رايج كه اين مورد كمك شاياني به افزايش راندمان جداسازي خواهدنمود، به طور مثال در روش استفاده از جاذب هاي مايع در بهترين حالت به دماي حدود 5- درجه سانتي گراد خواهيم رسيد،درروش استفاده از جاذب هاي جامد در صورت استفاده از جاذب هاي قديمي و رايج فعلي نهايتا به دمايي حود20- درجه سانتي گراد خواهيم رسيد،اين در حالي است كه درروش نوين مطروحه رسيدن به دماي 80- درجه سانتي گراد مقدوراست.