راه‌اندازی پایلوت غشایی جداسازی گاز + عکس

 

امروزه فرآیندهای غشایی جداسازی گاز نسبت به سایر فرآیندهای رقیب نظیر تقطیر حرارتی یا تبریدی و جداسازی جذبی یا غربالی که دارای سهم عمده‌ای در بین فرآیندهای جداسازی گاز هستند از ارجحیت بالاتری برخوردار می‌باشند. کم حجم بودن فرآیندهای غشایی، سهل بودن عملیات راهبری، عدم نیاز به تمیزکاری و شستشوی شیمیایی و از همه مهمتر نیاز به سرمایه‌گذاری اندک با قابلیت بازگشت سریع‌تر سرمایه از مهمترین دلایل این امر به‌شمار می‌آیند. در سال‌های اخیر در کشور ما نیز تمایلات زیادی به استفاده از سامانه‌های غشایی جداسازی گاز در صنایع مختلف کشور به‌خصوص در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی بوجود آمده است. وجود ترکیبات با ارزش در جریان گازهای زائد مجتمع‌های پتروشیمیایی و یا نیاز به جلوگیری از ورود برخی ترکیبات گازی در فرآیندهای پتروشیمیایی از مهمترین دلایل ایجاد این انگیزش می‌باشند. از این‌رو در یکسال گذشته شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی با تلاش و همت پژوهشگران و کارشناسان فعال در این شرکت در یک بازه زمانی بسیار کوتاه و با اقدامات بسیار فشرده، زیرساخت‌های لازم برای طراحی، ساخت و ارزیابی غشاءهای جداساز گاز را در کشور فراهم آورده است. یکی از مهمترین دستاوردهای این شرکت در حوزه مورد اشاره، طراحی، ساخت و راه‌اندازی موفقیت‌آمیز پایلوت چندمنظوره و تمام‌اتوماتیک غشایی جداسازی گاز می‌باشد. وجود قابلیت‌های فرآیندی، کنترلی و ایمنی فراوان، این پایلوت را در سطح کشور، منطقه و حتی در سطح جهانی منحصر به‌فرد نموده است.

در این ارتباط بایستی عنوان شود که تمامی امکانات و ملزومات مورد نیاز برای انجام آزمون‌های مختلف تحقیقاتی و نیمه‌صنعتی در طراحی و ساخت این پایلوت در نظر گرفته شده است. محدوده وسیعی از پارامترهای فرآیندی، عملیاتی و محیطی شامل فشار، دما، شدت جریان گاز، رطوبت و همچنین ترکیبات مختلف گازی را به‌راحتی می‌توان در این پایلوت مورد ارزیابی و بررسی بسیار دقیق قرار داد. نحوه انتخاب اجزاء سازنده این پایلوت به‌گونه‌ای انجام‌پذیرفته است که برای انجام آزمایشات جداسازی غشایی در شرایط مشابه با شرایط عملیاتی واحدهای مختلف صنعتی کشور قابل استفاده باشد. در این ارتباط امکان ارزیابی عملکرد غشاءها با گازهای ترش و در فشارهای بالا در این پروژه مدنظر قرار گرفته است. پایلوت مذکور دارای قابلیت اختلاط چهار جریان گازی مجزا هر یک با شدت جریان حداکثر cc/min 4000 بوده و تا فشار barg 100 قابل استفاده می‌باشد. کنترل‌های شدت جریان جرمی گازها امکان کنترل دقیق شدت جریان و اختلاط دقیق آنها را فراهم آورده است.

در پایلوت غشایی مذکور از دو مدول تخت و یک مدول الیاف توخالی استفاده شده است. همچنین امکان ارزیابی عملکرد مدول‌های تجاری جداسازی گاز نیز در این پایلوت فراهم شده است. آرایش‌های مختلف فرآیندی شامل آرایش‌های سری یا موازی سل‌ها در این پایلوت قابل اجرا می‌باشد. برای اندازه‌گیری شدت جریان‌های عبوری از غشاء (تراوش‌یافته) و یا شدت جریان پسماند (بازگشتی)، از اندازه‌گیرهای جرمی بسیار دقیق جریان استفاده شده است.

این پایلوت مجهر به دو سامانه گرمایشی برای گرم کردن جریان گازهای ورودی به سل‌های تخت یا الیاف توخالی می‌باشد. همچنین برای مرطوب‌سازی خوراک گازی ورودی، یک پمپ بسیار مخصوص تزریق قطرات بسیار ریز آب به جریان گاز ورودی طراحی و ساخته شده است که امکان مرطوب‌سازی جریان گاز ورودی را با کنترل بسیار بالا امکان‌پذیر می‌سازد. برای ایجاد خلاء در بخش‌های مختلف پایلوت مورد نظر، از یک پمپ خلاء خشک استفاده شده است که می‌تواند قبل از آغاز فرآیند جداسازی، فشار منفی را در کل سامانه و یا در سمت جریان عبوری برقرار سازد.

سامانه کنترلی این پایلوت بسیار پیشرفته و اتوماتیک طراحی و اجرا شده است. ارتباط بین مسیرهای مختلف فرآیندی از طریق شیرهای سه‌راهی تمام‌اتوماتیک صورت می‌پذیرد. برای اندازه‌گیری پارامترهای مختلف فرآیندی اعم از دما، فشار، رطوبت و شدت جریان از معتبرترین ترانسمیترهای موجود استفاده شده است. از قابلیت‌های مهم این پایلوت امکان انجام کالیبراسیون دقیق ترانمسمیترها روی پایلوت می‌باشد. سامانه کنترلی این پایلوت امکان اتصال به دستگاه‌های کنترولر و همه ورودی و خروجی‌های آنالوگ و دیجیتال را دارا می‌باشد. همچنین کلیه اصول ایمنی به‌صورت دقیق مورد بررسی قرار گرفته‌اند و پروفایل‌های شرایط خطر طراحی و در نرم‌افزار مورد استفاده تعبیه شده‌اند. بدون شک طراحی این پایلوت یکی از موفقیت‌های ارزشمند در زمینه فرآیندهای غشایی جداسازی گاز در کشور محسوب می‌شود.

با توجه به نیاز فراوان واحدهای تولیدی مختلف در صنایع نفت، گاز، پالایشگاهی و پتروشیمیایی و سایر مجموعه‌های صنعتی کشور به فرآیندهای جداسازی غشایی گاز، پروژه‌ها و طرح‌های بسیار متنوعی در زمینه طراحی و ساخت انواع غشاءهای تجاری و نیز مدول‌های غشایی مناسب برای به‌کارگیری در فرآیندهای جداسازی گاز در شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی تعریف شده و در حال اجرا می‌باشند. با توجه به زیرساخت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری بی‌نظیر موجود در مرکز مرجع غشاء و فرآیندهای غشایی شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی به‌ویژه واحدهای پیشتاز جداسازی غشایی، خلق و تکمیل دانش‌های فنی مورد نیاز در این حوزه به‌راحتی در آینده نزدیک محقق خواهد شد. در حال حاضر نمونه‌های غشایی مختلفی برای به‌کارگیری در حوزه‌های مختلف به‌ویژه در حوزه‌های زیر در مقیاس آزمایشگاهی و پیشتاز کوچک توسط پژوهشگران این شرکت با همکاری مراکز دانشگاهی کشور طراحی و تولید شده و با موفقیت بر روی پایلوت مورد اشاره مورد ارزیابی دقیق قرار گرفته‌اند.

(1) فرآیندهای غشایی جداسازی گاز جهت شیرین‌سازی گاز طبیعی و گازهای فرآیندی ترش

(2) فرآیندهای غشایی جداسازی و بازیابی الفین‌های مورد مصرف در واحدهای پلیمریزاسیون (نظیر اتیلن، پروپیلن، وینیل کلراید و ...)

(3) فرآیندهای غشایی جداسازی و بازیابی هیدروژن به‌ویژه در حوزه فرآیندهای گاز سنتز

(4) تولید نیتروژن و اکسیژن غنی‌شده از هوا

(5) فرآیندهای غشایی جداسازی گاز در کاربردهای زیست‌محیطی

در حال حاضر تجاری‌سازی غشاءهای تهیه‌شده در مقیاس آزمایشگاهی و پیشتاز کوچک در دستور کار این شرکت قرار دارد. همچنین لازم به‌یادآوری است که پایلوت قابل حمل بسیار مجهزی برای شیرین‌سازی گاز طبیعی و گازهای فرآیندی ترش در این شرکت طراحی شده و مراحل پایانی اجرا و بهره‌برداری را سپری می‌نماید.

 

جداسازی گاز جداسازی گاز

جداسازی گاز جداسازی گاز

۲۹ مهر ۱۳۹۱ ۰۹:۰۶
روابط عمومی شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی |
تعداد بازدید : ۳,۱۹۱
کد خبر : ۶۷۷

نظرات بینندگان

تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید