a novel method for heat integration of natural gas sweetening process

The natural gas sweetening unit usually involves an absorption column and a distillation column. the absorption column completely removes h2s and co2 from natural gas, and the distillation column is used to recover the solvent. the main problem is high energy consumption in the gas sweetening process, particularly in the distillation column, necessitating energy optimization of this process. a novel method was used in this study for heat integration of the natural gas sweetening process. to this end, liquid and vapor streams leaving the absorption column entered the top and bottom of the distillation column, respectively. the feed entering the distillation column was preheated by the bottom product. the liquid and vapor streams reduced the cold and hot utilities of the distillation column, and feed preheating reduced the heat duty of the reboiler. the recycled solvent was then pre-cooled by the sweetened gas. according to the results, the proposed method reduced energy consumption by 67%. moreover, the proposed process could reduce the total annual cost (tac) of the base process to the maximum value of 66.7%. this reduction in tac is due to the reduction of operating cost and capital cost by 66.77 and 66.64%, respectively.

ارائه یک روش جدید در انتگراسیون حرارتی فرآیند شیرین‌سازی گاز طبیعی

واحد شیرین‌سازی گاز طبیعی عموماً دارای یک برج جذب و یک برج تقطیر است به‌طوری‌که از برج جذب برای حذف کامل گازهای h2s و co2 از گاز طبیعی و از برج تقطیر برای بازیابی حلال استفاده می‌شود. مشکلی که وجود دارد این است که میزان انرژی مصرفی فرآیند شیرین‌سازی گاز به‌ویژه برج تقطیر آن بسیار بالا است. بنابراین بهینه‌سازی انرژی این فرایند الزامی است. در این مقاله از یک روش جدید برای انتگراسیون حرارتی فرآیند شیرین‌سازی گاز طبیعی استفاده شده است. بدین منظور دو جریان مایع و بخار از برج جذب خارج‌شده و به ترتیب وارد بخش بالای برج و بخش پایین برج می‌شوند. همچنین خوراک ورودی به برج تقطیر به کمک محصول پایین برج پیش‌گرم می‌شود. حضور دو جریان مایع و بخار باعث کاهش مصرف یوتیلیتی سرد و گرم در برج تقطیر می‌شود و پیش‌گرم کردن خوراک نیز بار حرارتی ریبویلر را کاهش می‌دهد. سپس حلال برگشتی به کمک گاز شیرین پیش سرد می‌شود. نتایج نشان می‌دهد روش پیشنهادی مقدار انرژی مصرفی فرآیند را به میزان 67 درصد کاهش می‌دهد. علاوه بر این، فرایند پیشنهادی می‌تواند هزینه کل سالیانه (tac) را نسبت به فرایند پایه به مقدار 66.7 درصد کاهش دهد. این کاهش هزینه کل سالیانه (tac) ناشی از کاهش هزینه عملیاتی و هزینه سرمایه‌گذاری به ترتیب به میزان 66.77 و 66.64 درصد است.