Design and Simulation of Natural Gas Processing. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Design_and_Simulation_of_Natural_Gas_Processing.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

كمية انبعاثات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي مثل ثاني أكسيد الكربون في ازياد مستمر، هذه الزيادة تؤدي إلى مشاكل بيئية جمة مثل الاحتباس الحراري، استخدام الغاز الطبيعي كمصدر وقود صناعي يؤدي إلى انبعاثات أقل من الغازات الدفيئة إلى الغلاف الجوي، الغاز الطبيعي يحتاج إلى المعالجة قبل البدء باستخدامه أو تصديره ومنها إزالة الغازات الحمضية ونزع الماء وتقطيع وفصل مكوناته، تهدف رسالة الماجستير هذه لدراسة ومحاكاة عمليات المعالجة المذكورة بالتفصيل، تمت دراسة نموذجان في جزء نزع الغازات الحمضية، الأول يستخدم المذيب(DGA) والآخر يعالج باستخدام (MDEA)، أشارت نتائج هذه الدراسة أن الطاقة المطلوبة في المصنع الذي يستخدم (MDEA) أقل من نظيرتها في المصنع الذي يستخدم (DGA)، وشمل هذا الجزء من الدراسة محاكاة تصاميم مصنعية بديلة لبحث فرص توفير الطاقة اللازمة لعمل المصنع، وتوضح النتائج بأن أفضل تصميم بديل هو ضغط البخار الميكانيكي القادر على توفير أكبر قدر ممكن من الطاقة. تمت في جزء نزع الماء دراسة التشابه السلوكي بين عمليتا نزع الماء من الغاز الطبيعي ونزع الماء من الكربون الملتقط باستخدام التصميم المتعارف عليه وتصميم الغاز النازع، نتائج هذا الجزء تشير إلى أن استخدام طريقة الغاز النازع تتطلب كمية أقل من الطاقة والمذيب مع مراعاة المساواة في كفاءة نزع الماء بين التصميمين، هذه النتيجة المذكورة تشمل عمليتا نزع الماء من الغاز الطبيعي ومن الكربون الملتقط، عملية تقطيع الغاز الطبيعي السائل تتكون من سلسلة متتالية من أعمدة التقطير لفصل مكونات الغاز الطبيعي السائل عن بعضها البعض، ولقد تم اختيار تصميم أعمدة التقطير بحائط قاسم كتصميم بديل للتصميم المتعارف عليه لبحث سبل توفير الطاقة، نتائج هذا الجانب من هذه الدراسة تشير إلى أن استخدام هذا التصميم البديل يساعد على توفير 24% من الطاقة المطلوبة مقارنة بالتصميم المتعارف عليه.

English Abstract

Recently, the amount of greenhouse gas emissions such as carbon dioxide in the atmosphere increases continuously. This tendency leads to several issues harming the environment such as global warming. Using natural gas as a fuel source instead of other fusel fuels emits lower amount of carbon dioxide in the atmosphere. Several treatment steps must be done before start producing the natural gas namely acid gas removal, dehydration and NGL fractionation. The objective of this thesis is to study and model these treatment steps in details and filling some gaps in this area. Two models employing two different solvents were analyzed in the acid gas removal section namely, DGA and MDEA. The results revealed that the plant employed MDEA requires less energy compared to DGA one. Energy saving opportunities were investigated using different design alternatives. Mechanical Vapor Recompression configuration was found to be superior to other designs and more energy efficient while maintaining the product purity. The analogy between natural gas and carbon capture dehydration using two different design approaches namely, conventional and stripping gas was investigated in the dehydration part. Results showed that the stripping gas configuration requires less amount of circulation rate and energy maintaining the same water removal level as the conventional scheme for both cases. NGL fractionation process consists of a connecting series of distillation columns to separate the NGL components. Dividing wall column sequence was selected as an alternative design for this part. Results show that using dividing wall column arrangement can save 24% of the energy requirement compared to the conventional sequence.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Zahid, Umer
Committee Members:	Binous, Housam and Al-Mutairi, Eid
Depositing User:	ABAN SAKHETA (g201071700)
Date Deposited:	04 Feb 2018 06:43
Last Modified:	31 Dec 2020 07:34
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140624