Design and Simulation for the Sweetening of High CO2 Content Natural Gas

Design and Simulation for the Sweetening of High CO2 Content Natural Gas. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Design_and_Simulation_for_the_Sweetening_of_High_CO2_Content_Natural_Gas_June_24.pdf
Restricted to Repository staff only until 26 June 2020.

Download (3MB)

Arabic Abstract

الغاز الخام الذي يحتوي على كمية عالية من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالمحتوى من كبريتيد الهيدروجين (أكثر من 2:1) يتم معالجته لإنتاج ثلاث منتجات مطابقة للمواصفات وهي الغاز النقي والغاز الحمضي والغاز المهمل. هذه المنتجات يجب أن تحتوي/ لا تتعدي كمية معينة من المركبات الحمضية، كبريتيد الهيدروجين و/ أو ثاني أكسيد الكربون. الغاز المتطاير يعتبر منتج رابع في الأنظمة التي تعتمد على المحاليل الأمينية. يوجد العديد من التقنيات المستخدمة لإزالة الغازات الحمضية ومنها المحاليل الأمينية والأغشية وفي الوقت الحاضر تعتبر المحاليل الأمينية هي الأكثر استخدام في عمليات تنقية الغاز الطبيعي من المركبات الحمضية. في حالة المحتوى العالي من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بكبريتيد الهيدروجين فإن عملية المعالجة تتم في مرحلتين متتاليتين من الوحدات الأمينية باستخدام أمين انتقائي. في المرحلة الأولى يتم معالجة الغاز الخام لتنقيته من المركبات الحمضية وإنتاج غاز نقي مطابق للمواصفات وهذا يتم في وحدة إزالة الغاز الحمضي. في المرحلة الثانية يتم إعادة معالجة الغاز الحمضي المستخلص من المرحلة السابقة وذلك لإنتاج غاز حمضي وغاز مهمل مطابقة للمواصفات باستخدام أمين انتقائي وهذا يتم في وحدة إثراء الغاز الحمضي. هذه الدراسة سوف تتضمن تقييم استبدال هذا التصميم بتصاميم أخرى بتغيير ترتيب العمليات واستخدام أنواع محاليل أمينية مختلفة. بالإضافة الى ذلك هذا البحث سيشتمل على تقييم استعمال وحدات هجينة (وحدات أمينية وأغشية) لمعالجة الغاز الطبيعي. بالإضافة الى ذلك هذا البحث يشتمل على دراسة اقتصادية تفصيلية للتصاميم المطورة ومن ثم مقارنة النتائج للوصول للتصميم الأفضل لهذه العملية.

English Abstract

Sour gas streams with high CO2/H2S ratio, more than 2:1, are treated to produce three on spec products which are sweet gas, acid gas and waste gas. These products shall have/not exceed certain amount of acid components, hydrogen sulfide and/or carbon dioxide. Also for amine units, the flashed gas considered as the fourth product of acid gas removal system. There are several technics for acid gas removal processes such as chemical solvents and membrane systems. Nowadays, amine systems are the most utilized method to treat natural gas containing acid components. For high CO2/H2S ratio sour gas stream, the treatment take place throughout two amine treatment stages in series using a selective amine type .The first stage is to remove the acid content to meet the sweet gas spec, which occur at a unit called acid gas removal unit. The other stage is to treat the acid gas from the previous unit to achieve the targeted specifications for both acid gas and waste gas using also selective amine type, which take place at the acid enrichment unit. This study evaluated altering that design with other amine systems designs considering different configurations and different amine types. Moreover, the usage of hybrid acid gas removal systems (amine and membrane) evaluated by proposing three alternative designs .Then, a detailed economical evaluation studies were conducted for the base case design along with other alternative designs to benchmark them and then to figure out the best design for this process.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Zahid, Umer
Committee Members: Al-Harthi, Mamdouh and Al-Mutairi, Eid and BAAQEEL, HASSAN and Zahid, Umer and Farooq, Wasif
Depositing User: AMR AL-AMRI (g200758570)
Date Deposited: 01 Jul 2019 11:03
Last Modified: 01 Nov 2019 21:01
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140987