مهندسی گاز ایران

مقایسه فنی و اقتصادی روش‌های خنک‌سازی گاز داغ خروجی از راکتور واحد پاک‌سازی گاز پسماند

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 پژوهشکده توسعه فناوری‌های فرآورش و انتقال گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 گروه پژوهش توسعه و کنترل فرآیند، پژوهشکده توسعه فرآیند و فناوری تجهیزات پژوهشگاه صنعت نفت ایران، تهران، ایران

چکیده

به منظور جلوگیری از آلودگی محیط زیست و همچنین تولید گوگرد، گازهای اسیدی خروجی از پالایشگاه‌های نفت و گاز در واحد بازیافت گوگرد (SRU) تبدیل به گوگرد می‌گردد. به دلیل پایین بودن راندمان واحدهای بازیافت گوگرد، از واحدهای پاکسازی گاز پسماند (TGT) استفاده می‌شود تا با فرآوری بیش‌تر گاز پسماند خروجی از SRU، راندمان از حدود 96 درصد به بالای 99 درصد افزایش یافته و در نتیجه، محدودیت‌های زیست محیطی در زمینه انتشار گاز آلاینده دی‌اکسید گوگرد رعایت گردد. دمای گاز داغ خروجی از راکتور TGT، پیش از ورود به برج جذب می‌بایست به مقدار مناسبی کاهش یابد. بدین منظور می‌توان از یک سیکل آب در گردش و برج خنک‌سازی و یا یک کولر هوایی استفاده نمود. در این مقاله یک واحد صنعتی بازیافت گوگرد نمونه دارای TGT، مد نظر قرار گرفت و در دو حالت، تجهیزات مورد نیاز طراحی و از لحاظ هزینه‌های ساخت و عملیاتی مقایسه گردید. بررسی‌ها نشان داد استفاده از برج خنک کننده، هزینه ساخت کمتری دارد، ولی هزینه‌های عملیاتی آن بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Technical and Economical Comparision of Cooling Methods for Outlet Hot Gas from TGT Reactor

نویسندگان [English]

  • Hamid Reza Mahdipoor 1
  • Ashraf Dehghani Ashkezari 1
  • Reza Hayati 2

1 Gas Technology Development Research Center, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran

2 Process Development and Control Group, Process and Equipment Technology Development Division, Research institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran

چکیده [English]

In order to prevent environmental pollution and production of elemental sulfur, the acid gases out coming from the oil and gas refineries is converted to elemental sulfur in Sulfur Recovery Units (SRUs). Tail Gas Treatment Units (TGT) are applied at the end of SRU for more processing of tail gas and enhance low recovery of sulfur from 96% to over 99%, and therefore, respect to environmental regulations in term of fatal SO2 emission. The temperature of outlet gas from TGT reactor should be decreased to a proper value. For this purpose, a circulation water together with a cooling column system or a air cooler can be considered. In this paper, a typical industrial unit of sulfur recovery equipped with tail gas treatment was considered and for these two cases, the required equipment were designed and the construction and operational costs were compared. The results show that using cooling column has lower construction cost than using air cooler system, but the operating cost is more than operating cost of air cooler.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tail Gas Treatment Units (TGT)
  • Cooling Column
  • Air Cooler
  1. - Anonymous, 1987. Gas Processors Suppliers Association (GPSA), Engineering Data Book, GPSA Tulsa, Chapter 22.
  2. Clark, P. D., N. I. Dowling, and M. Huang, 1997. Chemistry of the Claus Front-End Reaction Furnace. Hydrocarbon Reactions and the Formation and Destruction of CS2, Proceedings of the Brimstone Sulfur Recovery Symposium, Vail, CO, 23-26.
  3. Elsner, M. P., M. Menge, C. Müller, and D. W. Agar, 2003. The Claus process: teaching an old dog new tricks, Catalysis Today, 79: 487-494.
  4. Hawboldt, K. A., W. D. Monnery, and W. Y. Svrcek, 1999. A Study on the Effect of Quench Design on the Quality of Experimental Data, Industrial Engineering and Chemistry Research, 38: 2260-2263.
  5. Hawboldt, K. A., W. D. Monnery, and W. Y. Svrcek, 1999. New Experimental Data and Kinetic Rate Expression for H2S Cracking and Re-Association, Chemical Engineering Science, 55: 957-966.
  6. Kister, H. Z., 1992. Distillation Design, McGraw-Hill, New York.
  7. Monnery, W. D., K. A. Hawboldt, A. E. Pollock, and W. Y. Svrcek, 2001. Ammonia Pyrolysis and Oxidation in the Claus Furnace, Industrial Engineering and Chemistry Research, 40: 144-151.
  8. Nasato, L. V., K. Karan, A. K.Mehrotra, and L. A. Behie, 1994. Modeling Reaction Quench Times in the Waste Heat Boiler of a Claus Plant, Industrial Engineering and Chemistry Research, 33: 7-13.
  9. Paskal, H. G., and J. A. Sames, 2004. Sulfur Recovery, Technical paper, Sulfur experts Inc.
  10. Slavens, A., J. Lamar, D. Nikolic, and T. Brok, 2011. Enhanced sulphur recovery from lean acid gases, GAS: 1-11.
مهندسی گاز ایران
دوره 3، شماره 1 - شماره پیاپی 4
شهریور 1395
صفحه 70-76
  • تاریخ دریافت: 03 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 اردیبهشت 1401