مقایسۀ فرایندهای شیرین‌سازی گازهای ترش و امکان‌سنجی اقتصادی شیرین‌سازی گازهای ترش ارسالی به فلر به روش تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

در کشور ایران سالانه صدها هزار تن گاز ترش حاصل از فرایندهای شیرینسازی از راه سامانۀ فلر، سوزانده میشود. رایجترین روش برای شیرینسازی گازهای ترش، روش جذب H2S به‌وسیلۀ آمین و سپس استفاده از فرایند کلاوس برای تبدیل H2S به سولفور است که در این صورت سالانه حجم زیادی سولفور تولید می‌شود. در این مقاله مطالعات امکان‌سنجی شیرینسازی گازهای ترش ارسالی به فلر به روش تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان، نشان میدهد که استفاده از این روش، سودآوری بسیار زیادی نسبت به فرایندهای تبدیل H2S به سولفور دارد. در این مطالعه، یکی از شرکتهای پتروشیمی کشور که سالانه بیش از 80 هزار تن گاز ترش میسوزاند محل بررسی قرار گرفته است. بررسیها نشان میدهد که با تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان در این مجتمع پتروشیمیایی، ضمن تولید یکی از مواد راهبردی و مورد نیاز کشور، سود ناخالص طرح، بیش از
5000 میلیارد ریال در سال است که بیش از چهار برابر سود ناخالص فرایند تبدیل
H2S به گوگرد است و کل هزینههای صرفشده در مدت زمانی کمتر از دو سال باز خواهد گشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison Between Gas Sweetening Processes & Economical Feasibility Study of Sour Flare Gas Sweetening by Catalytic Conversion of H2S to Methyl Mercaptan

چکیده [English]

Abstract: Iran, one of the largest greenhouse gas producers in the world, burns hundreds of thousands of tons of sour gases annually, through the flare systems. Sweetening of sour gases, using amin absorption process, with combination of Claus process is the most common process, with a huge amount of sulfur, as by product. In this paper, a feasibility study has been done for "catalytic conversion of H2S to methyl mercaptan" as a novel process for sweetening of sour gases. This investigation shows that the use of this method has a great benefit in comparison with the H2S -to-sulfur conversion processes. The study examined one of Iranian petrochemical companies that burns more than 80,000 tons of gas per year. The results show that by the catalytic conversion of H2S to methyl mercaptan in this petrochemical complex, while producing one of the country's most needed strategic materials, the gross profit of the project is more than 25 million US$ annually. The benefit of this method is 4 times of the H2S to Sulfur method and the total cost will return in less than two years.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methyl Mercaptan
  • H2S
  • Sour Gas
  • sweetening

 

[1]        Emam, E. A., ''Gas flaring in industry: an overview'', Pet. Coa., 57, pp. 532-555, (2015).
[2]        Cheremisinoff, N. P., ''Pressure safety design practices for refinery and chemical operations'', 1st edition, William Andrew, (1991).
[3]        World Bank Energy Website,"New Gas Flaring Data Shows Mixed Results", NOAA, Colorado School of Mines, GGFR, (2017).
[4]        World Bank Energy Website, "The New Ranking- Top 30 Flaring Countries (2014-2018)", NOAA, Colorado School of Mines, GGFR, (2019).
 
[5]        World Bank Energy Website, "Global gas flaring and oil production: 1996 -2018", NOAA, Colorado School of Mines, GGFR, BP, EIA. (2020).
[6]        "BP Statistical Review of World Energy", British Petrolume Annually Report, 65th Edition, pp. 20-32, (2016).
]7[     رضاپور، م. ج.، فریدانی، م.، "بررسی فرایندهای شیرین‌سازی گاز طبیعی و مقایسه این فرایندها با یکدیگر"، سومین کنفرانس بین‌المللی نوآوری‌های اخیر در شیمی، مهندسی شیمی، تهران، (1395).
[8]        Axens Company web site, https://www.axens.net/ product/process-licensing/20127/smartsulf.html
[9]        Cline, C., Hoksberg, A., Abry, A., Janssen, A., ''Biological process for H2S removal from gas streams the shell-paques/thiopaqTM gas desulfurization process'', Laurance Reid Gas Cond. Conf., (2003).
[10]      Shell Global Solutions: Teghnology Portfolio, (2014).
[11]      Sauer, J., Boeck, W., Hippel, L.V., Burkhardet, W., Rautenberg, S., Arntz, D., Hofen, W., ''Catalyst, process for its preparation, and use for synthesis of methyl mercaptan'', US5852219A, (1997).
[12]      Brand, A., Quashning, V.,'' Catalyst for the production of methyl mercaptan from methanol and H2S '', US7687667B2, (2004).
[13]      Kudenkov, V. M., Kiseleva, L. I. , Mashkina, A. V.,'' Interaction of methanol with hydrogen sulfide in the presence of K2WO4/Al2O3'', React. Kinet. Catal. Lett., 45, pp. 227-233, (1991).
[14]      Yermakova, A. V., Mashkina, A. V.,'' Kinetic Model of the Reaction of Methanol with Hydrogen Sulfide'', Kinet. Catal., 45, pp. 522-529, (2004).
[15]      Khaksar, S. A. M., Zivdar, M., Rahimi, R., "Investigation on the catalytic conversion of hydrogen sulfide to methyl mercaptan as a novel method for gas sweetening: Experimental and modeling approaches'', Journal of Natural Gas Science and Engineering, 61, pp 97-105, (2019).
]16[     مرکز مطالعات زنجیرۀ ارزش، "بررسی وضعیت بازار و زنجیرۀ ارزش گوگرد"، https://vcmstudy.ir، خرداد، (1397).