Document

De-bottlenecking Specific Energy Optimization Aspects of Amine Sweetening Process

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2019
Language
English
English abstract
The objective of this thesis was to study the possibility of reducing re-boiler duty for pre-combustion amine sweetening processes using two different approaches. These are, operating conditions optimization approach and retrofitting approach. Two existing amine sweetening units have been selected to simulate the proposed approaches using ProMax 3.2 process simulation software. For the first approach, the impact of amine circulation rate, stripper operating pressure and lean/rich heat exchanger outlet temperature have been studied and simulated for the two plants to determine their impacts on re-boiler duty. The second approach focused on effectiveness of retrofitting approach in which various process flow schemes for post-combustion processes have been studied in terms of their applicability to pre- combustion amine sweetening process. Two selected retrofitting schemes namely lean vapor compression and rich vapor compression have been studied in details for the two units. For both selected retrofitting schemes, and both plants, a comprehensive optimization exercise has been carried out to achieve optimum configuration and operating parameters. The results indicate that potential energy saving up to 33% can be achieved by applying lean vapor compression for both plants. For rich vapor compression, potential energy saving up to 28% has been achieved for Unit-A and 11% for Unit-B. The results from this study can be projected to other similar pre-combustion amine sweetening process and can form a starting point for upstream oil and gas industry.
Arabic abstract
إن الهدف من هذه الأطروحة هو دراسة إمكانية الحد من استهلاك الطاقة في جهاز الغلى المستخدم في عمليات امتصاص الغازات الحمضية عن طريق الأمينات العمليات ماقبل الاحتراق باستخدام تهجين مختلفين وهما نهج تسحين العمليات الأمثل ونهج تعديل العمليات. تم اختيار وحدتين تعملان على امتصاص الغازات الحمضية عن طريق الأمينات لمحاكاة الأساليب المقترحة باستخدام برنامج محاكاة يروماكس 3
. 2. بالنسبة للنهج الأول، تمت دراسة تأثير معدل تدوير الحمض الأميني وضغط وحدة التجديد ودرجة المبادل الحراري الغني / النحيف وتم اختبارها للمحطتين لتحديد تأثيرها على طاقة جهاز الغلي. ركز النهج الثاني على فعالية منهج تعديل العمليات حين تمت دراسة مجموعة من الاقتراحات المنشورة لعمليات ما بعد الاحتراق من حيث إمكانية تطبيقها على عمليات امتصاص الغازات الحمضية ماقبل الاحتراق. تمت دراسة مخططين محددين و هما ضغط البخار النحيف وضغط البخار الغنی بإسهاب ومحاكاة تأثيرهما على الوحدتين. بالإضافة إلى ذلك تم تنفيذ عملية تحسين مؤشرات التشغيل المثالى لكلا المحطتين من أجل تحديد الحد الأمثل للاستفادة من المقترحين. أشارت النتائج إلى أن توفير الطاقة المحتمل يصل إلى 33 من خلال تطبيق ضغط البخار النحيف لكلا المحطتين. بالنسبة لضغط البخار الغني فأظهرت النتائج على احتمالية تحقيق توفير للطاقة يصل إلى 728 للوحدة (أ) و 11٪ للوحدة (ب). تكمن أهمية هذه الدراسة في أن نتائجها يمكن الاستفادة منها في عمليات امتصاص الغازات الحمضية باستخدام الأحماض الأمينية بما يحقق وفورات طاقة تقلل من المصاريف التشغيلية لهذه العمليات. كما تشكل هذه الدراسة نقطة بداية الدراسات مختلفة يمكن تطويرهالعمليات امتصاص الغازات الحمضية باستخدام الأحماض الأمينية في قطاع النفط والغاز.
Category
Theses and Dissertations