CO2 capture from large stationary sources is considered as one of the most promising technologies to mitigate CO2 emissions in atmosphere and reduce global warming. In recent years a lot of research’s and study’s has been done about capturing of CO2 with amine’s like MDEA, DEA, DIPA, MEA, TEA, … in natural gas sweetening process. In this paper we used Aspen HYSYS software to simulate natural gas sweetening process and capture CO2 gas in absorption tower with MDEA amine inside of Piperazine. With MDEA and Piperazine, we captured CO2 and HSS gasses from natural gas completely. Our results show that with 0.0025 of Piperazine and 0.1000 of MDEA in Lean Amine stream, we can produce sweet gas with no any CO2 and H2S gasses. Notable in this simulation is that we used low molar flow for natural gas stream in to below of absorption tower and high molar flow for lean amine stream in to top of absorption tower to get maximum mass transfer in the tower.

1. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
1‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬‫پتروگس‬‫کننده‬ ‫مکاتبه‬ ‫فرد‬ ‫تلفن‬ ‫شماره‬ ،‫همایش‬ ‫ایمیل‬ ،)‫(الزامی‬
‫آمین‬ ‫از‬ ‫استفاده‬MDEA‫کنار‬ ‫در‬Piperazine‫کامل‬ ‫جداسازی‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫جهت‬‫اسیدی‬ ‫گاز‬
‫جذب‬ ‫برج‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬
‫پور‬ ‫عالی‬ ‫سعید‬1
1
‫پور‬ ‫عالی‬ ‫سعید‬‫؛‬@gmail.com01988Saeedalipoor
‫چکیده‬
‫امروزه‬( ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫ذخیره‬2CO‫یک‬ )‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫برای‬ ‫کارآمد‬ ‫استراتژی‬‫ا‬‫گ‬ ‫گازهای‬ ‫نتشار‬‫فضای‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫لخانه‬
‫اتمسفر‬‫زمین‬ ‫کره‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫کاهش‬ ‫و‬‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫تحقیق‬ ‫اخیر‬ ‫های‬ ‫سال‬ ‫در‬ ‫رو‬ ‫این‬ ‫از‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫پیشنهاد‬‫ب‬‫در‬ ‫سیاری‬‫ز‬‫مینه‬
‫جذب‬‫انداختن‬ ‫دام‬ ‫به‬ ‫و‬‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬‫مانند‬ ‫هایی‬ ‫آمین‬ ‫بوسیله‬MDEA, DEA ,DIPA ,MEA ,TEA... ‫و‬‫فرآیند‬ ‫در‬‫های‬
‫مخ‬ ‫و‬ ‫مختلف‬.‫است‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫فرآیند‬ ‫صوصا‬‫د‬‫مقاله‬ ‫این‬ ‫ر‬‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ASPEN HYSYS‫به‬‫شبیه‬
‫و‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫فرآیند‬ ‫سازی‬‫عملکرد‬ ‫بررسی‬‫آمین‬MDEA‫همراه‬ ‫به‬Piperazine‫دفع‬ ‫در‬2CO‫گاز‬ ‫از‬‫طبی‬‫عی‬‫تولید‬ ‫و‬
‫گازی‬‫گاز‬ ‫گونه‬ ‫هر‬ ‫از‬ ‫عاری‬ ‫و‬ ‫شیرین‬‫اسیدی‬2CO‫و‬S2H.‫پرداخت‬ ‫خواهیم‬
‫که‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬‫با‬‫از‬ ‫استفاده‬0.0025‫ماده‬ ‫از‬Piperazine‫و‬0.1000‫آمین‬ ‫از‬MDEA‫ج‬ ‫در‬‫ریان‬‫حالل‬
‫بود‬ ‫خواهیم‬ ‫قادر‬ ‫آمین‬‫گاز‬2CO‫گاز‬ ‫و‬S2H‫جداسازی‬ ‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫کامل‬ ‫بطور‬ ‫را‬‫کنیم‬.‫ای‬ ‫در‬ ‫توجه‬ ‫قابل‬ ‫نکته‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫ن‬‫کاهش‬
‫برج‬ ‫به‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫ورودی‬ ‫فلو‬ ‫میزان‬‫و‬ ‫فلو‬ ‫میزان‬ ‫افزایش‬ ‫و‬‫برج‬ ‫به‬ ‫آمین‬ ‫جریان‬ ‫رودی‬‫انتق‬ ‫انجام‬ ‫منظور‬ ‫به‬‫به‬ ‫جرم‬ ‫ال‬‫باشد‬ ‫می‬ ‫تر‬.
‫کلیدی‬ ‫کلمات‬
‫شیری‬ ،‫جذب‬ ‫برج‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ،‫جذب‬ ‫برج‬‫حذف‬ ،‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫ن‬CO2‫شبیه‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ،‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫حذف‬ ،‫نرم‬ ،‫سازی‬
‫افزار‬Aspen HYSYS
Absorption and separating (completely) of acid gas carbon dioxide
from natural gas in absorption tower
Saeed Alipoor
Saeed Alipoor, Saeedalipoor01988@gmail.com
ABSTRACT
CO2 capture from large stationary sources is considered as one of the most promising technologies to mitigate CO2 emissions in
atmosphere and reduce global warming. In recent years a lot of research’s and study’s has been done about capturing of CO2 with
amine’s like MDEA, DEA, DIPA, MEA, TEA, … in natural gas sweetening process. In this paper we used Aspen HYSYS software to
simulate natural gas sweetening process and capture CO2 gas in absorption tower with MDEA amine inside of Piperazine. With
MDEA and Piperazine, we captured CO2 and HSS gasses from natural gas completely.
Our results show that with 0.0025 of Piperazine and 0.1000 of MDEA in Lean Amine stream, we can produce sweet gas with no
any CO2 and H2S gasses. Notable in this simulation is that we used low molar flow for natural gas stream in to below of absorption
tower and high molar flow for lean amine stream in to top of absorption tower to get maximum mass transfer in the tower.
KEYWORDS
Absorber tower, Absorber tower optimization, Amine sweetening process, CO2 capture, DEA

2. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
2‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬‫پتروگس‬‫ایمی‬ ،‫کننده‬ ‫مکاتبه‬ ‫فرد‬ ‫تلفن‬ ‫شماره‬ ،‫همایش‬ ‫ل‬)‫(الزامی‬
1-‫مقدمه‬
‫می‬ ‫جهانی‬ ‫چالش‬ ‫و‬ ‫نگرانی‬ ‫یک‬ ‫زمین‬ ‫کره‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫امروزه‬
‫غلظت‬ ‫افزایش‬ ،‫رو‬ ‫پیش‬ ‫انسانی‬ ‫های‬ ‫فعالیت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫باشد‬2OC‫و‬
‫مهمتری‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫جو‬ ‫و‬ ‫اتمسفر‬ ‫فضای‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫گلخانه‬ ‫گازهای‬ ‫دیگر‬‫ن‬
‫موضوع‬ ‫این‬ ‫دادن‬ ‫رخ‬ ‫در‬ ‫عوامل‬‫باش‬ ‫می‬‫میتوا‬ ‫آن‬ ‫عواقب‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫د‬‫به‬ ‫ن‬
‫آمدن‬ ‫باال‬ ،‫طبیعی‬ ‫های‬ ‫یخچال‬ ‫شدن‬ ‫ذوب‬ ،‫قطبی‬ ‫های‬ ‫یخ‬ ‫شدن‬ ‫ذوب‬
‫زم‬ ‫کره‬ ‫هوایی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫الگوهای‬ ‫در‬ ‫ویرانگر‬ ‫تغییرات‬ ‫و‬ ‫دریا‬ ‫سطح‬‫ین‬
‫کرد‬ ‫اشاره‬]1[‫انتشار‬ ‫اصلی‬ ‫منبع‬ .2CO‫حاصل‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ،‫جو‬ ‫در‬‫ا‬‫ز‬
‫مانند‬ ‫صنعتی‬ ‫کارخانجات‬ ‫فعالیت‬ ‫در‬ ‫فسیلی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫احتراق‬
‫صن‬‫باشد‬ ‫می‬ ‫پتروشیمی‬ ‫و‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫نفت‬ ‫ایع‬[2].‫حدود‬88‫از‬ ‫درصد‬
‫مانند‬ ‫فسیلی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫بخاطر‬ ‫جهان‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬‫سنگ‬ ‫ذغال‬
‫فسیلی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫افزایش‬ .‫است‬ ‫نفت‬ ‫و‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫و‬‫به‬
( ‫ای‬ ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫آالینده‬ ‫مواد‬ ‫انتشار‬GHGs)‫اکسی‬ ‫مانند‬‫های‬ ‫د‬
( ‫کربن‬ ‫و‬ ‫گوگرد‬ ،‫نیتروژن‬2CO,CO,2SO,2NO‫می‬ ‫شایانی‬ ‫کمک‬ )
‫گازهای‬ ‫مجموع‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫آالینده‬ ‫این‬ .‫کند‬‫ترش‬
،‫ترش‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫میان‬ ‫در‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫نامیده‬2CO‫سه‬ ‫بودن‬ ‫دارا‬ ‫با‬‫می‬
78.6‫ب‬ ‫گاز‬ ‫ترین‬ ‫خطرناک‬ ،‫ای‬ ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫میان‬ ‫در‬ ‫درصدی‬‫رای‬
‫آید‬ ‫می‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫زمین‬ ‫جو‬ ‫و‬ ‫اتمسفر‬[3].‫تخمی‬ ‫دانشمندان‬‫زده‬ ‫ن‬‫ا‬‫ند‬
‫سال‬ ‫تا‬ ‫که‬2030،‫دنیا‬ ‫سراسر‬ ‫در‬‫ا‬ ‫ای‬ ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫تولید‬‫ز‬CO2
‫سوخت‬ ‫از‬ ‫حاصل‬‫میزان‬ ‫به‬ ،‫فسیلی‬ ‫های‬40.2GT‫رسید‬ ‫خواهد‬[4].
‫در‬ ‫روزانه‬ ‫بصورت‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫و‬ ‫تقاضا‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫همچنین‬‫س‬‫راسر‬
‫انتشار‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫زده‬ ‫تخمین‬ ،‫دنیا‬2CO‫سوخت‬ ‫مصرف‬ ‫از‬ ‫حاصل‬
‫س‬ ‫در‬ ‫فسیلی‬ ‫های‬‫ال‬2035‫از‬30.2‫به‬ ‫تن‬ ‫بیلیون‬43.2‫بیلیون‬‫ت‬‫ن‬
‫رسید‬ ‫خواهد‬[5].‫فسی‬ ‫های‬ ‫سوخت‬ ‫دیگر‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬،‫لی‬
،‫شود‬ ‫می‬ ‫شناخته‬ ‫انرژی‬ ‫منابع‬ ‫ترین‬ ‫پاک‬ ‫و‬ ‫ترین‬ ‫تمیز‬ ‫از‬ ‫یکی‬‫ا‬‫ا‬ ‫ما‬‫ین‬
‫مقداری‬ ‫حاوی‬ ‫همچنان‬ ‫نیز‬ ‫گاز‬2CO‫مانند‬ ‫ترش‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫دیگر‬ ‫و‬
S2HS,‫و‬2H‫باش‬ ‫می‬ ‫ناخالصی‬ ‫عنوان‬ ‫به‬‫د‬]6[.‫وجود‬2CO‫دیگر‬ ‫و‬
‫این‬ ‫کیفیت‬ ‫میزان‬ ‫کاهش‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫در‬ ‫اسیدی‬ ‫گازهای‬‫گاز‬،
‫و‬ ‫فرآیندی‬ ‫تجهیزات‬ ‫در‬ ‫خشک‬ ‫یخ‬ ‫تشکیل‬ ‫و‬ ‫خوردگی‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫گاز‬ ‫انتقال‬ ‫خطوط‬]6[‫ک‬ ‫و‬ ‫رساندن‬ ‫حداقل‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫به‬ .‫اهش‬
‫اثر‬2CO‫گاز‬ ‫حرارتی‬ ‫ارزش‬ ‫کاهش‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫و‬ ‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫بر‬
‫طبیعی‬‫گا‬ ‫انتقال‬ ‫خطوط‬ ‫و‬ ‫فرآیندی‬ ‫تجیزات‬ ‫در‬ ‫خوردگی‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬،‫ز‬
‫گاز‬ ‫بایست‬ ‫می‬2CO‫ش‬ ‫استفاده‬ ‫سوخت‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫اینکه‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫را‬‫از‬ ‫ود‬
.‫کرد‬ ‫جداسازی‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬‫سوی‬ ‫از‬ ‫زیادی‬ ‫های‬ ‫تکنیک‬ ‫امروزه‬
‫جداسازی‬ ‫برای‬ ‫پژوهشگران‬ ‫و‬ ‫محققین‬2CO‫معرفی‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬
‫عملیات‬ ‫مانند‬ ،‫است‬ ‫شده‬‫بوس‬ ‫جداسازی‬‫یله‬‫جذب‬[8]،‫عملیات‬
‫سرمازایی‬ ‫بوسیله‬ ‫جداسازی‬[9]،‫غشایی‬ ‫جداسازی‬‫جداسازی‬ ‫و‬
‫شیمیایی‬[10].
‫های‬ ‫روش‬ ‫ترین‬ ‫متداول‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫جذب‬ ‫بوسیله‬ ‫جداسازی‬ ‫عملیات‬
‫گاز‬ ‫جداسازی‬ ‫در‬ ‫موثر‬ ‫و‬ ‫صرفه‬ ‫به‬ ‫مقرون‬ ‫و‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬2CO‫گاز‬ ‫از‬
‫آلکانول‬ ‫حاوی‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫طبیعی‬
‫میگیرد‬ ‫صورت‬ ‫ها‬ ‫آمین‬[11].‫از‬ ‫بیش‬ ،‫آمریکا‬ ‫در‬95‫از‬ ‫درصد‬
‫جداسازی‬ ‫های‬ ‫عملیات‬2CO‫جذب‬ ‫و‬ ‫شستشو‬ ‫اساس‬ ‫بر‬‫می‬ ‫انجام‬
‫عنوان‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫آمین‬ ‫آلکانول‬ ‫حاوی‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شود‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫شیمیایی‬ ‫حالل‬[12].‫ترین‬ ‫معمول‬ ‫و‬ ‫متداولترین‬ ‫از‬
‫عملیات‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫آمین‬ ‫آلکانول‬‫می‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫آنها‬ ‫از‬ ‫جذب‬
‫آمین‬ ‫اتانول‬ ‫مونو‬ ‫به‬ ‫توان‬(MEA)( ‫آمین‬ ‫اتانول‬ ‫دی‬ ،DEA‫متیل‬ ،)
( ‫آمین‬ ‫اتانول‬ ‫دی‬MDEA‫مانند‬ ‫دیگری‬ ‫های‬ ‫آمین‬ ‫و‬ )DGA
,DIPA‫و‬AMP‫کرد‬ ‫اشاره‬[13].‫عالی‬ ‫آمین‬ ‫اخیر‬ ‫های‬ ‫سال‬ ‫در‬
MDEA‫بار‬ ‫در‬ ‫باال‬ ‫ظرفیت‬ ‫علت‬ ‫به‬‫های‬ ‫مول‬ ‫گذاری‬2CO‫استحکام‬ ،
‫ب‬ ‫حرارتی‬‫گاز‬ ‫با‬ ‫مستقیم‬ ‫غیر‬ ‫واکنش‬ ،‫کم‬ ‫بخار‬ ‫تلفات‬ ،‫اال‬2CO‫و‬
‫گاز‬ ‫با‬ ‫واکنش‬ ‫در‬ ‫پایین‬ ‫آنتالپی‬2CO،‫ها‬ ‫آمین‬ ‫مهمترین‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫به‬
‫ها‬ ‫آمین‬ ‫دیگر‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬‫است‬ ‫شده‬ ‫تبدیل‬[14].‫ذکر‬ ‫قابل‬ ‫نکته‬
‫جذب‬ ‫میزان‬ ،‫دیگر‬2CO‫آمین‬ ‫توسط‬MDEA‫بصورت‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬
،‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫کم‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫آهسته‬‫مشکل‬ ‫این‬ ‫حل‬ ‫برای‬ ‫رو‬ ‫این‬ ‫از‬
‫مانند‬ ‫دیگر‬ ‫های‬ ‫آمین‬ ‫از‬ ‫میتوان‬Piperazine, MEA‫و‬DEA‫در‬
‫آمین‬ ‫کنار‬MDEA‫جذب‬ ‫میزان‬ ‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ‫منظور‬ ‫به‬2CO‫و‬
‫آمین‬ ‫عملکرد‬ ‫بهبود‬MDEA‫جداسازی‬ ‫در‬2CO،‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬
‫کرد‬ ‫استفاده‬[15,16].‫های‬ ‫آمین‬ ‫ترکیبی‬ ‫سیستم‬ ‫صنعت‬ ‫در‬ ‫امروزه‬
MDEA+Piperazine‫واکنش‬ ‫آن‬ ‫علت‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫محبوب‬ ‫بسیار‬
‫آمین‬ ‫باالی‬ ‫پذیری‬Piperazine‫گاز‬ ‫با‬2CO‫از‬ ‫حاصل‬ ‫پایین‬ ‫حرارت‬ ‫و‬
‫واکنش‬MDEA‫گاز‬ ‫با‬2CO‫سیستم‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫نتیجه‬ ‫و‬ ‫است‬
‫جذب‬ ‫میزان‬ ‫افزایش‬ ،‫آمینی‬ ‫ترکیبی‬2CO‫انرژی‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬
‫باش‬ ‫می‬ ‫عملیات‬ ‫این‬ ‫انجام‬ ‫برای‬ ‫کمتر‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬‫د‬[17].‫بنابراین‬
‫ترکیبی‬ ‫سیستم‬MDEA+ Piperazine‫میتوا‬‫و‬ ‫موثر‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫ند‬
‫حذف‬ ‫در‬ ‫کارآمد‬2CO‫باشد‬ ‫شیمیایی‬ ‫جذب‬ ‫عملیات‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬
،‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ،‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫معایبی‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫نیز‬ ‫ترکیب‬ ‫این‬ ‫اما‬
‫غلظت‬ ‫میزان‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫در‬ ‫آمین‬ ‫تخریب‬ ‫و‬ ‫خوردگی‬
‫ایجاد‬ ‫محدودیت‬‫می‬ ‫اندازی‬ ‫راه‬ ‫های‬ ‫هزینه‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫کند‬ ‫می‬
‫ع‬ ،‫شود‬‫مخلوط‬ ‫و‬ ‫ترکیبی‬ ‫آمین‬ ‫این‬ ‫بر‬ ‫الوه‬‫تر‬ ‫خورنده‬ ‫بسیار‬ ‫میتواند‬
‫ها‬ ‫آمین‬ ‫های‬ ‫چالش‬ ‫و‬ ‫نوسانات‬ ‫و‬ )‫احیا‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫خصوص‬ ‫(به‬ ‫باشد‬
‫های‬ ‫هزینه‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫آلودگی‬ ‫باعث‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫خود‬
‫گردد‬ ‫عملیاتی‬[18].
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫امروزه‬‫از‬ ‫یکی‬ ‫صنعت‬ ‫در‬ ‫کامپیوتر‬ ‫توسط‬ ‫فرآیندی‬
‫می‬ ‫فرآیند‬ ‫یک‬ ‫عملکرد‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫برای‬ ‫کارآمد‬ ‫و‬ ‫موثر‬ ‫های‬ ‫ابزار‬

3. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
3‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬)‫(الزامی‬
‫و‬ ‫تست‬ ‫روند‬ ‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ‫شامل‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫های‬ ‫مزیت‬ .‫باشد‬
‫تست‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫مشکالت‬ ‫رفع‬ ،‫طراح‬ ‫مهندس‬ ‫توسط‬ ‫فرآیند‬ ‫آزمایش‬
‫ب‬ ‫کردن‬ ‫پیدا‬ ‫در‬ ‫طراح‬ ‫مهندس‬ ‫به‬ ‫کمک‬ ،‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫فرآیند‬ ‫تجربی‬‫هینه‬
‫با‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫بحرانی‬ ‫شرایط‬ ‫بررسی‬ ،‫فرآیند‬ ‫برای‬ ‫عملیاتی‬ ‫شرایط‬ ‫ترین‬
‫با‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫و‬ ‫الزم‬ ‫اطالعات‬ ‫آوری‬ ‫جمع‬ ،‫فرآیند‬ ‫انجام‬
‫مختلف‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫توسط‬ ‫فرآیند‬ ‫عملکرد‬ ‫بررسی‬ ،‫فرآیند‬ ‫عملکرد‬
‫با‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫عملیاتی‬ ‫و‬ ‫تجهیزاتی‬ ‫های‬ ‫هزینه‬ ‫برآورد‬ ،‫ترمودینامیکی‬
‫فرآ‬ ‫انجام‬‫خوراک‬ ‫با‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫فرآیند‬ ‫عملکرد‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫یند‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫مختلف‬ ‫های‬[19].‫بررسی‬ ‫به‬ ‫ما‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬‫عملکرد‬
‫محلول‬MDEAmine + Piperazine‫نهایت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫پرداخت‬ ‫خواهیم‬
‫به‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫کرد‬ ‫خواهیم‬ ‫معرفی‬ ‫را‬ ‫سیستم‬ ‫ترین‬
(‫با‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫عملیاتی‬ ‫شرایط‬‫فلو‬ ‫موالر‬500 kg mol/h‫و‬
‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫با‬ ‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫جریان‬1779 kg mol/h‫خواهند‬ ‫برج‬ ‫وارد‬
‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫جریان‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫دما‬ ‫همچنین‬ ،‫شد‬35‫سانتی‬ ‫درجه‬
‫گر‬‫و‬ ‫اد‬4400.)‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫پاسکال‬ ‫کیلو‬‫انجام‬ ‫برای‬ ‫منظور‬ ‫بدین‬
‫فرآیندی‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫از‬ ‫آزمایشات‬Aspen HYSYS
‫است‬.‫کرد‬ ‫خواهیم‬ ‫فاده‬
2-‫فرآیند‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫بوسی‬ ‫جداسازی‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫حذف‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫آمین‬ ‫له‬
‫گاز‬2CO‫هنوز‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫صنعتی‬ ‫فرآیند‬ ‫یک‬ ‫متان‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫شناخته‬ ‫برتر‬ ‫تکنولوژی‬ ‫یک‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫دنیا‬ ‫در‬[20].‫گاز‬
‫های‬ ‫واحد‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫و‬ ‫ارزش‬ ‫با‬ ‫گاز‬ ‫یک‬ ‫متان‬ ‫طبیعی‬‫می‬ ‫آلفین‬
‫اسیدی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫بایست‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫که‬ ‫باشد‬2CO‫پاکسازی‬
‫به‬ ‫متان‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫اسیدی‬ ‫گازهای‬ ‫جداسازی‬ ‫و‬ ‫حذف‬ .‫گردد‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫شناخته‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫عنوان‬‫ها‬ ‫آمین‬ ‫بوسیله‬ ‫که‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬.‫وارد‬ ‫که‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آمین‬ ،‫فرآیند‬ ‫این‬ ‫در‬
،‫شود‬ ‫می‬ ‫جذب‬ ‫برج‬‫و‬ ‫پایین‬ ‫نسبتا‬ ‫دمای‬ ‫در‬ ‫اسیدی‬ ‫گازهای‬ ‫جذب‬ ‫با‬
‫های‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫جدا‬ ‫به‬ ‫اقدام‬ ‫باال‬ ‫نسبتا‬ ‫دمای‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫کردن‬ ‫آزاد‬
.‫کند‬ ‫می‬ ‫متان‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫اسیدی‬‫ورود‬ ‫مرحله‬ ‫از‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫در‬
‫در‬ ‫مختلفی‬ ‫های‬ ‫واکنش‬ ‫برج‬ ‫به‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫آمین‬ ‫حاوی‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬
‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫جریان‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫بین‬ ‫مختلفی‬ ‫شرایط‬،‫معمول‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ،‫افتد‬
‫بین‬ ‫واکنش‬ ‫مرحله‬ ‫اولین‬ ‫در‬S2H‫انتقال‬ ‫با‬ ‫آمین‬ ‫و‬+
H‫میدهد‬ ‫رخ‬
‫گاز‬ ‫بین‬ ‫واکنش‬ ‫اما‬ ،)‫واکنش‬ ‫باالی‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫(همراه‬2CO‫در‬ ‫آمین‬ ‫و‬
‫از‬ ‫اول‬ ‫مرحله‬ ‫در‬ ،)‫واکنش‬ ‫پایین‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫(همراه‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫مرحله‬ ‫دو‬
‫گاز‬ ‫بین‬ ‫واکنش‬2CO‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫نمک‬ ،‫آمین‬ ‫و‬
‫دوم‬ ‫مرحله‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬2CO‫را‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫یون‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫حل‬ ‫آب‬ ‫در‬
.‫دهد‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬‫مشاهده‬ ‫زیر‬ ‫در‬ ‫توانید‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫های‬ ‫واکنش‬
.‫کنید‬
H2S + A min e ↔ [A mine e]H+
+ HS- (1)
)2(-
+ OH+
e] COOHO + A min e ↔ [A min2+ H2CO
CO2 + H2O + R2NH3 ↔ R2NCH4
+
+ HCO-
3 (3)
‫در‬‫اند‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫بیشتری‬ ‫جزییات‬ ‫با‬ ‫باال‬ ‫های‬ ‫واکنش‬ ‫ادامه‬:
( ‫نمک‬ ‫تشکیل‬Carbamate formation: )
CO2 + 2R1R2NH ↔ R1R2NCOO-
+ R1R2NH2
+
(4)
‫تفکیک‬ ‫و‬ ‫هیدرولیز‬2CO: ‫شده‬ ‫حل‬
CO2 + OH-
↔ HCO3
-
(5)
HCO3
-
↔ CO2 + OH-
(6)
‫ت‬ ‫های‬ ‫واکنش‬( ‫نمک‬ ‫شکیل‬Carbamate formation‫با‬ )
: ‫بیشتر‬ ‫جزییات‬
CO2 + R1R3COHCNH + OH-
↔ R1R3COCO2CNH-
+
H2O (7)
R1R3COCO2CNH-
+ H2O ↔ CO2 + R1R3COHCNH +
OH-
(8)
: ‫آب‬ ‫تفکیک‬
H2O ↔ H+
+ OH+
(9)
‫های‬ ‫واکنش‬S2H: ‫آمین‬ ‫با‬
H2S ↔ H + HS-
(10)
HS-
+ R1R2NH ↔ S-
R1R2NH2+
(11)
‫اسیدی‬ ‫گاز‬ ‫جداسازی‬ ،‫شده‬ ‫گفته‬ ‫توضیحات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬H2S‫در‬
‫اسیدی‬ ‫گاز‬ ‫جداسازی‬ ‫و‬ ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫بخاز‬ ‫فاز‬2CO‫مای‬ ‫فاز‬ ‫در‬‫رخ‬ ‫ع‬
.‫دهد‬ ‫می‬‫است‬ ‫ذکر‬ ‫قابل‬‫شماره‬ ‫اشکال‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫واکنش‬6‫الی‬10
،‫است‬ ‫شده‬ ‫اشاره‬ ‫آنها‬ ‫به‬‫همگی‬.‫باشند‬ ‫می‬ ‫تعادلی‬ ‫های‬ ‫واکنش‬‫د‬‫ر‬
‫شماره‬ ‫اشکال‬1‫و‬2‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫فرآیندی‬ ‫کلی‬ ‫نمای‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬‫گاز‬
‫و‬ ‫طبیعی‬‫استفا‬ ‫مورد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫هیدرولیکی‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫از‬ ‫نمایی‬‫ده‬
.‫میکنید‬ ‫مشاهده‬ ‫را‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫در‬

4. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
4‫پژ‬ ‫مرکز‬‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫وهش‬)‫(الزامی‬
‫ش‬ ‫شکل‬‫ماره‬1–)‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫(شیرین‬ ‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫حذف‬ ‫کامل‬ ‫فرآیند‬
‫شماره‬ ‫شکل‬2–‫هید‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬‫جذب‬ ‫برج‬ ‫رولیکی‬‫شده‬ ‫پر‬ ‫بصورت‬

5. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
5‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬)‫(الزامی‬
3-‫نتایج‬‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫شماره‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬1‫در‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫های‬ ‫جریان‬ ‫مشخصات‬ ‫و‬
‫جداول‬1‫الی‬4‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ،‫دمای‬ ‫با‬35‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬،
‫فشار‬4400‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫و‬ ‫پاسکال‬ ‫کیلو‬500‫سا‬ ‫بر‬ ‫مول‬ ‫کیلوگرم‬‫به‬ ‫عت‬
.‫شود‬ ‫می‬ ‫وارد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫پایین‬‫با‬ ‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫جریان‬ ،‫طرفی‬ ‫از‬‫دمای‬
35‫فشار‬ ،‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬4400‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫و‬ ‫پاسکال‬ ‫کیلو‬1779
‫شو‬ ‫می‬ ‫وارد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫باالی‬ ‫از‬ ‫ساعت‬ ‫بر‬ ‫مول‬ ‫کیلوگرم‬‫م‬ ‫نکته‬ .‫د‬‫هم‬
‫برا‬ ‫یعنی‬ ،‫باشد‬ ‫می‬ ‫جریان‬ ‫دو‬ ‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫در‬ ‫اختالف‬ ‫اینجا‬ ‫در‬‫ان‬ ‫ی‬‫جام‬
‫کم‬ ‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫با‬ ‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ،‫کاملتر‬ ‫و‬ ‫بهتر‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬‫تری‬‫ن‬‫سبت‬
‫برج‬ ‫وارد‬ ‫آمین‬ ‫جریان‬ ‫به‬‫جذب‬‫بع‬ ‫و‬ ‫عملیات‬ ‫پایان‬ ‫در‬ .‫شود‬ ‫می‬‫از‬ ‫د‬
‫وجو‬ ‫بدون‬ ‫شیرین‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ،‫ها‬ ‫جریان‬ ‫میان‬ ‫های‬ ‫واکنش‬ ‫انجام‬‫د‬‫گا‬‫ز‬
2CO‫گاز‬ ‫و‬S2H‫دمای‬ ‫با‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫باالی‬ ‫از‬35.07‫سانتی‬ ‫درجه‬
‫فشار‬ ‫و‬ ‫گراد‬4350‫پاسکال‬ ‫کیلو‬‫و‬‫فلو‬ ‫موالر‬466.4‫کیلوگرم‬‫م‬‫بر‬ ‫ول‬
‫ساعت‬‫همچنین‬ ،‫شود‬ ‫می‬ ‫خارج‬‫کسر‬ ‫با‬ ‫آمین‬ ‫از‬ ‫غنی‬ ‫محلول‬ ‫جریان‬
‫های‬‫مولی‬0.0143‫گاز‬ ‫از‬2CO،0.0048‫گاز‬ ‫از‬S2H‫و‬0.0025
‫کنن‬ ‫فعال‬ ‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫از‬‫ده‬Piperazine‫دمای‬ ‫با‬43.43‫درجه‬
‫فشار‬ ‫و‬ ‫گراد‬ ‫سانتی‬4400‫فلو‬ ‫موالر‬ ‫و‬ ‫پاسکال‬ ‫کیلو‬1811‫کیل‬‫وگرم‬
‫در‬ ‫توجه‬ ‫قابل‬ ‫نکته‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫خارج‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫از‬ ‫ساعت‬ ‫بر‬ ‫مول‬‫ا‬‫ینجا‬
‫و‬ ‫کامل‬ ‫خروج‬100‫کننده‬ ‫فعال‬ ‫آمین‬ ‫درصدی‬Piperazine‫برج‬ ‫از‬
‫ش‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬ ‫ادامه‬ ‫در‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫جذب‬‫ر‬ ‫سازی‬ ‫بیه‬‫ا‬
‫می‬ ‫مشاهده‬.‫کنید‬
‫جدول‬(1‫ترش‬ ‫گاز‬ ‫مشخصات‬ :)‫برج‬ ‫به‬ ‫ورودی‬
Mol fractionComponent
0.0016Nitrogen
0.0416CO2
0.0050H2O
0.8759Methane
0.0396Ethane
0.0094Propane
0.0026
0.0040
0.0015
0.0014
0.0000
0.0000
0.0173
i-Butane
n-Butane
i-Pentane
n-Pentane
MDEAmine
Piperazine
H2S
‫جدول‬(2‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫مشخصات‬ :)‫برج‬ ‫به‬ ‫ورودی‬
Mol fractionComponent
0.0000Nitrogen
0.0029CO2
0.8946H2O
0.0000Methane
0.0000Ethane
0.0000Propane
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.1000
0.0025
0.0000
i-Butane
n-Butane
i-Pentane
n-Pentane
MDEAmine
Piperazine
H2S
‫جدول‬(3‫شیرین‬ ‫گاز‬ ‫مشخصات‬ :)‫برج‬ ‫از‬ ‫خروجی‬
Mol fractionComponent
0.0017Nitrogen
0.0000CO2
0.0019H2O
0.9344Methane
0.0421Ethane
0.0100Propane
0.0028
0.0043
0.0015
0.0013
0.0000
0.0000
0.0000
i-Butane
n-Butane
i-Pentane
n-Pentane
MDEAmine
Piperazine
H2S
‫جدول‬(4‫غنی‬ ‫آمین‬ ‫جریان‬ ‫مشخصات‬ :)
Mol fractionComponent
0.0000Nitrogen
0.0143CO2
0.8789H2O
0.0011Methane
0.0001Ethane
0.0000Propane
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0982
0.0025
0.0048
i-Butane
n-Butane
i-Pentane
n-Pentane
MDEAmine
Piperazine
H2S

6. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
6‫پژ‬ ‫مرکز‬‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫وهش‬)‫(الزامی‬
‫شماره‬ ‫شکل‬3–‫نمودار‬‫کسر‬‫گاز‬ ‫مولی‬2CO‫در‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬
‫شماره‬ ‫شکل‬4–‫نمودار‬‫کسر‬‫گاز‬ ‫مولی‬S2H‫در‬‫برج‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫جذب‬

7. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
7‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬)‫(الزامی‬
‫شماره‬ ‫شکل‬5–‫گاز‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ‫نمودار‬2CO‫در‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬
‫شماره‬ ‫شکل‬6–‫گاز‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ‫نمودار‬S2H‫در‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬

8. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
8‫پژ‬ ‫مرکز‬‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫وهش‬)‫(الزامی‬
4-‫گ‬ ‫نتیجه‬‫یری‬
‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫آمی‬ ‫واکنش‬ ‫سرعت‬ ،‫مقدمه‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫موارد‬‫ن‬
MDEA‫مانند‬ ‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫با‬2CO‫و‬S2H‫و‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫در‬
‫صورت‬ ‫در‬ ‫پس‬ ،‫است‬ ‫پایین‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫عملیات‬
‫استفاده‬‫از‬‫آمین‬ ‫این‬‫جداسازی‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫تنهایی‬ ‫به‬‫ب‬ ،‫رای‬
‫دلخواه‬ ‫و‬ ‫خوب‬ ‫عملکرد‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬‫کاهش‬ ‫و‬‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫میزان‬
‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫شیرین‬ ‫گاز‬ ‫در‬‫هز‬ ‫افزایش‬ ‫به‬ ‫مجبور‬ ،‫ینه‬‫ه‬‫ا‬
‫ماده‬ ‫مقدار‬ ‫بردن‬ ‫باال‬ ‫برای‬MDEA‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫در‬‫بت‬ ‫تا‬ ‫هستیم‬‫وانیم‬
‫مانند‬ ‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫حداکثر‬2CO‫و‬S2H‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫را‬
‫شد‬ ‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫و‬ ‫پژوهش‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫اما‬ .‫کنیم‬ ‫جداسازی‬‫در‬ ‫ه‬
‫ماده‬ ‫کمی‬ ‫مقدار‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ،‫مقاله‬ ‫این‬Piperazine‫توا‬ ‫می‬‫ن‬
‫آمین‬ ‫واکنش‬ ‫سرعت‬MDEA‫را‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫در‬ ‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫با‬
‫مقد‬ ‫افزیش‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫باال‬ ‫های‬ ‫هزینه‬ ‫انجام‬ ‫بدون‬ ‫و‬ ‫داد‬ ‫افزایش‬‫آ‬ ‫ار‬‫مین‬
‫اسی‬ ‫های‬ ‫گاز‬ ‫جذب‬ ‫و‬ ‫جداسازی‬ ‫حداکثر‬ ‫به‬ ،‫آمین‬ ‫محلول‬ ‫در‬ ‫اصلی‬‫دی‬
‫گا‬ ‫سازی‬ ‫شیرین‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬.‫یافت‬ ‫دست‬ ‫طبیعی‬ ‫ز‬‫شماره‬ ‫شکل‬ ‫در‬8
‫آمین‬ ‫عملکرد‬ ‫توانید‬ ‫می‬MDEA‫مولی‬ ‫کسر‬ ‫با‬0.3(3‫بیش‬ ‫برابر‬‫تر‬
‫بخش‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫از‬2)‫مشاب‬ ‫عملیاتی‬ ‫شرایط‬ ‫در‬‫ه‬‫و‬
‫ماده‬ ‫وجود‬ ‫بدون‬Piperazine‫نتیجه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫کنید‬ ‫مشاهده‬
‫با‬ ‫حتی‬ ،‫آمده‬ ‫بدست‬3‫آمین‬ ‫میزان‬ ‫کردن‬ ‫برابر‬MDEA‫د‬‫محلول‬ ‫ر‬
‫اسیدی‬ ‫گاز‬ ‫مقداری‬ ‫هنوز‬ ،‫آمین‬2CO.‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫شیرین‬ ‫گاز‬ ‫در‬
‫شماره‬ ‫شکل‬7–‫گاز‬ ‫مولی‬ ‫کسر‬ ‫نمودار‬2CO‫در‬‫انج‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫جذب‬ ‫برج‬‫ام‬
‫آمین‬ ‫با‬ ‫تنها‬ ( ‫سازی‬ ‫شبیه‬MDEA)
‫کاهش‬ ،‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫و‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫دیگر‬ ‫توجه‬ ‫قابل‬ ‫نکات‬ ‫از‬
‫ورودی‬ ‫فلو‬ ‫میزان‬‫طبیعی‬ ‫گاز‬‫محلول‬ ‫جریان‬ ‫ورودی‬ ‫فلو‬ ‫مقابل‬ ‫در‬
‫فلو‬ ‫میزان‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ،‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫نتایج‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫آمین‬
‫بین‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬ ‫میزان‬ ،‫جذب‬ ‫برج‬ ‫به‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫ورودی‬
‫آ‬ ‫مایع‬ ‫محلول‬ ‫جریان‬ ‫و‬ ‫طبیعی‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬‫انجام‬ ‫بهتر‬ ‫و‬ ‫کاملتر‬ ‫مین‬
‫فرآیند‬ ‫عملکرد‬ ‫افزایش‬ ‫منظور‬ ‫به‬ .‫میگیرد‬‫جداسا‬ ‫و‬ ‫جذب‬‫گاز‬ ‫زی‬
‫اسیدی‬2CO،‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫و‬ ‫پژوهش‬ ‫طبق‬ ،
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫اول‬ ‫فاکتور‬ ،‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫فراوانی‬ ‫تاثیر‬ ‫توانند‬ ‫می‬ ‫فاکتور‬ ‫دو‬
‫ماننده‬ ‫ماده‬ ‫یک‬Piperazine‫با‬ ‫آمین‬ ‫واکنش‬ ‫سرعت‬ ‫بردن‬ ‫باال‬ ‫برای‬
‫گاز‬ ‫ورودی‬ ‫فلو‬ ‫میزان‬ ‫کاهش‬ ‫دوم‬ ‫فاکتور‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫اسیدی‬ ‫های‬ ‫گاز‬
‫طبی‬‫بهتر‬ ‫جذب‬ ‫برج‬ ‫در‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬ ‫پدیده‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫عی‬
.‫شود‬ ‫انجام‬ ‫کاملتر‬ ‫و‬
5-‫مراجع‬
[
1]
A. M. Shariff, G. Murshid, L. K. Keong, M. A.
Bustam, and F. Ahmad, Solubility of carbon dioxide
in aqueous solutions of piperazine (PZ) at elevated
pressure, Advance Material Research, Vol. 917,
2014, pp. 144-150.
[
2]
A. T.Zoghi, F. Feyzi, and S. Zarrinpashneh,
Experimental investigation on the effect of addition
of amine activators to aqueous solutions of N-
methyldiethanolamine on the rate of carbon dioxide
absorption, International Journal of Greenhouse Gas
Control, Vol. 7, 2012, pp. 12-19.
[
3]
M. Hasib-ur-Rahman, M. Siaj, F. Larachi, CO2
capture in alkanolamine/room-temperatureionic
liquid emulsions: a viable approach with carbamate
crystallization andcurbed corrosion behavior, Int. J.
Greenhouse Gas Control 6 (2012) 246–252.
[
4]International Energy Agency, CO2 Emissions
fromFuel Combustion Highlights, Paris,2011.
[
5]
J. Conti, P. Holtberg, L. Doman, K. Smith, J.
Sullivan, K. Vincent, J. Barden, P. Martin,
C.Mellish, D. Kearney, International Energy Outlook
2011, US Energy Information
Administration,Technical Report No. DOE/EIA-
0484, 2011.
[
6]
S. Garg, A.M. Shariff, M.S. Shaikh, B. Lal, A.
Aftab, N. Faiqa, VLE of CO2 in aqueous
potassiumsalt of L-phenylalanine: experimental data
and modeling using modifiedKent–Eisenberg model,
J. Nat. Gas Sci. Eng. 34 (2016) 864–872.
[
7]
A. Ahmady, M.A. Hashim, M.K. Aroua,
Absorption of carbon dioxide in the aqueousmixtures
of methyldiethanolamine with three types of
imidazolium-based ionic liquids,Fluid Phase Equilib.
309 (2011) 76–82.

9. 4TH
International Conference On Oil, Gas and Ptrochemical, Tehran Univrsity, Iran
9‫ایران‬ ‫معدنی‬ ‫و‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پژوهش‬ ‫مرکز‬)‫(الزامی‬
[
8]
A.L. Chaffee, G.P. Knowles, Z. Liang, J. Zhang,
P. Xiao, P.A. Webley, CO2 capture by
adsorption:materials and process development, Int. J.
Greenhouse Gas Control 1(2007) 11–18.
[
9]
G. Xu, L. Li, Y. Yang, L. Tian, T. Liu, K. Zhang,
A novel CO2 cryogenic liquefaction andseparation
system, Energy 42 (2012) 522–529.
[
10]
S. Garg, A.M. Shariff, M.S. Shaikh, B. Lal, A.
Aftab, N. Faiqa, Selected physical propertiesof
aqueous potassium salt of L-phenylalanine as a
solvent for CO2 capture, Chem.Eng. Res. Des. 113
(2016) 169–181.
[
11]
S. Garg, A.M. Shariff, M.S. Shaikh, B. Lal, A.
Aftab, N. Faiqa, Measurement and predictionof
physical properties of aqueous sodium salt of L-
phenylalanine, J. Serb. Chem.Soc. 81 (2016).
[
12]
D. Camper, J.E. Bara, D.L. Gin, R.D. Noble,
Room-temperature ionic liquid−amine
solutions:tunable solvents for efficient and reversible
capture of CO2, Ind. Eng. Chem.Res. 47 (2008)
8496–8498.
[
13]
A.M. Shariff, M.S. Shaikh, M.A. Bustam, S.
Garg, N. Faiqa, A. Aftab, High-pressure solubilityof
carbon dioxide in aqueous sodium L-prolinate
solution, Procedia Eng. 148(2016) 580–587.
[
14]
S. Paul, B. Mandal, Density and viscosity of
aqueous solutions of
(Nmethyldiethanolamine+piperazine) and (2-amino-
2-methyl-1-propanol+piperazine)from (288 to 333)
K, J. Chem. Eng. Data 51 (2006) 1808–1810.
[
15]
Z. Feng, F. Cheng-Gang,W. You-Ting,W. Yuan-
Tao, L. Ai-Min, Z. Zhi-Bing, Absorptionof CO2 in
the aqueous solutions of functionalized ionic liquids
and MDEA, Chem.Eng. J. 160 (2010) 691–697.
[
16]
Z. Feng, M. Jing-Wen, Z. Zheng,W. You-Ting,
Z. Zhi-Bing, Study on the absorption ofcarbon
dioxide in high concentrated MDEA and ILs
solutions, Chem. Eng. J. 181(2012) 222–228.
[
17]
D. Fu, L. Qin, H. Hao, Experiment and model for
the viscosity of carbonated piperazine-N-
methyldiethanolamine aqueous solutions, J. Mol.
Liq. 186 (2013) 81–84.
[
18]
Z. Feng, M. Jing-Wen, Z. Zheng,W. You-Ting,
Z. Zhi-Bing, Study on the absorption ofcarbon
dioxide in high concentrated MDEA and ILs
solutions, Chem. Eng. J. 181(2012) 222–228.
[
19]
Kumar, S., Cho, J.H., Moon, I., 2010. Ionic
liquid-amine blends and CO2BOLs:Prospective
solvents for natural gas sweetening and CO2 capture
technology-Areview. Int. J. Greenhouse Gas Control
20, 87–116.
[
20]
Li, L., Zhao, N., Wei, W., Sun, Y., 2013. A
review of research progress on CO2 capture,storage,
and utilization in Chinese academy of sciences. Fuel
108, 112–130.
[
21]
Berstad, D., Neksåa, P., Anantharaman, R., 2012.
Low-temperature CO2 removalfrom natural gas.
Energy Procedia 26, 41–48.