تحسين أداء إزالة الحموضة من الغاز الطبيعي باستخدام الموائع النانوية القائمة على الأمينات

الملخص

يواجه مصنع الغاز مليته في ليبيا تحديات تشغيلية مستمرة في وحدة إزالة الغاز الحمضي (AGRU) بما في ذلك الاستهلاك العالي للطاقة لتجديد المذيبات وكفاءة الامتصاص المحدودة. حددت دراسات التحسين السابقة مزيجا فعالا من 39٪ بالوزن من MDEA و1٪ بالوزن من DEA باعتباره التركيبة الأمينية المثلى.

تبحث هذه الدراسة في تحسين الأداء بشكل أكبر عن طريق تحويل هذا المذيب الهجين إلى سائل نانوي يحتوي على أنابيب كربون نانوية متعددة الجدران (MWCNTs) وجزيئات نانوية من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) بتركيزات تتراوح بين 0.01 و0.1٪ بالوزن.

تم استخدام نموذج محاكاة Aspen HYSYS V11 معتمد لوحدة إزالة الغاز الحمضي في مليته لتقييم تأثير هذه الجزيئات النانوية على كفاءة الامتصاص ومتطلبات الطاقة. حقق السائل النانوي القائم على MWCNT كفاءة إزالة CO₂ بنسبة 84.9٪ مقارنة بـ 77.7٪ للحالة الأساسية وخفض استهلاك إعادة التسخين بنسبة 21.5٪ (≈ 4.0×10⁴ كيلوواط) وحقق السائل النانوي القائم على SiO₂ إزالة بنسبة 81.8٪ مع توفير في الطاقة بنسبة 11.8٪.

يعزى تحسن الأداء إلى تحسين نقل الحرارة والكتلة داخل السائل النانوي. تسلط هذه النتائج الضوء على الجدوى التقنية والإمكانات القوية للمذيبات الأمينية المصنوعة من السوائل النانوية في تحقيق تخفيض كبير في الطاقة وتكثيف العمليات في أنظمة تحلية الغاز الصناعية.