نحو معالجة غاز حامضي ذات كفاءة طاقية: نمذجة قائمة على الإكسيرج وطرق تحسين سطح الاستجابة لعملية امتصاص ثنائي إيثانول أمين

تُعتبر تنقية الغاز عملية إزالة الغازات الحمضية، مثل CO2 وH2S، من الغاز الطبيعي باستخدام المذيبات الأمينية. تُستخدم هذه العملية بشكل واسع في صناعة البترول ولكنها غالبًا ما تتطلب استهلاكًا عاليًا للطاقة. وبالتالي، من المهم تقييم وتحسين كفاءة العملية. في الدراسة الحالية، تم إجراء تحليل إكسيرجي على وحدة تنقية الغاز قائمة على ثنائي إيثانول أمين. الهدف هو تحديد أوجه القصور وإرشاد تحسين العملية. تم نمذجة العملية في برنامج Aspen HYSYS وتم التحقق من صحتها مقابل بيانات التصميم. تُظهر التحليل أن عمود الامتصاص يتسبب في أكبر تدمير للإكسيرجي، حوالي 77.4 ميغاواط. لتحسين الأداء، تم أولًا تقييم المتغيرات التشغيلية الرئيسية، مثل معدل دوران المذيب، تركيز ثنائي إيثانول أمين، ودرجة حرارة دخول المذيب إلى العمود، بشكل فردي من خلال تحليل الحساسية. ثم تم تحسين هذه المتغيرات معًا باستخدام طرق تحسين سطح الاستجابة. في ظل الظروف المحسّنة، ينخفض إجمالي تدمير الإكسيرجي إلى حوالي 73.8 ميغاواط. هذا يمثل حوالي 5% تحسين في كفاءة الإكسيرجي مع تلبية جميع متطلبات العملية. توضح هذه النتائج أن تحسين المتغيرات المتعددة يمكن أن يحسن الأداء الديناميكي الحراري لعملية تنقية الغاز.