تولید غشاهای مورد استفاده در فرایند شیرین سازی گاز طبیعی
محور پژوهش
نفت، گاز و پتروشیمی
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی شیمی
حوزه پژوهش
بهینه سازی تولید و کاهش ضایعات در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
عنوان
تولید غشاهای مورد استفاده در فرایند شیرین سازی گاز طبیعی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در این طرح تولید غشاها و ماژول های غشایی که در فرایند شیرین سازی گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرند مورد نظر است. در حال حاضر تمامی پالایشگاههای گاز طبیعی در کشور بر مبنای فرایند جذب آمین استوار می باشند. فرایند جذب آمین دارای مزایایی نظیر خلوص بالای محصول می باشد. در سالهای گذشته فناوری پیشرفته جداسازی غشایی توسط چندین شرکت آمریکایی توسعه داده شده است که با روش جذب آمین ترکیب شده و مزایای قابل توجهی برای پالایشگاههای گاز ایجاد نموده است که مجموع آن مزایا منجر به کاهش نزدیک به 25 الی 30 درصدی هزینه های شیرین سازی گاز طبیعی شده است. مزایای روش غشایی در شیرین سازی گاز طبیعی عبارتند از : تجهیزات سیستم‌های غشایی مدولار می‌باشد و امکان افزایش یا کاهش ظرفیت را به راحتی ایجاد می کنند. تجهیزات غشایی کم حجم وكم وزن می باشند ایمنی محیط زیست انعطاف‌پذیری بسیار زیاد در جریان‌های مختلف، فشارها و تركیبات مختلف گاز انرژی مصرفی و سرمایه‌گذاری اولیه كمتری برای این فناوری نیاز است. با توجه به اینکه ایران جزو بزرگترین منابع گاز دنیا می باشد، هزینه قابل توجهی برای تصفیه و شیرین سازی گاز طبیعی در کشور تخصیص می یابد. لذا کاهش هزینه های تولید با استفاده از فناوری های پیشرفته و بروز موجب می گردد که سالانه چند صد میلیون دلار در کشور صرفه جویی گردد. همچنین دستیابی به فناوری های پیشرفته و رفع وابستگی کشور در صنعت گاز یکی از اهداف و برنامه های اصلی کشور می باشد. لذا دستیابی به فناوری غشایی در شیرین سازی گاز طبیعی برای کشور ایران که دومین ذخایر گاز طبیعی دنیا را دارد کاملا ضروری محسوب می گردد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها در سالهای گذشته فعالیت های پژوهشی بسیاری در ساخت نمونه های غشایی برای شیرین سازی گاز طبیعی در گروه پژوهشی غشایی دانشکده مهندسی شیمی انجام شده است. این فعالیت ها با توسعه پلیمرها و ترکیبات پلیمری جدید با کارایی بسیار زیاد در شیرین سازی گاز طبیعی دنبال شده است. چاپ بالغ بر 80 عنوان مقاله ISI در مجلات بسیار معتبر و یک پتنت در US Patent بخشی از دستاوردهای این پژوهش های گذشته می باشد. همچنین با توجه به فعالیت های صنعتی این گروه پژوهشی در بومی سازی غشاهای مورد استفاده در صنعت آب، پشتوانه تجربی خوبی برای تجاری سازی و بومی سازی غشاهای شیرین سازی گاز طبیعی برای این گروه پژوهشی ایجاد شده است. نمونه های غشایی برای شیرین سازی گاز طبیعی، آزمایش های اولیه را به خوبی گذرانده اند و تطابق عملکردی بسیار خوبی با نمونه های تجاری شرکت های آمریکایی دارند. با توجه به زیر ساخت پژوهش مناسبی که در دانشگاه ایجاد شده است و تجربه عملی بسیار خوبی که در این سالها اندوخته شده است، توانایی لازم برای بومی سازی و تولید انبوه و تجاری این غشاها وجود دارد که با یک سرمایه گذاری مناسب می توان این محصولات ضروری و مورد نیاز کشور را تولید نمود. برای تجاری سازی غشاهای شیرین سازی گاز طبیعی یک بازه 5 ساله در نظر گرفته شده است. در دو سال ابتدایی نمونه های صنعتی از غشاها تولید خواهد شد. در سالهای سوم تا پنجم نمونه های صنعتی بهینه سازی و نهایی سازی می گردند تا در سال پنجم مورد استفاده در ماژول های صنعتی قرار گیرد. به موازات ساخت غشاهای مطلوب برای شیرین سازی گاز طبیعی، ساخت ماژول های پیچشی از این غشاها دنبال خواهد شد. پیش بینی می شود این ماژول ها در انتهای سال سوم به نقطه مطلوبی برسد و از سال چهارم تجربه تولید صنعتی آزمون شود. در سال پنجم ماژول های پیچشی تولید خواهند شد و با استفاده در سامانه های شیرین سازی در مقیاس پایلوت مورد تست های میدانی در پالایشگاههای گاز طبیعی کشور قرار می گیرند. در انتهای سال پنجم توانایی و تجربه و دانش فنی برای تولید غشا و ماژول های غشایی شیرین سازی گاز طبیعی ایجاد می شود و این فناوری بومی سازی میشود. همچنین با تجارب عملیاتی بدست آمده در سال پنجم، توانایی طراحی مهندسی یک پالایشگاه گاز طبیعی بر مبنای غشاهای شیرین سازی تولید شده در داخل ایجاد می گردد. بنابراین در انتهای سال پنجم این گروه توانایی تولید غشا و همچنین طراحی و ساخت پالایشگاه گاز طبیعی بر مبنای فرایند غشایی را خواهد داشت. این توانایی، کاهش قابل توجه هزینه های شیرین سازی گاز طبیعی را در سال خواهد داشت و وابستگی کشور را به فناوری ها و محصولات محوری در شیرین سازی گاز طبیعی از بین خواهد برد. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط:


شکل بالا مقایسه توانایی غشاهای ساخته شده در گروه پژوهشی (دایره های توپر قرمز) با منطقه جذاب تجاری سازی این غشاها را نمایش می دهد.