Optimization of natural gas sweetening process by Alkano-amines and membrane permeation in Aspen Hysys.
Author
Khan, Muhammad Shoaib Arshad
Term
4. term
Education
Publication year
2023
Abstract
Dette 10. semesters projekt undersøger, hvordan rensning (sødning) af offshore naturgas kan optimeres ved at fjerne CO2 og H2S ved hjælp af to teknologier: aminskrubning med alkanolaminer og membranpermeation, samt en hybridløsning, der kombinerer dem. Arbejdet sætter først problemstillingen i en energimæssig og klimamæssig kontekst og gennemgår kulstofopsamlingsteknologier. Herefter modelleres og simuleres processerne i Aspen HYSYS: for membraner omfatter det transportteori, nøgleparametre som permeabilitet og selektivitet samt konfigurationer (enkelttrin, totrin og med recirkulation); for aminprocessen behandles kemi og masseoverførsel mellem CO2 og aminer samt udstyr som absorptionskolonne, flash-tank, lean–rich varmeveksler og regeneratorkolonne. Der foretages en sammenlignende vurdering af separationsydelse og driftskrav (bl.a. cirkulationshastighed for opløsning, regenereringsenergi og CO2-belastning) samt en procesøkonomisk analyse. Projektet sammenligner effektivitet og omkostninger for stand-alone membran, stand-alone amin og en hybridproces i Aspen HYSYS. Konkrete talmæssige resultater og konklusioner fremgår ikke af dette uddrag, men afhandlingen rapporterer resultater for de tre løsninger og en samlet omkostningssammenligning.
This 10th semester project explores how to optimize offshore natural gas sweetening by removing CO2 and H2S using two technologies: alkanolamine amine treatment and membrane permeation, as well as a hybrid configuration that combines them. The work first places the problem in an energy and climate context and reviews carbon capture options. It then develops and simulates the processes in Aspen HYSYS: for membranes, this includes transport theory, key parameters such as permeability and selectivity, and configurations (single-stage, two-stage, and with recycle); for the amine process, it covers the chemistry and mass transfer of CO2 with amines and the main equipment (absorber, flash tank, lean–rich heat exchanger, and regenerator). A comparative assessment of separation performance and operating requirements is carried out, including solution circulation rate, regeneration energy, and CO2 loading, together with a process economic analysis. The study compares efficiency and cost for stand-alone membrane, stand-alone amine, and a hybrid process in Aspen HYSYS. Specific numerical outcomes are not included in this excerpt, but the thesis reports results for all three options and a total cost comparison.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents