فرآیند تصفیه آمین از نمکهای گرما مقاوم به روش ترسیب شیمیایی پیشرفته
آمین راهبردیترین ماده شیمیایی مورد استفاده در فرآیند شیرینسازی گاز طبیعی و نیز فرآیند تغلیظ گاز اسیدی، در اغلب پالایشگاههای گازی جهان است. علاوه بر این، آمین بعنوان عامل تثبیت pH خطوط لوله انتقال محصول چاههای نفت و گاز ترش نیز استفاده میگردد. در بیشتر واحدهای شیرینسازی و تقریباً تمامی واحدهای تغلیظ گاز اسیدی از متیل دی اتانول آمین (MDEA) بعنوان جاذب گاز اسیدی انتخابپذیر استفاده میگردد. به مرور زمان در نتیجه عواملی مانند دمای بیش از حد آمین در حین فرآیند احیا در برج دفع یا نشت اکسیژن، آمین تخریب شده و به مجموعهای از مواد زاید نامطلوب که جمعاً نمکهای گرما مقاوم (HSS) خوانده میشوند؛ تبدیل میشود. این مواد نامطلوب باعث افت کارایی فرآیند شیرینسازی و همچنین خوردگی تجهیزات میشوند. حداکثر غلظت قابل تحمل HSS اغب 2 درصد در نظر گرفته میشود. آمین آۀوده به مقادیر بالاتر با آمین تازه جایگزین شده یا با استفاده از یکی از روشهای تقطیر یا تبادل یونی از HSS عاری میشود. این عملیات حذف HSS در اصطلاح رکلایم کردن (Reclamation) نامیده میشود.
شرکت دانش بنیان کیمیا صنعت آترون یک روش مدرن به نام رکلایم کردن آمین با ترسیب شیمیایی را به عنوان محصول دانش بنیان خود ثبت و تجاریسازی کرده است که در نوع فرآیند و رویکرد، نخستین روش حذف HSS از آمین به روش ترسیب شیمیایی است.
نمکهای گرما مقاوم و سایر نمکها مانند سدیم کلراید تا حد زیادی در محلول آمین قابلیت انحلال دارند. بنابراین تبدیل آنها به رسوب جهت جداسازی چالشهای زیادی دارد. فرضیه فرآیند ترسیب شیمیایی پیشرفته تبدیل یونهای نامطلوب به نمکهایی است که ثابت حلالیت بسیار پایینی در محلول داشته باشند تا با جداسازی فاز جامد بصورت تهنشینی و فیلتراسیون، غلظت یونهای مطلوب در حد قابل قبول باشد. در رویکرد ترسیب شیمیایی پیشرفته، تلاش میشود یونهای تشکیل دهنده نمکهای گرما مقاوم (شامل فرمیات، استات، پروپیونات و مانند آنها) که اغلب حاصل اکسیداسیون آمین هستند و نیز کلراید که از بیرون وارد چرخه شده است؛ در قالب نمکهای نامحلول با عنوان کلی هیدروکسیدهای لایهای دوتایی (Layered Double Hydroxide) یا به اختصار LDH در آیند. از مشهورترین انواع LDH میتوان به کلسیم کلرو آلومینات یا نمک فریدل و کلسیم سولفو آلومینات یا نمک اترینگیت اشاره کرد. نمک فریدل حاصل ترسیب شیمیایی یون کلراید و نمک اترینگیت حاصل ترسیب یون سولفات است. لگاریتم ثابت حلالیت این نمکها در محدوده 30- تا 40- است. در نتیجه میتوان نتیجه گرفت که در صورت تبدیل موفق یون کلراید به نمک فریدل یا یون سولفات بع نمک اترینگیت، آنیون حذف شده دیگر قابل برگشت به محلول بعنوان یک یون محلول را نخواهد داشت و کافی است فاز جامد تشکیل شده با راندمان مناسبی از مایع جدا گردد.
با افزودن مجموعه سهتایی از مواد شیمیایی پودری به آمین و همزدن آن، فرآیند تبدیل HSS به اجزای نامحلول انجام میشود. سپس تهنشینی اتفاق افتاده و آمین پس از فیلتراسیون به عنوان محصول رکلایم شده به مصرف مجدد میرسد. لجنها نیز در فیلتر شنی یا فیلتر پرس فشرده شده و از هدرروی آمین همراه لجن جلوگیری میشود.
فرآیند AACP به عنوان ارائه خدمات یا فروش پکیج در دسترس کارفرمایان محترم قرار دارد. مزایای ارزنده این روش نسبت به روش متداول و شناخته شده تقطیر در خلاء عبارتند از:
- هزینه پایین
- عدم نیاز به گرما
- عدم بروز تخریب حرارتی یا اکسید شدن آمین در حین تصفیه
- سرعت بالای عملیات و امکان تصفیه تمامی آمین واحد شیرینسازی در فرصت محدود تعمیرات اساسی
- فرآیند فشار جو