Techno-economic evaluation of helium recovery from natural gas; A comparison between inorganic and polymeric membrane technology

نویسندگان

  • Arne Lindbrathen Department of Chemical Engineering, Norwegian University of Science and Technology
  • May-Britt Hagg Department of Chemical Engineering Norwegian University of Science and Technology
  • Muhammad Saeed Electron Microscopy Laboratory at Department of Oral Biology, University of Oslo, UiO, Oslo, 0316 Norway
  • Shamim Haider Department of Chemical Engineering, Norwegian University of Science and Technology
چکیده مقاله:

Natural gas produced at high pressure (50-70 bar) is the only industrial source of helium (He). A membrane separation process may offer a more efficient production system with smaller footprint and lower operational cost than conventional cryogenic system. Inorganic membranes with high mechanical strength are known to exhibit good stability at high pressure. In this work, two inorganic membranes, porous silica and carbon molecular sieve (CMS) were studied by simulation for their applicability in the He recovery process and compared against a Matrimid polymeric membrane. An in-house developed membrane simulation model (Chembrane) interfaced with Aspen HYSYS was used to simulate the membrane area and energy requirement for the He separation process. He was separated directly from a mixture containing methane (CH4) and 1-5 mole% He in the feed stream, and natural gas containing 1-5 mole% of He in a mixture of CH4 and N2. These streams were considered at 70 bar pressure and 25 °C. Single and two-stage membrane separation processes with and without recycle stream were simulated to achieve 97 mole % purity and 90% recovery of He. The simulation results showed that all three membranes can achieve required purity and recovery in a two-stage separation process. However, a recycle is required while using Matrimid membrane which adds cost and complexity to the system. The highest net present value (NPV) for silica, CMS, and Matrimid membrane was $M 2.5, 2, and 1.75 respectively when 5% He is present in feed gas and 15 years of plant life is considered.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

hazard evaluation of gas condensate stabilization and dehydration unit of parsian gas refinery using hazop procedures

شناسایی مخاطرات در واحد 400 پالایشگاه گاز پارسیان. در این پروزه با بکارگیری از تکنیک hazop به شناسا یی مخاطرات ، انحرافات ممکن و در صورت لزوم ارایه راهکارهای مناسب جهت افزایش ایمنی فرا یند پرداخته میگردد. شرایط عملیاتی مخاطره آمیز نظیر فشار و دمای بالا و وجود ترکیبات مختلف سمی و قابل انفجار در واحدهای پالایش گاز، ضرورت توجه به موارد ایمنی در این چنین واحدهایی را مشخص می سازد. مطالعه hazop یک ر...

Techno-Economic and Environmental Evaluation of Expansion Turbines for Gas Field Improvement (Case study)

Regarding the increased energy consumption of the processes at the operational units in the National Iranian Oil Company, the present study analyzed energy consumption at one of the gas refineries. In this refinery, which is the main supplier of Fajr Jam refinery for the national gas network, as well as an injection into the oil fields of the Iranian South oil company, the pressure of gas after...

متن کامل

a comparison of linguistic and pragmatic knowledge: a case of iranian learners of english

در این تحقیق دانش زبانشناسی و کاربردشناسی زبان آموزان ایرانی در سطح بالای متوسط مقایسه شد. 50 دانش آموز با سابقه آموزشی مشابه از شش آموزشگاه زبان مختلف در دو آزمون دانش زبانشناسی و آزمون دانش گفتار شناسی زبان انگلیسی شرکت کردند که سوالات هر دو تست توسط محقق تهیه شده بود. همچنین در این تحقیق کارایی کتابهای آموزشی زبان در فراهم آوردن درون داد کافی برای زبان آموزان ایرانی به عنوان هدف جانبی تحقیق ...

15 صفحه اول

on the relationship between critical thinking, metacognition and translation quality of literary and economic texts

این مطالعه سعی دارد تا رابطه تفکر انتقادی و مهارت های شناختی را به عنوان دو عنصر مهم روانشناسی شناختی با کیفیت ترجمه متون ادبی و اقتصادی بررسی کند. صد دانشجوی سال آخر ترجمه که در مقطع کارشناسی مشغول به تحصیل هستند برای شرکت در این مطالعه انتخاب شدند و آزمون های تافل تفکر انتقادی و مهارت های شناختی از آنها گرفته شد. آزمون ترجمه ادبی و اقتصادی نیز برای تعیین سطح کیفیت ترجمه گرفته شد. یافته های حا...

Producing synthetic natural gas frommicroalgae via supercritical water gasification: A techno-economic sensitivity analysis

A techno-economic sensitivity analysis of the production of synthetic natural gas (SNG) via catalytic supercritical water gasification (SCWG) of microalgae produced in raceway ponds (RP), tubular-, or flat-panel-airlift photobioreactors (FPA-PBR) has been perfomed. The aim of combining microalgae production with SCWG is to close material flows with respect to water and nutrients, the so called ...

متن کامل

a comparison of teachers and supervisors, with respect to teacher efficacy and reflection

supervisors play an undeniable role in training teachers, before starting their professional experience by preparing them, at the initial years of their teaching by checking their work within the proper framework, and later on during their teaching by assessing their progress. but surprisingly, exploring their attributes, professional demands, and qualifications has remained a neglected theme i...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 5  شماره 2

صفحات  126- 136

تاریخ انتشار 2019-04-01

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023