همانطور که اشاره شد محصول خروجی در فرایند بهره‌برداری و توزیع گاز مایع (LPG) در ایران، حاوی ناخالصی‌هایی نظیر ترکیبات گوگردی (H₂S، مرکاپتان‌ها)، آب محلول و ذرات معلق است. چالش اصلی این طرح، یافتن زنجیره فرایندی بهینه و اقتصادی است که بتواند LPG ناخالص را با حداقل هزینه سرمایه‌ای (CAPEX) و عملیاتی (OPEX) به این درجه خلوص رساند. بدین منظور گام‌های تحقیقاتی و عملیاتی زیر انتظار می‌رود:

• تشخیص و کمّی‌سازی ناخالصی‌

نخستین گام، آنالیز ترکیب شیمیایی خوراک است (مبتنی بر گاز کروماتوگراف GC–MS یا GC–FID). آنالیز ترکیب گاز اولیه در اختیار تیم‌های پژوهشگر قرار خواهد گرفت و بهترین راهکار در راستای حصول خلوص 99/5% ارزیابی خواهد شد.

• حذف ترکیبات گوگردی

در این مرحله، روش‌های مختلفی از جمله فرایندهای فیزیکی (مانند جذب سطحی از طریق غربال‌های مولکولی یا کربن‌‎فعال با ظرفیت جذب محدود و نیازمند احیاء دوره‌ای با دمای بالا) یا  فرایندهای شیمیایی (مانند اکسیداسیون مرکاپتان با پیچیدگی واکنش و دشواری کنترل ایمنی به عنوان عامل محدودکننده) قابل‌استفاده هستند و بسته به فرایند انتخابی، زیرساخت‌های مختلف از جمله برج جذب آمین(MEA/DEA)  یا برج جذب سولفید (Scavenger)،  بستر کاتالیستی اکسیداسیون یا جذب کربن فعال/زئولیت و سیستم احیای آمین یا حرارتی برای احیای بستر جذب مورد استفاده خواهند بود. از چالش‌های طراحی فرایند در این بخش، خوردگی برج و خطوط لوله در حضور H₂S/CO₂، کنترل دما و فشار برای جلوگیری از حرارت‌زدگی آمین و دفع یا بازیابی سولفید تولیدی خواهد بود. از جمله گلوگاه‌های پروژه، افت فشار در برج جذب و نیاز به دمای بالا برای احیاء است.

• حذف رطوبت و آب محلول

به منظور رطوبت‌زدایی، امکان استفاده از خشک‌کن‌های جذبی (سیکل تعویض موسوم به TSA) در شرایط تحت خلأ یا تغییر دما خواهد بود که می‌تواند مبتنی بر تکنولوژی‌های مختلف مانند برج خشک‌کن جذبی (سیلیکاژل، آلومینا یا غربال مولکولی)، سیستم تونل احیا، برج حذف رطوبت با تری اتیلن گلیکول (TEG) عمل کرده و ممکن است دچار

دی‌هیدراته‌شدن گسترده، گرفتگی و افت جریان شوند. گلوگاه احتمالی، افت راندمان در رطوبت پایین و فشارهای بالا خواهد بود.

• پالایش نهایی با غشاء

فرایند جداسازی غشایی (PDMS یا غشای سرامیکی) با توجه به عمر غشاء و تحمل فشار پایین پر چالش خواهد بود. فشار نوسانی جذب (PSA)، حساسیت غشاء به آلودگی و آب، سیکل‌های کوتاهPSA، نیازمند کنترل دقیق شیرها، کاهش عمر بستر و غشاء بدون پیش‌تصفیه کافی از جمله چالش‌های احتمالی هستند که نیازمند سیکل‌های فشار-خلأ سریع و کنترل پیچیده شیرها خواهد بود و ممکن است با گلوگاه‌هایی مانند نیاز به پیش‌تصفیه (آب و ذرات) برای حفظ عمر غشا/بستر جذب مواجه شود.

• کنترل کیفیت و پایش مداوم

در فرایند تخلیص، پایش پیوسته از نکات کلیدی است که نیازمند نصب سنسورهای FTIR یا TCD [2] آنلاین برای پایش ناخالصی و سیستم کنترل DCS  برای تنظیم شرایط برج‌ها و خشک‌کن‌ است و گلوگاه احتمالی، دسترسی محدود به تجهیزات حسگر ضدانفجار و در نتیجه نیاز به راهکارهای بومی و مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

• بازیابی و مدیریت انرژی، کنترل فرایند و ایمنی

در مجموع، پژوهش باید بر یک راهبرد چندمرحله‌ای متمرکز باشد که ترکیبی از جذب شیمیایی/سطحی، تقطیر جزئی، خشک‌سازی جذبی و پالایش غشایی یا PSA را در کنار بازیابی انرژی و پایش لحظه‌ای ارائه دهد. هر بخش از این زنجیره دارای گلوگاه‌های عملیاتی (افت‌فشار، عمر تجهیزات، نگهداری) و اقتصادی (سرمایه‌گذاری اولیه، مصرف انرژی) است که در تحقیق باید به‌طور کمّی بررسی و بهینه‌سازی شوند.