موضوعات القطاع
الكبريت كعنصر موجود في كل مكان. في الكون، يحتل المرتبة العاشرة من حيث الانتشار؛ وعلى الأرض، يأتي في المرتبة الخامسة. يوجد في الفيتامينات والأحماض الأمينية وقشرة الأرض، وفي كل نبات وحيوان تقريبًا. هناك استخدامات لا تعد ولا تحصى للكبريت في الصناعة والزراعة، بما في ذلك مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية والأسمدة. وغني عن القول إنه عنصر بالغ الأهمية في الطبيعة والاقتصاد. ومع ذلك، عندما يتواجد في مركبات كيميائية ومخاليط معينة، لا يتفاعل الكبريت بشكل جيد مع المواد الأخرى. يمكن أن تكون هذه المركبات خطرة على الصحة؛ ضارة بالبيئة؛ ومسببة للتآكل للعديد من المواد المستخدمة للأغراض الصناعية. يجب أن تخضع الكائنات والمواد التي توجد فيها هذه المركبات الخطرة لعملية إزالة الكبريت.
معنى إزالة الكبريت ذو شقين في الواقع: يمكن أن يشير إلى إزالة الكبريت العنصري على المستوى الجزيئي أو، بدلاً من ذلك، استخلاص مركبات الكبريت من الخلائط الكيميائية. في حد ذاته، يمكن استخراج الكبريت من الرواسب الجوفية عن طريق صهره من خلال حقن الماء الساخن فوق نقطة الغليان. بمجرد ذوبانه، يتم ضخ الكبريت إلى السطح. ولكن ماذا عن تلك المركبات الخطرة التي توجد في تركيبات متنوعة مثل الغاز الطبيعي والكتلة الحيوية والبترول، على سبيل المثال؟
توجد تشكيلات الغاز الطبيعي في جميع أنحاء العالم. تقع أكبر الودائع في الشرق الأوسط والاتحاد الروسي وأوروبا. في أمريكا الشمالية، يتوفر الغاز الطبيعي بكثرة في تكساس وأوكلاهوما ونيو مكسيكو ووايومنغ ولويزيانا. في الولايات المتحدة، يتم تدفئة أكثر من 50 بالمائة من المنازل بالغاز الطبيعي، ويمثل هذا الوقود 24 بالمائة من إجمالي استهلاك الطاقة. غالبًا ما يتم استخراج الغاز الطبيعي من رواسبه الترابية بنفس طريقة البترول – من خلال الحفر أو التكسير الهيدروليكي. ولكن قبل النقل عبر 300,000 ميل من خطوط الأنابيب، يجب معالجة الغاز لإزالة كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وثاني أكسيد الكربون (CO₂). إزالة الكبريت من الغاز الطبيعي ضرورية لسببين مهمين للغاية. فوجود H₂S ليس سامًا للعمال والمستهلكين فحسب، بل إنه ضار أيضًا بشبكات خطوط الأنابيب التي تنقل الوقود. لذلك، يحتاج الغاز الطبيعي إلى المعالجة في محطة إزالة الكبريت فور استخراجه. إذا تجاوز وجود كبريتيد الهيدروجين 5.7 ملليجرام لكل متر مكعب من الغاز الطبيعي، يتجاوز الغاز عتبة من غاز صالح للاستخدام إلى غاز "حامض". في مثل هذه الظروف، يتم تمرير الغاز عادةً عبر برج أو عمود يحتوي على أمين، أي مشتق من الأمونيا. يمتص محلول الأمين مركب H₂S أثناء مرور تيار الغاز، تاركًا غازًا طبيعيًا أنقى.
في الأساس، الغاز الحيوي هو الميثان (و CO₂) الذي يتم إطلاقه من المواد العضوية في ظروف لا هوائية – أو خالية من الأكسجين. يمكن أن يحدث هذا بشكل طبيعي، كما هو الحال في قلب كومة السماد أو مكب النفايات، أو يمكن أن يحدث بفعل التكنولوجيا البشرية، أي أجهزة الهضم اللاهوائية المصممة هندسيًا. في غياب الأكسجين، تعمل الكائنات الدقيقة البكتيرية على المادة العضوية، وتحللها بحيث يتم إطلاق الغاز الحيوي من المواد الصلبة التي احتفظت به. بمجرد التقاطه، يشغل الغاز الحيوي محركات الاحتراق التي، بدورها، تشحن مولدات الكهرباء. ومع ذلك، فإن الغاز الحيوي، بدوره، لديه مشكلة H₂S، وهي نفس المشكلة الواضحة مع الغاز الطبيعي. إن تهديد الصحة العامة وتدهور البنية التحتية حقيقيان بنفس القدر في إنتاج الغاز الحيوي. يمكن تقسيم إزالة الكبريت الرطبة بشكل أكبر إلى: الامتصاص الكيميائي (مذيبات الأمين أو الأمونيا أو الكربونات)؛ والامتصاص الفيزيائي (يجمع مكونات المذيب مع انخفاض في الضغط)؛ والأكسدة الرطبة (تستخدم محلولًا قاعديًا ضعيفًا لامتصاص وأكسدة H₂S). تستخدم إزالة الكبريت الجافة عوامل مسحوق/جزيئات لمعالجة الغاز الحيوي، مما يقلل من احتمالية التآكل في خزان الغاز الحيوي.
كبريتيد الهيدروجين ليس مركب الكبريت الوحيد الذي يمثل مشكلة في إنتاج الطاقة. ينبعث ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) من مداخن العادم في محطات الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري والمنشآت التي تحرق النفايات الصلبة. في الطبيعة، ينطلق SO₂ عند ثوران البراكين. يرتبط SO₂ بالأمطار الحمضية، وهو ملوث هوائي رئيسي يؤثر على صلاحية الموائل وبقاء مختلف أنواع النباتات والحيوانات. يتضمن الغسيل الرطب محلول امتصاص قلوي – الحجر الجيري أو الجير أو حتى مياه البحر – يتم رشه مباشرة على تيار الغاز أو تجميعه لاستقبال التيار. يحول الغسيل الرذاذي الجاف المحلول إلى مسحوق بواسطة غاز ساخن. تساعد عملية إزالة الكبريت من البقايا الجوية في منع الجزيئات السامة من إلحاق الضرر بالنظم البيئية والهواء الذي نتنفسه.
إزالة الكبريت بالامتزاز (Adsorptive Desulfurization) هي تقنية مبتكرة أحدثت تحولًا في طريقة تعاملنا مع وجود الكبريت في تيارات الغاز. في Gazpack، نفخر بالاستفادة من أحدث التقنيات مثل إزالة الكبريت بالامتزاز لإزالة الكبريت من مجموعة متنوعة من الغازات. تتضمن هذه العملية مواد ماصة مثل الزيوليتات، والكربون المنشط، أو أكاسيد المعادن التي تحبس مركبات الكبريت بشكل انتقائي، مما يؤدي إلى تيار غاز نقي. والأهم من ذلك، أن إزالة الكبريت بالامتزاز توفر بديلاً أكثر كفاءة واقتصادًا وصديقًا للبيئة لطرق إزالة الكبريت التقليدية، خاصة عند التعامل مع تيارات الغاز التي تحتوي على تركيزات منخفضة من الكبريت.
تحدث مع متخصص
أسئلة حول إزالة الكبريت لمنشأتكم؟
