موضوعات القطاع
يسعى المستهلكون دائمًا إلى النقاء فيما يشترونه. إنهم يريدون أطعمة طازجة وكاملة؛ أقمشة طبيعية بالكامل؛ أنظف مياه وأثاث متين البناء. تعتبر الصحة والاستدامة وطول العمر من الدوافع الرئيسية عند شراء ما تشتريه. وينطبق نفس المبدأ على الوقود وتركيبه الكيميائي. فالطاقة القابلة للاحتراق الأنظف والأكثر كفاءة هي المرغوبة فوق المواد المليئة بالشوائب والملوثات. لماذا؟ يتطلب نقل وبيع هذه الطاقة الاستقرار والامتثال للوائح الصناعة. وهذا ينطبق على الغاز الطبيعي وغاز مكبات النفايات. ما لم يلبِ الغاز معايير جودة معينة، فإنه يحتاج إلى تنقية. تسمى هذه المعالجة الإضافية بتحلية الغاز.
عند اختبار القيمة الحرارية للغاز الطبيعي، على سبيل المثال، يقوم المسؤولون بقياس كمية الحرارة المنطلقة عند الاحتراق، وكثافة الطاقة التي غالبًا ما تُعبَّر عنها بالجول لكل كيلوغرام (MJ/kg). يجب أن يقع الغاز الطبيعي ضمن نطاق من 42 إلى 55 MJ/kg. للمقارنة، يقع البنزين بين 44 و 46 MJ/kg بينما يصل اليورانيوم المخصب إلى حوالي 3,900 GJ/kg. لذا، من الواضح أن كمية أقل بكثير من اليورانيوم تولد حرارة أكبر. ومع ذلك، يتمتع الغاز الطبيعي بقيمة حرارية أعلى من البنزين. لماذا، إذن، يفشل بعض الغاز الطبيعي في تلبية معايير القيمة الحرارية؟
تكون هناك حاجة إلى تحلية الغاز الطبيعي عندما يُقيّم الغاز على أنه حامض. تمامًا كما هو الحال مع الطعام، عندما تؤدي التركيزات العالية من الحمض إلى طعم حامض، فإن الغاز الطبيعي يصبح حامضًا بسبب عناصر حمضية مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S). في الواقع، عندما تتجاوز مستويات H₂S أربعة أجزاء في المليون (ppm) من حيث الحجم، لا يتم شحن الغاز الطبيعي ولا بيعه حتى يتم خفض هذا الرقم. فـ H₂S ليس سامًا فحسب، بل يصدر رائحة كريهة ومثيرة للغثيان. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعمل بشكل تآكلي على الأنابيب والصمامات ويمكن أن يتلف المقاييس والعدادات عبر البنية التحتية لإدارة الغاز. بمجرد إزالة H₂S – جنبًا إلى جنب مع CO₂ – في إجراء تحلية الغاز الحامض، يصبح الغاز الطبيعي جاهزًا للاستهلاك من حيث الصحة والسلامة والقيمة الحرارية.
تخضع عملية تحلية الغاز لما يسبقها في تسلسل المعالجة. يتم تجهيز الغاز الطبيعي للاستخدام من خلال المراحل التالية. يوجد الغاز الطبيعي التقليدي بين طبقات الصخور النارية والمتحولة. كما يوجد في مسام التكوينات الرسوبية مثل الطفل والرمل. يمكن العثور على الغاز الطبيعي المذاب داخل رواسب النفط والفحم. الأولوية الأولى لهذا الغاز الطبيعي المصاحب هي فصله عن النفط الخام المضيف. يجب إزالة أي ماء مرتبط بتيار الغاز الطبيعي. غالبًا ما يحتوي الغاز الطبيعي المجمع من الآبار على سوائل الغاز الطبيعي (NGLs) التي لها قيمة اقتصادية بصرف النظر عن الغاز نفسه وعادة ما يتم فصلها. وفي هذه المرحلة يتم التعامل مع الكبريت وثاني أكسيد الكربون من خلال عملية تحلية الغاز.
تشبه هذه العملية إلى حد كبير تقنيات الامتصاص المستخدمة في إزالة الماء وفصل NGL. ومع ذلك، في حالة معادلة H₂S، يُستخدم محلول أمين – وهو مشتق من الأمونيا – في الغالبية العظمى من حالات عمليات تحلية الغاز الطبيعي. في محطة التحلية، يتم تمرير الغاز الحامض عبر وحدة تحلية الغاز، أو برج، يحتوي على محلول الأمين. يجذب الأمين جزيئات الكبريت ويمتصها، محررًا الغاز من هذا المركب السام والضار، ليمنحك غازًا طبيعيًا حلوًا. والأفضل من ذلك، يمكن إعادة تدوير محلول الأمين واستخدامه مرة أخرى. الجدير بالذكر، على أي حال، هو أنه في بعض الحالات، تكون المجففات الصلبة، مثل الإسفنج الحديدي، فعالة أيضًا في إزالة الكبريت.
يجب أن ينتقل الغاز الطبيعي من حيث يوجد إلى حيث يستهلك – غالبًا عبر خطوط الأنابيب. هذه الخطوط معرضة للتلف الناتج عن الغاز الحامض. يتطلب الغاز المُحلى للحفاظ على البنية التحتية للنقل مستدامة وسليمة على مسافات طويلة يجب أن يقطعها.
تحدث مع متخصص
هل لديك أسئلة حول تحلية الغاز لمنشأتك؟
