|
أن الغاز الطبيعي يحتوي عادة ً على بعض الشوائب
impurities
مثل كبريتيد الهيدروجين
H2S
وثاني أوكسيـــــد الكربون
CO2
والهيدروكاربونات الثقيلة مثل المركبتان. تعرف هذه المركبات
بالغازات الحامضية
Acid gases.
أما الغاز الطبيعي الحاوي على
H2S
أو مركبات كبريتية أخرى مثل
CS2 – COS
والمركبتان يسمى الغاز الحامضي
Sour Gas
، أما إذا كان يحتوي على
CO2
فقط فيسمى بالغاز الحلو
Sweet Gas.
وعادة ً يجب إزالة كل من
H2S - CO2
لمنع حدوث مشاكل التآكل وزيادة القيمة الحرارية للغاز.
أن تحلية الغاز الطبيعي
Sweetening
هي أحد أهم الخطوات في معالجة الغاز ، وترجح أهمية تحلية الغاز
للأسباب التالية:
1. المخاطر الصحية: يمكن تحسس غاز
H2S
بالشم إذا كان تركيزه 0.13
ppm
، ويمكن شمه بشكل واضح بتركيز4.6ppm
أما إذا زاد التركيز عن 200
ppm
فأن حاسة الشم تتعطل. وفي تركيز 500
ppm
تحدث مشاكل في التنفس ويتوقع أن يموت الشخص خلال دقائق . أما
بتركيز 1000
ppm
فيؤدي الى الوفاة فوراً.
2. تأثيرها على تسعيرة الغاز: وهو أحد أهم ثلاث عوامل مؤثرة على
تسعيرة الغاز . والمفاوضات التجارية تكون عادة ً صارمة جداً بخصوص
محتوى
H2S.
3. مشاكل التآكل: إذا زاد الضغط الجزئي لغاز
CO2
عن 15
psia
يجب أستعمال مواد مانعة للتآكل لمنع حدوث ذلك.
طرق تحلية الغاز الطبيعي1. الأمتصاص بالطبقة الصلبة
Solid bed Absorption:وتضمن
هذه الطريقة إزالة كلية لـ
H2S
بتراكيز منخفضة وتستعمل المواد التالية:
iron sponge – molecular sieve
– أوكسيد الزنك. وهذه الطريقة ملائمة لأزالة كمية قليلة من الكبريت
عندما يكون تدفق الغاز قليلاً أو تركيز
H2S
قليلاً أو الأثنان معاً.
2. المذيبات الكيميائية
Reactive Solvents:
مثل:
-
Monoethanole Amine "MEA".
-
Diethanole Amine "DEA".
-
Diglycol Amine "DGA".
-
Di-iso Propanol Amine "DIPA".
- كاربونات البوتاسيوم الحارة.
- وبعض المذيبات المختلطة. تستعمل هذه المحاليل لأزالة كميات كبيرة
من
H2S – CO2
. كما يمكن إعادة تنشيط
Regeneration
لهذه المذيبات.
3. المذيبات الفيزياوية
Physical Solvents
مثل
Selexol
–
Recitisol
–
Purisol
– بالأضافة الى الفلور .. وأغلب هذه المذيبات يستعمل لأزالة
CO2
كما يمكن إعادة تنشيطها أيضاً.
4. الأكسدة المباشرة للكبريت
Direct Oxidation to Sulfur:
تستعمل مواد مثل
Sulferox – Stertford
وهذه الطريقة تقلل من أنبعاثات
H2S.
5. الأغشية: تستعمل هذه الطريقة مع تراكيز عالية من
CO2.
كيفية أختيار الطريقة المناسبة للتحلية:هناك العديد من العوامل
التي يجب أخذها بنظر الأعتبار عند أختيار طريقة تحلية الغاز وهي:
1. نوع المركب المراد إزالته (
H2S
– المركبتان).
2. تراكيز الغاز الحامضي الداخل والخارج
inlet & outlet Acid Gas Concentrations.
3. معدل تدفق الغاز – درجة حرارته – وضغطه.
4. مدى ملائمة هذه الطريقة.
5. الأنتقائية
Selectivity
للغاز الحامضي المطلوب.
6. وجود المركبات الآروماتية في الغاز.
7. موقع البئر.
8. الأعتبارات البيئية.
9. الجدوى الأقتصادية.
ويتم أختيار الطريقة المناسبة على ضوء كمية الكبريت الداخل وكمية
الكبريت في الخط الخارج. وعند عدم الرغبة بأستخلاص الكبريت ،
يمكـــن أختيـــار الطرق غيرالمباشرة مثل: طرق الطور السائل
Liquid-phase processes
وطرق الطبقة الجافة
Dry-Bed Processes
والتي يتم أختيارها في حال كون تركيز الكبريت قليلاً جداً ومثال
هذه الطرق: طريقة أوكسيد الزنك
Zink
–
Oxide
أو أوكسيد الحديد
Iron – Oxide Sponge.
أما عند الرغبة بإزالة كمية كبيرة من
H2S
أو
CO2
أو الأثنان معاً فيتم أستعمال طرق الطور السائل وعند الرغبة بأزالة
H2S
فقط تكون المذيبات الفيزياوية مناسبة أكثر والتي يمكن أن تستخدم
لأزالة
CS2
أو
CO2
بشكل أنتقالي وعند أحتواء خط الدخول
feed
على كمية كبيرة من الهيدروكاربونات
C3+
فأن المذيبات الفيزياوية تؤدي الى خسارة كبيرة في هذه
الهيدروكاربونات لأنها تتحرر من المذيبات مع الغازات الحامضية .
وعملية أستخلاصها مرة ً ثانية ً غير مجدي أقتصادياً. وعند أحتواء
الخط الداخل على
H2S
أو
CO2
والرغبة في أزالتها يجب أستعمال المذيبات الكيمياوية مثل الأمينات
والكربونات. وطريقة الأمين ذات تفاعلية عالية وكلفة واطئة بالأضافة
الى مرونة عالية في التصميم والتشغيل أما الكاربونات فتستعمل
لأزالة
COS
–
CS2
وهذه الطريقة ذات كلفة واطئة أيضاً.
وعلى أية حال فأن أختيار الطريقة المناسبة يجب أن يؤخذ بنظر
الأعتبار الأعتبارات البيئية والأقتصادية...
|