مخصص 50×10⁴م³ محطة تسييل الغاز الطبيعي / د

مقدمة

بناء المشروع 50 × 10⁴م³مشروع تسييل الغاز الطبيعي ومرافقه الداعمة، بالإضافة إلى خزان واحد بسعة 10000 متر مكعب من الغاز الطبيعي المسال. تشمل وحدات المعالجة الرئيسية: ضغط غاز التغذية، ووحدة إزالة الكربون، ووحدة التجفيف، ووحدة إزالة الزئبق والهيدروكربونات الثقيلة، ووحدة التسييل، وتخزين المبردات، ووحدة ضغط البخار السريع، ومجمع خزانات الغاز الطبيعي المسال، ومرافق التحميل.

كيف تتم معالجة الغاز الطبيعي قبل عملية التسييل؟

يصل تيار الغاز الطبيعي المغذي للمحطة إلى المنجم على شكل غاز عبر الأنابيب. يحتوي الغاز الطبيعي المستخرج من الأرض على شوائب وماء وسوائل أخرى مصاحبة، لذا قبل عملية التسييل، يخضع الغاز لعملية معالجة لإزالة المواد غير المرغوب فيها. يمر الغاز عبر سلسلة من الأوعية والضواغط والأنابيب حيث يتم فصله تدريجياً عن السوائل الأثقل والشوائب.

أولاً، تتم إزالة الماء والمكثفات، ثم... إزالة الغاز الحمضي ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وكبريتيد الهيدروجين (H2S)، والزئبق (Hg). هذه المواد غير مرغوب فيها، إذ قد تتسبب في تكوّن الجليد أثناء عملية التسييل وتآكل الأنابيب ومبادلات حرارة الغاز الطبيعي المسال. يُبرّد المزيج المتبقي مسبقًا، ثم تُفصل سوائل الغاز الطبيعي الأخرى الأثقل منه قبل بدء عملية التسييل. يمكن تخزين الهيدروكربونات المُزالة وبيعها بشكل منفصل. يتكون الغاز المتبقي في معظمه من الميثان وبعض الإيثان، والذي يُخضع لعملية التسييل.

يُعرف الغاز الطبيعي المسال اختصاراً بـ LNG، وهو عبارة عن تكثيف الغاز الطبيعي وتحويله إلى سائل عن طريق تبريده تحت الضغط الجوي العادي إلى درجة حرارة -162 درجة مئوية. يُساهم تسييل الغاز الطبيعي بشكل كبير في توفير مساحات التخزين والنقل، كما يتميز بقيمة حرارية عالية، وكفاءة عالية، ويُساعد على تحقيق التوازن في تنظيم استهلاك الطاقة في المدن، وحماية البيئة، والحد من التلوث الحضري، وغير ذلك.

يتضمن مخطط العملية بشكل أساسي: وحدة تنظيم وقياس ضغط غاز التغذية،وحدة تنقية الغاز الطبيعيووحدة تسييل الغاز الطبيعي، ونظام تخزين المبردات، ونظام ضغط تدوير المبردات، ووحدة تخزين وتحميل الغاز الطبيعي المسال.

الغاز الطبيعي المسال (LNG) هو غاز طبيعي، يتكون أساساً من الميثان، تم تبريده إلى الحالة السائلة لتسهيل تخزينه ونقله بأمان. ويشغل حجماً يعادل 1/600 من حجم الغاز الطبيعي في حالته الغازية.

نُقدّم محطات تسييل الغاز الطبيعي على نطاق صغير جدًا (ميني) وصغير الحجم. تتراوح طاقة هذه المحطات من 13 إلى أكثر من 200 طن/يوم من إنتاج الغاز الطبيعي المسال (18,000 إلى 300,000 متر مكعب قياسي).³/د).

تتألف محطة تسييل الغاز الطبيعي المسال المتكاملة من ثلاثة أنظمة: نظام المعالجة، ونظام التحكم بالأجهزة، ونظام المرافق. ويمكن تغيير هذه الأنظمة تبعاً لمصادر الهواء المختلفة.

بحسب الوضع الفعلي لمصدر الغاز، نعتمد أفضل العمليات وأكثرها اقتصادية لتلبية مختلف متطلبات العملاء. تُسهّل المعدات المركبة على منصات عملية النقل والتركيب.

1. نظام العمليات

يتم ضغط الغاز الطبيعي المغذي بعد ترشيحه وفصله وتنظيم ضغطه وقياسه، ثم يدخل إلى نظام المعالجة المسبقة للغاز الطبيعي. بعد إزالة ثاني أكسيد الكربون₂، ح₂S، Hg، H₂يدخل الغاز، بما يحتويه من الأكسجين والهيدروكربونات الثقيلة، إلى صندوق التبريد الخاص بالتسييل. ثم يُبرد في مبادل حراري ذي زعانف صفائحية، ويُزال منه النيتروجين بعد التسييل، ثم يُبرد تبريداً فرعياً، ويُخنق، ويُضخ سريعاً إلى خزان التبخير، وأخيراً، تدخل المرحلة السائلة المنفصلة إلى خزان تخزين الغاز الطبيعي المسال كمنتجات للغاز الطبيعي المسال.

مخطط انسياب محطة الغاز الطبيعي المسال المثبتة على قاعدة انزلاقية كما يلي:

يشمل نظام معالجة محطة الغاز الطبيعي المسال المبرد ما يلي:

• ● وحدة ترشيح الغاز المغذي وفصله وتنظيم الضغط وقياسه؛

• ● وحدة ضغط غاز التغذية

• ● وحدة المعالجة المسبقة (بما في ذلكإزالة الحموضة،جفافوإزالة الهيدروكربونات الثقيلة، وإزالة الزئبق والغبار)؛

• ● وحدة التناسب في التصوير بالرنين المغناطيسي ووحدة دورة الضغط في التصوير بالرنين المغناطيسي؛

• ● وحدة تسييل الغاز الطبيعي المسال (بما في ذلك وحدة إزالة النتروجين)؛

1.1 خصائص نظام العملية

1.1.1 وحدة المعالجة المسبقة لغاز التغذية

تتميز طريقة معالجة غاز التغذية المسبقة بالخصائص التالية:

• ●إزالة الحموضة باستخدام محلول MDEAيتميز بمزايا مثل الرغوة الصغيرة، والتآكل المنخفض، وفقدان الأمينات الضئيل.

• ●امتزاز المنخل الجزيئييستخدم للتجفيف العميق، ولا يزال يتمتع بميزة امتصاص عالية حتى في ظل انخفاض الضغط الجزئي لبخار الماء.

• ● يُعد استخدام الكربون المنشط المشبع بالكبريت لإزالة الزئبق طريقةً اقتصادية. يتفاعل الزئبق مع الكبريت الموجود على سطح الكربون المنشط المشبع بالكبريت لإنتاج كبريتيد الزئبق، الذي يُمتص على سطح الكربون المنشط لتحقيق هدف إزالة الزئبق.

• ● يمكن لعناصر الترشيح الدقيقة ترشيح الغبار المنخل الجزيئي والكربون المنشط الذي يقل حجمه عن 5 ميكرومتر.

1.1.2 وحدة التسييل والتبريد

تعتمد وحدة التسييل والتبريد على دورة التبريد المختلطة (MRC)، وهي طريقة منخفضة استهلاك الطاقة. تتميز هذه الطريقة بأقل استهلاك للطاقة بين طرق التبريد الشائعة، مما يجعل سعر المنتج تنافسيًا في السوق. وحدة توزيع المبرد مستقلة نسبيًا عن وحدة الضغط الدائرية. أثناء التشغيل، تقوم وحدة التوزيع بتزويد وحدة الضغط الدائرية بالمبرد، مما يحافظ على استقرار عملها. بعد إيقاف تشغيل الوحدة، تستطيع وحدة التوزيع تخزين المبرد من الجزء عالي الضغط في وحدة الضغط دون تفريغه. هذا لا يوفر المبرد فحسب، بل يقلل أيضًا من وقت إعادة التشغيل.

جميع الصمامات في صندوق التبريد ملحومة، ولا يوجد وصلة شفة في صندوق التبريد لتقليل نقاط التسرب المحتملة في صندوق التبريد.

1.2 المعدات الرئيسية لكل وحدة

2. نظام التحكم بالأجهزة

من أجل مراقبة عملية إنتاج مجموعة المعدات بالكامل بشكل فعال، ولضمان التشغيل الموثوق والتشغيل والصيانة المريحة، يتضمن نظام التحكم في الأجهزة بشكل أساسي ما يلي:

نظام التحكم الموزع (DCS)

نظام أجهزة السلامة (SIS)

نظام إنذار الحريق وكاشف الغاز (FGS)

التلفزيون ذو الدائرة المغلقة (CCTV)

نظام التحليل

ويضم النظام أجهزة عالية الدقة (مقياس التدفق، محلل، مقياس حرارة، مقياس ضغط) تلبي متطلبات العملية. يوفر هذا النظام وظائف مثالية للتكوين والتشغيل والمراقبة، بما في ذلك جمع بيانات العملية، والتحكم في الحلقة المغلقة، ومراقبة حالة تشغيل المعدات، وتفعيل الإنذارات وخدمتها، ومعالجة البيانات وعرضها في الوقت الفعلي، وخدمة تحليل الاتجاهات، والعرض البياني، وخدمة تقارير سجلات التشغيل، وغيرها من الوظائف. في حالة حدوث طارئ في وحدة الإنتاج أو عند إرسال نظام FGS إشارة إنذار، يرسل نظام SIS إشارة تعشيق وقائية لحماية المعدات الموجودة في الموقع، ويقوم نظام FGS بإبلاغ إدارة الإطفاء المحلية في الوقت نفسه.

3. نظام المرافق

يتضمن هذا النظام بشكل أساسي: وحدة هواء الأجهزة، ووحدة النيتروجين، ووحدة زيت نقل الحرارة، ووحدة المياه المحلاة، ووحدة مياه التبريد المتداولة.