اختيار عملية تنقية الغاز الطبيعي

يجب تنقية الغاز الطبيعي المستخدم كغاز تغذية بشكل كامل قبل عملية التسييل. أي إزالة الغاز الحمضي والماء والشوائب الموجودة في غاز التغذية، مثل الهيدروجين.₂جنوب، كو₂، ح₂يُجرى فحص الغازات المغذية في محطات الغاز الطبيعي المسال باستخدام الأكسجين والزئبق والهيدروكربونات العطرية، وذلك لمنع تجمدها في درجات الحرارة المنخفضة وتسببها في انسداد وتآكل المعدات والأنابيب. يوضح الجدول 3.1-1 معايير المعالجة المسبقة للغاز المغذي وأقصى نسبة للشوائب المسموح بها.

جدول يوضح الحد الأقصى المسموح به لمحتوى الشوائب في غاز التغذية للغاز الطبيعي المسال

من بيانات غاز التغذية، تبين أن محتوى ثاني أكسيد الكربون في غاز التغذية يتجاوز المعيار ويجب تنقيته.

تُعدّ عملية MDEA باستخدام الأمين السائل هي الأنسب من حيث استهلاك الطاقة، وحجم المعالجة، وتكاليف الاستثمار والتشغيل. لذلك، تم اختيار عملية MDEA باستخدام الأمين السائل لإزالة الحموضة من الغاز في هذا المخطط.

ب) اختيار عملية التجفيف

غالباً ما يؤدي وجود الماء في الغاز الطبيعي إلى عواقب وخيمة: ففي ظل ظروف معينة، يشكل الماء والغاز الطبيعي هيدرات تسد خط الأنابيب وتؤثر على عملية التبريد والتسييل؛ بالإضافة إلى ذلك، يتسبب وجود الماء في استهلاك غير ضروري للطاقة؛ ونظراً لانخفاض درجة حرارة تسييل الغاز الطبيعي ووجود الماء، فإن المعدات ستتجمد وتتعطل، لذا يجب تجفيفها.

تتضمن عملية تجفيف الغاز الطبيعي عمومًا ثلاث فئات: التجفيف في درجات حرارة منخفضة، والامتصاص باستخدام مواد مجففة صلبة، والامتصاص بالمذيبات. يُستخدم الفصل بالتجميد بشكل أساسي لتجنب تكوّن الهيدرات عند انخفاض درجة حرارة الغاز الطبيعي. ومع ذلك، فإن درجة الحرارة المنخفضة التي يسمح بها محدودة ولا تفي بمتطلبات تسييل الغاز الطبيعي. يشمل الامتصاص بالمذيبات عادةً استخدام الأحماض المركزة (عادةً الأحماض العضوية مثل حمض الفوسفوريك المركز)، والجليكول (يُستخدم عادةً ثلاثي إيثيلين جليكول)، وما إلى ذلك، ولكن هذه الطرق ذات عمق تجفيف منخفض ولا يمكن استخدامها في وحدات التبريد العميق. أما طرق التجفيف الشائعة باستخدام المواد المجففة الصلبة فهي طريقة هلام السيليكا، وطريقة المنخل الجزيئي، أو الجمع بين الطريقتين.

يجب اعتماد طريقة الامتزاز الصلب لتجفيف الغاز الطبيعي أثناء تسييله. ونظرًا لما يتمتع به المنخل الجزيئي من مزايا، كالانتقائية العالية للامتزاز، وخصائص الامتزاز الممتازة تحت ضغط جزئي منخفض لبخار الماء، وإمكانية إزالة الغاز الحمضي المتبقي، فقد استُخدم المنخل الجزيئي 4A كمادة ماصة للتجفيف في هذه الطريقة.

ج) اختيار عملية إزالة الزئبق

توجد حاليًا طريقتان رئيسيتان لإزالة الزئبق: طريقة امتزاز الزئبق باستخدام المنخل الجزيئي HgSIV، التي طورتها شركة UOP الأمريكية، وطريقة الكربون المنشط المشبع بالكبريت، حيث يتفاعل الزئبق مع الكبريت لتكوين كبريتيد الزئبق، ثم يُمتص هذا الكبريت على سطح الكربون المنشط. تتميز الطريقة الأولى بتكلفتها العالية، وهي مناسبة للأماكن ذات المحتوى العالي من الزئبق؛ أما الطريقة الثانية، فتتميز بانخفاض تكلفة تشغيلها، وهي مناسبة للأماكن ذات المحتوى المنخفض من الزئبق.

من جهة، تُعدّ تكلفة تشغيل المنخل الجزيئي HgSIV مرتفعة للغاية؛ ومن جهة أخرى، يُعدّ محتوى الزئبق في غاز التغذية للوحدة منخفضًا نسبيًا. ولذلك، تمتلك الشركة خبرة ناجحة في استخدام الكربون المنشط المشبع بالكبريت لإزالة الزئبق.