معالجة الغاز Gas processing

1. معالجة الغاز Gas processing رغم ان الغاز الطبيعي قد استخدم منذ اكثر من 150عام الا ان الطلب عليه قد ازداد في السنوات الاخيرة ويعود السبب الى قلة الطلب عليه سابقا الى صعوبة نقله وخزنه مقارنة بالوقود السائل ومبدئيا استعمل الغاز الطبيعي في مناطق انتاجه او المناطق القريبة فقط حيث يتم التصريف للإنتاج الفائض منه الى الهواء او اشعاله وهذا مايتم خاصة بالنسبة للغاز المصاحب للنفط في الحقول النفطية. يكون النفط المنتج من خلال مكمن ما على هيئة خليط معقد من مئات المركبات الهيدروجينية والكاربونية المختلفة والتي تتباين جميعا في الكثافات والضغوط والصفات الفيزياوية الاخرى . مجرى البئر النموذجي هو عبارة عن خليط من الغازات والسوائل الهيدروكربونية التي تتسم بالسرعة العالية والاضطراب والتمدد المستمر وبنفس الوقت مختلط تماما مع بخار الماء والماء الحر والمواد الصلبة والشوائب الاخرى. يتعرض مجرى البئر دائما الى انخفاض مستمر في الضغط ودرجة الحرارة كما في الشكل (1) ونتيجة لذلك تنبعث الغازات من السوائل وتتغير حالة جزء من مجرى البئر من سائل الى فقاعات غازية وضباب وغاز حر.

2. gas compressor ∆p6 separator liquid Stocktank ∆p4 ∆p5 ∆p7 ∆p3 ∆p2 ∆p1 : ∆p1= loss in porous medium ∆p2= loss across completion ∆p3= loss across restriction ∆ p4= loss across safety valve ∆ p5= loss across surface chock ∆ p6= loss across flow line ∆ p7= loss in total tubing Probably pressure drop in completely system

3. مواصفات الغاز الطبيعي الغاز الطبيعي هو خليط من الغازات الهيدروكربونية مع بعض الشوائب مثل النتروجين وكبريتيد الهيدروجين وثاني اوكسيد الكاربون كما في الجدول (1)الغازات التي تحوي على نسبة ملحوظة من كبريتيد الهيدروجين وثاني اوكسيد الكربون او كلاهما تدعى بالغازات الحامضية حيث ينبغي ان تزال هذه الشوائب قبل الاستعمال ان التركيب الحقيقي للغاز يمكن ان يختلف بمديات كبيرة حتى انه قد يختلف في بئرين لإنتاج الغاز من نفس المكمن. المعالجة الحقلية للغاز مطلوبة لإزالة المكونات الغير مرغوب بها ولعزل مجرى البئر الى غاز وسوائل نفطية رائجة للبيع وبأعلى الكميات لكل منها وبأقل التكاليف الاجمالية الممكنة تشمل المعالجة الحقلية للغاز بصورة فعلية على اربع معالجات اساسية هي : 1- عزل الغاز عن السوائل الطليقة كالنفط الخام والهيدروجين المكثف والماء والمواد الصلبة 2- معالجة الغاز لإزالة الابخرة الهيدروكربونية المكثفة 3- معالجة الغاز لإزالة بخار الماء الذي قد يتحول الى ماء عند ظروف معينة 4- معالجة الغاز لإزالة المركبات الاخرى الغير مرغوب بها مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني اوكسيد الكربون تتم المعالجات في الحقل وبعض المعالجات يتم نقل الغاز الى المصنع او الى محطة العزل لإجراء المعالجة المكملة . المعالجة الحقلية: يعتبر عزل غاز مجرى البئر من السوائل من اغلب عمليات المعالجة الحقلية شيوعا وأكثرها اهمية ويتم ذلك من خلال العازلات المصممة بشكل ملائم والتي تختلف بأنواعها حيث يوجد ثلاث انواع من العازلات:1- العمودية 2-الافقية 3- الافقية المزدوجة الكلفة +المساحة المتوفرة+ نسبة الغاز الى النفط هذه العوامل التي تحدد نوع العازلة المستخدمة

5. عمليات العزل في المصنع تعتبر معالجة الغاز الطبيعي في المصنع او محطة العزل مرحلة مهمة في انتاج الغاز الطبيعي حيث يحتوي الغاز على العديد من المركبات الهيدروكربونية وبعض المركبات اللاهيدروكربونيةحيث تتضمن المعالجة للغاز في المرافق الصناعية ازالة بعض المركبات التي لها اهمية خاصة بحد ذاتها او ازالة بعض المركبات التي يسبب اختلاطها بالغا ز بمشاكل تسويقية يبين الشكل (2) تشكيلة نموذجية من المعالجات التي تؤلف بمجموعها معمل لمعالجة الغاز تتم ازالة المكونات الهيدروكربونية الاثقل كمنتجات سائلة وذلك باستخدام المبادئ الفيزياوية البسيطة وذلك بتمرير الغاز والسائل خلال حاوية بحجم كبير يكفي لتقليل سرعتيهما وتوفير الوقت اللازم لعزلهما تحلية الغاز: تحدد عقود مبيعات الغاز كمية كبريتيد الهيدروجين ب 4 جزء بالمليون اذا تجاوز كبريتيد الهيدروجين هذه الحدود تتم ازالته بواسطة وحدة تحلية الغاز حيث تقوم المواد الكيمياوية المستخدمة لإزالة كبريتيد الهيدروجين في هذه الوحدة بإزالة ثاني اوكسيد الكربون ايضا بسبب تلوث البيئة فان حرق كبريتيد الهيدروجين غير ممكن لكون هذا الغاز سام جدا لذا لابد من تحويله الى عنصر الكبريت الذي يمكن ان يستفاد منه ايضا. من اكثر المواد الكيمياوية المستخدمة لإزالة الغازات الحامضية هو المحلول المائي للايثانولامين الاحادي والايثانولامين الثنائي والسلفونيل حيث تزيل المادتين الكيمياويتين الاوليتين الغازات الحامضية بالتفاعل الكيمياوي بينما يعمل السلفونيل على اساس التفاعل الكيمياوي زائدا الامتصاص الفيزياوي.