دانلود پاورپوینت آشنایی با فرآیند شیرین سازی گاز طبیعی

گاز طبیعی به عنوان یکی از مهم‌ترین و پاک‌ترین منابع انرژی فسیلی در جهان شناخته می‌شود که نقش غیرقابل انکاری در تامین انرژی صنایع، نیروگاه‌ها و مصارف خانگی ایفا می‌کند؛ اما این گاز ارزشمند در لحظه استخراج از اعماق زمین و مخازن هیدروکربوری، به هیچ وجه خلوص لازم برای مصرف نهایی را ندارد و غالباً با ترکیبات ناخواسته و بسیار مضری همراه است. از جمله خطرناک‌ترین و مخرب‌ترین این ناخالصی‌ها می‌توان به گازهای اسیدی نظیر سولفید هیدروژن و دی‌اکسید کربن اشاره کرد که وجود آن‌ها گاز را اصطلاحاً به گاز «ترش» تبدیل می‌کند. برای جلوگیری از خطرات جانی، آسیب‌های زیست‌محیطی و تخریب تجهیزات صنعتی، فرآیندی کاملاً ضروری و حیاتی بر روی این سیال خام انجام می‌گیرد که به آن شیرین سازی گاز طبیعی گفته می‌شود؛ فرآیندی که طی آن گاز پالایش شده و برای ورود به خطوط لوله انتقال سراسری آماده می‌گردد.

برای درک بهتر ضرورت این موضوع، باید به ماهیت مخرب گازهای اسیدی و پیامدهای عدم تصفیه آن‌ها پرداخت. سولفید هیدروژن گازی به شدت سمی، قابل اشتعال و با بویی شبیه به تخم‌مرغ گندیده است که حتی در غلظت‌های بسیار پایین می‌تواند باعث مرگ سریع انسان شود. علاوه بر خطرات جانی، ترکیب این گاز و دی‌اکسید کربن با رطوبت و آب موجود در گاز خام، اسیدهای به شدت خورنده‌ای تولید می‌کند که می‌توانند در مدت زمان کوتاهی شبکه‌های گسترده خطوط لوله از جنس فولاد، شیرآلات، توربین‌ها و تجهیزات گران‌قیمت پالایشگاهی را دچار خوردگی شدید، سوراخ‌شدگی و در نهایت انفجار کنند. همچنین، وجود دی‌اکسید کربن باعث کاهش چشمگیر ارزش حرارتی گاز می‌شود، به این معنی که حجم زیادی از گاز می‌سوزد اما گرمای کمتری تولید می‌کند. از این رو، اجرای دقیق عملیات شیرین سازی گاز طبیعی نه تنها یک الزام استاندارد، بلکه تنها راهکار مهندسی برای حفظ ایمنی شبکه‌های انتقال، افزایش طول عمر تاسیسات و تضمین کیفیت گازی است که به دست مصرف‌کننده نهایی در شهرها و روستاها می‌رسد و استانداردهای سخت‌گیرانه بین‌المللی را برآورده می‌سازد.

در سطح کلان و از منظر مهندسی فرآیند، فناوری‌ها و روش‌های مختلفی برای جداسازی این ترکیبات مزاحم ابداع شده است که هر کدام بسته به ترکیب درصد گاز خام، شرایط عملیاتی مانند دما و فشار، و میزان خلوص مورد نیاز انتخاب می‌شوند. متداول‌ترین و پرکاربردترین روش در پالایشگاه‌های جهان برای شیرین سازی گاز طبیعی، استفاده از حلال‌های شیمیایی بر پایه آمین‌ها (مانند MEA، DEA و MDEA) است. در این فرآیند که در برج‌های تماس یا جذب (Absorber) صورت می‌گیرد، گاز ترش از پایین برج وارد شده و محلول آمین به صورت مایع از بالا به روی آن پاشیده می‌شود. آمین‌ها به دلیل خاصیت شیمیایی خود، به طور انتخابی با گازهای اسیدی واکنش داده و آن‌ها را در خود حل می‌کنند؛ در نتیجه، گازی که از بالای برج خارج می‌شود، گازی شیرین و عاری از مواد سمی است. سپس حلال آمین که اکنون سرشار از گازهای اسیدی شده است، به برج احیا (Regenerator) فرستاده می‌شود تا با اعمال حرارت، گازهای اسیدی از آن جدا شوند و حلال تمیز دوباره به چرخه ابتدایی بازگردد. این چرخه مداوم و پیوسته، قلب تپنده تاسیسات تصفیه گاز را تشکیل می‌دهد که نیازمند کنترل‌های دقیق ابزار دقیقی و نظارت‌های شبانه‌روزی است.

در نهایت، باید به جنبه‌های زیست‌محیطی و اقتصادی پس از انجام این فرآیند توجه ویژه‌ای داشت؛ چرا که گازهای سمی جدا شده نمی‌توانند به سادگی در اتمسفر رها شوند و باید مدیریت گردند. در مجتمع‌های پیشرفته شیرین سازی گاز طبیعی، گاز سولفید هیدروژن جدا شده از طریق فرآیندهای تکمیلی و کاتالیستی مانند «فرآیند کلاوس» (Claus Process) به گوگرد عنصری (جامد یا مایع) تبدیل می‌شود. این ابتکار مهندسی نه تنها از انتشار یک آلاینده مرگبار به محیط زیست و ایجاد باران‌های اسیدی جلوگیری می‌کند، بلکه یک محصول جانبی بسیار باارزش تولید می‌نماید که در صنایع کشاورزی برای تولید کود، و در صنایع شیمیایی برای ساخت اسید سولفوریک و داروسازی به فروش می‌رسد. به عبارت دیگر، فرآیند تصفیه و شیرین سازی نه تنها یک اقدام پیشگیرانه برای جلوگیری از خسارات میلیارد دلاری ناشی از خوردگی تجهیزات است، بلکه با تولید محصولات جانبی تجاری، ارزش افزوده اقتصادی فراوانی برای شرکت‌های نفت و گاز به همراه دارد و زنجیره ارزش این صنعت عظیم را تکمیل می‌کند تا هیدروکربن‌های نهفته در دل زمین به شکلی پاک، ایمن و سودآور در خدمت توسعه جوامع بشری قرار گیرند.