القائمة الرئيسية

الصفحات

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration

تجفيف الغاز الطبيعي

المقدمة

عادة ما يرتبط إنتاج النفط الخام والغاز الطبيعي بإنتاج الماء. خلال الفترة المبكرة لحقول النفط، عادة ما تتم تجربة إنتاج نفط وغاز خالي من الماء. ومع ذلك، سيتم إستمرار إنتاج الماء في وقت لاحق من حياة البئر، لذلك يتطلب القيام بعملية تجفيف الغاز الطبيعي لتخليصة من الماء وزيادة جودته.


قد يكون مصدر الماء المنتج من البئر ربما:
  • ماء موجود في المكمن النفطي.
  • نتيجة عمليات حقن الماء.

إقرأ ايضاً

تعريف عملية التجفيف
  • مصطلح التجفيف (Dehydration) يعني ازالة الماء.
  • مصطلح درجة الندى او نقطة الندى (Dew Point) يعني ان درجة حرارة الغاز الطبيعي عند اي ضغط محدد مشبع (saturated) ببخار الماء.
  • مشبع (saturated) يعني ان الغاز يحتوي على بخار الماء القادم من عدة مصادر (كما مذكور اعلاه) عند ضغط ودرجة حرارة محددة.

اسباب تجفيف الغاز الطبيعي

  1. يمنع تكتل (hydrate): تكثف الماء على طول خط الإنتاج يخلق الظروف لتكوين تكتلات الماء محتملة وهي عبارة عن بلورات من الثلج. 
  2. تجنب مشاكل التآكل: يحدث التآكل غالبًا عند وجود الماء السائل مع الغازات الحمضية. 
  3. تلبية متطلبات معالجة المصب (downstream): في معظم عمليات الهيدروكربونات التجارية، قد يتسبب وجود الماء في تفاعلات جانبية أو الرغوة (foaming) أو تعطيل المحفز. 
  4. يمنع الجريان المتقطع (Slugging) والتعرية. 
  5. يمنع زيادة حجم معين وخفض قيمة التدفئة للغاز. 

عملية تجفيف الغاز الطبيعي

الهدف العام من التجفيف هو إزالة كمية كافية من الماء من الغاز الطبيعي بحيث يتم استيفاء مواصفات الحد الأقصى لمحتوى الماء المسموح به في الغاز المعالج. 

يمكن تجفيف الغاز الطبيعي وفقًا لمواصفات خطوط الانتاج من خلال عدة عمليات بما في ذلك:
  1. المجففات السائلة Liquid Desiccants [ الامتصاص (Absorption) - على سبيل المثال بواسطة الگلايگول (Glycols) ]. 
  2. المجففات الصلبة Solid Desiccants [ الامتزاز (Adsorption) - على سبيل المثال بواسطة الالومينا (Alumina)، وهلام السليكا (Silica Gel)، والمناخل الجزيئية (Molecular Sieves) ]. 

عند اتباع كل طريقة من الطريقتين السابقتين، هناك عملية تجديد او اعادة تنشيط للمادة التي تم استعمالها كمجفف. هذه العملية تعرف ايضا بأسم الامتزاز (Desorption).

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (1) العوامل المؤثرة على عمليات التجفيف. 

تجفيف الغاز الطبيعي بواسطة المجففات السائلة 

إلى حد بعيد، فإن العملية الأكثر شيوعًا لتجفيف الغاز الطبيعي هي اتصال الغاز مع سائل استرطابي (hygroscopic liquid) مثل أحد الگلايگولات.

تسمى هذه العملية بعملية الامتصاص (Absorption Process)، حيث بخار الماء الموجود في تيار الغاز يذوب في تيار مذيب سائل گلايگول نقي نسبيًا. 

يعتبر تجفيف الگلايگول غير مكلف نسبيًا، حيث يمكن بسهولة اعادة استخدامة عن طريق عملية اعادة تنشيط الگلايگول عن طريق "الغلي" من خلال إضافة الحرارة.
تُسمى هذه الخطوة "إعادة تنشيط الگلايگول" أو "إعادة التركيز" (وتسمى أيضًا بالامتزاز Desorption)، وتمكن من استعادة الگلايگول لإعادة استخدامه في امتصاص الماء الإضافي مع الحد الأدنى من فقدان الگلايگول. 

المجفف السائل المستخدم في وحدة التجفيف عادة ما يكون محلول من گلايگول، ثنائي إيثيلين گلايگول (Diethylene Glycol - DEG) أو ترايثيلين گلايگول (Triethylene Glycol - TEG). طريقة التشغيل هي نفسها، TEG هو اكثر تطوراً في هذا المجال من DEG. اكتسب TEG قبولًا عالميًا تقريبًا باعتباره الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة للأسباب التالية:
  1. TEG يتم إعادة تنشيطة بسهولة أكبر. 
  2. TEG لديه درجة حرارة تحلل أعلى من 404 درجة فهرنهايت بينما DEG هي 328 درجة فهرنهايت. 
  3. خسائر التبخير أقل من DEG. 

  • التعريفات التالية تنطبق على وصف عملية تجفيف الغاز الطبيعي
غاز رطب (Wet gas): هو غاز يحتوي على بخار الماء قبل ملامسة الگلايگول في برج الامتصاص(absorber).

غاز جاف (Dry gas): هو خروج الغاز من برج الامتصاص بعد الاتصال بالگلايگول.

المجفف (Desiccant): وسيلة تجفيف؛ هنا، المجفف هو محلول Triethylene Glycol-Water (TEG).

المحلول النشط (Lean Solution): هو محلول الگلايگول المائي الذي يتراوح تركيز الگلايگول فية من 95% إلى 99%  من وزنة (وزن المحلول الكلي). يكون المحلول النشط هو المحلول الذي يمر من مرجل إعادة الغلي (reboiler) عبر المضخة إلى برج التلامس (contactor) او ما يسمى برج الامتصاص (absorber)، المحلول المعاد تنشيطة، أو TEG متوفر في براميل محكمة الغلق. 

المحلول غير النشط (Rich Solution): عبارة عن محلول غني بالماء، تركيز الگلايگول فية يقل عن 95% من وزنة. او بعبارة اخرى هو المحلول الناتج من تلامس الگلايگول مع الغاز الرطب في برج التلامس (contactor). 


وصف عملية تجفيف الغاز الطبيعي بالمجففات السائلة
يدخل الغاز الطبيعي عند درجة حرارة وضغط الخط بالقرب من الجزء السفلي من برج الامتصاص (absorber) ويرتفع عبر العمود ليتصل بمحلول الگلايگول النشط (lean glycol) الذي يتدفق من الاعلى الى الأسفل عبر الصواني (bubble trays). حيث يتخلى الغاز عن بخار الماء ليمتصة الگلايگول. 
عند مغادرة الغاز الصواني العلوية، يمر عبر عناصر مستخرج الضباب (mist-extractor).

يدخل محلول الگلايگول النشط في الجزء العلوي من برج الامتصاص ويتدفق من خلاله حيث يتفاعل الگلايگول مع الغاز الصاعد؛ هذا الإجراء يجفف الغاز ويخفف الگلايگول في نفس الوقت. يتجمع المحلول المخفف (الگلايگول غير النشط "rich glycol") في قاعدة برج الامتصاص الذي يتم تصريفه منه إلى عمود اعادة التنشيط او برج التقطير (regeneration column).

يستمر محلول الگلايگول غير النشط (rich glycol) خلال عمود التثبيت (still column) حيث يتم تسخينه بواسطة بخار الماء الساخن الذي يغادر المرجل (reboiler) ويستمر بعدها الى العازلة (flash separator) لإزالة الكمية المتبقية من الغاز التي تُركت مع الگلايگول غير النشط ثم يمر الگلايگول غير النشط من خلال المرشحات (filters) بعدها يدخول المبادل الحراري (heat exchanger) لزيادة درجة حرارته عن طريق  تبادل الحرارة مع الگلايگول النشط (lean glycol) الخارج من المرجل. 

بعد ذلك يدخل الگلايگول غير النشط إلى المرجل حيث يصل إلى أقصى درجة حرارة ، ليتحول الى محلول الگلايگول النشط (lean glycol) ويتراكم في المرجل ثم يمر عبر المبادل الحراري إلى الخزان (surge tank) ويتم ضخه مرة أخرى إلى برج الامتصاص.

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (2) برج الامتصاص (Absorber) مع قسم غسل الغاز (Scrubber).
تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (3) PFD التجفيف بواسطة الگلايگول.


متغيرات عملية التشغيل الرئيسية وحدودها


1. درجة الحرارة
كلما ارتفعت درجة حرارة الغاز، زاد الماء الذي سيحتوي عليه في شكل بخار.
إذا كانت درجة حرارة الغاز الطبيعي الرطب حوالي 140 درجة فهرنهايت أو أعلى، فإن الغاز الطبيعي لن يتخلي عن بخار الماء إلى الگلايگول. من ناحية أخر ، إذا كانت درجة حرارة الغاز الطبيعي 40 درجة فهرنهايت أو أقل، يصبح الگلايگول لزجًا ولا يرغب في التقاط بخار الماء. لذلك، تحدث عملية التجففيف في درجات حرارة تتراوح بين 50 إلى 130 درجة فهرنهايت. يتم الحصول على أفضل النتائج بين 80 و 110 درجة فهرنهايت. 

يجب أن تكون درجة حرارة الگلايگول النشط الذي يدخل الى الصواني العلوية لبرج التلامس من 10 إلى 15 درجة فهرنهايت اعلى من درجة حرارة الغاز المراد معالجته. إذا كانت درجة حرارة الگلايگول أعلى بكثير من درجة حرارة الغاز، فإن الگلايگول يميل إلى تكوين الرغوة (foam) ويخرج مع الغاز من اعلى برج التلامس.

على العكس من ذلك، إذا كانت درجة حرارة الگلايگول أقل بكثير من درجة حرارة الغاز، فإن الهيدروكربونات السائلة، والمكثفات (condensate)، سوف تتشكل وتهبط إلى أسفل برج الموصل، مما يتسبب في مشاكل في نظام إعادة تنشيط الگلايگول.

2. الضغط
 عند درجة حرارة ثابتة، كلما انخفض الضغط، زاد محتوى الماء في الغاز الداخل. بخلاف التأثير على المحتوى المائي لتيار الغاز الداخل، فإن الضغط له تأثير ضئيل جدًا على آليات تجفيف الگلايگول

3. معدل تدفق دورة الگلايگول
إن تحديد معدل تدفق دورة الگلايگول المناسب ليس بالمهمة السهلة بسبب العديد من القيود والاعتبارات المعنية. هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها، ولكن، من أجل البساطة، على مدى ضغط طبيعي يصل إلى 1200 psi، يجب تدوير حوالي 3 إلى 5 جالون من الگلايگول لكل باوند من الماء تمت إزالته عند انخفاض نقطة الندى الى 55 درجة فهرنهايت.

4. تركيز الگلايگول
نظرًا لأن الهدف الرئيسي من تجفيف الغاز الطبيعي هو أقصى انخفاض لنقطة الندى، فيجب استخدام تركيزات عالية نسبيًا من الجليكول.  تتمثل الممارسة المعتادة في تقديم الگلايگول في أعلى برج التلامس، حيث يكون محلول الگلايگول المجدد (النشط) بتركيز يتراوح من 97 إلى 99%، أما لإزالة المحلول من قاعدة برج التلامس يجب ان يكون تركيز الگلايگول يبلغ 80 إلى 90%. 


تجفيف الغاز الطبيعي بواسطة المجففات الصلبة

عندما يتطلب الأمر أعلى انخفاض ممكن لنقطة الندى، فإن نظام تجفيف الغاز الطبيعي بالمجففات الصلبة هو النظام الأكثر فعالية. ليس من النادر معالجة الغاز الطبيعي من خلال هذه الأنظمة مع بخار الماء المتبقي الناتج في الغاز الخارج الذي يكون اقل من ½ باوند لكل مليون قدم مكعب قياسي (MMscf). في النظام المتوسط، قد يتوافق هذا مع نقطة الندى -40 درجة فهرنهايت.


يتم تصنيع أجهزة التجفيف من هذا النوع كوحدات مغلفة تتراوح سعتها من 3 إلى 500 MMscf/day مع ضغط تصميمي من 300 إلى 2500 psig.  وحدات المجففات الصلبة تجد أكبر تطبيقاتها في أنظمة خطوط نقل الغاز.

الامتزاز (Adsorption) ظاهرة سطحية بحتة. يتضمن الامتزاز الفيزيائي تكوين روابط فيزيائية مثل تفاعل نوع  van der Waals بين سطح المجفف الصلب وبخار الماء في الغاز.

يشكل الماء غشاء رقيقًا للغاية يتم تثبيته على سطح المجفف بواسطة قوى الجذب، ولكن لا يوجد تفاعل كيميائي. المجفف عبارة عن وسط تجفيف حُبيبي مع مساحة سطح فعالة كبيرة للغاية لكل وحدة وزن بسبب كثرة المسام المجهرية والفتحات الشعرية. يمكن أن تحتوي المجففات الصلبة النموذجية على مساحة بينية تصل إلى 4 ملايين قدم مربع لكل 1 باوند.

المكونات الأساسية لتركيب وحدة تجفيف (Dehydrator) المجففات الصلبة هي:
  1. عازلة تيار الغاز الداخل، وعادة ما تكون عازلة ترشيح (Filter Separator). 
  2. برجان أو أكثر من أبراج الامتصاص (Adsorbers or Contactors) مملوءة بمادة حبيبية لتجفيف الغاز. 
  3. مسخن عالي الحرارة (Heater) لتوفير حرارة لغاز الاسترجاع لتجفيف المجفف في الأبراج. 
  4. مبرد غاز الاسترجاع (Regeneration-gas cooler) لتكثيف الماء من غاز الاسترجاع الساخن. 
  5. عازلة غاز الاسترجاع (Regeneration-gas separator) لإزالة الماء من مجرى غاز الاسترجاع. 
  6. الأنابيب (Piping)، ومجمع خطوط الانابيب (Manifolds)، وصمامات التبديل (Switching valves)، وأجهزة التحكم لتوجيه تدفق الغازات والتحكم فيها وفقًا لمتطلبات العملية. 

 تنطبق المصطلحات التالية على تقنية تجفيف الغاز الطبيعي بالمجففات الصلبة:

الغاز الرطب (Wet gas): هو غاز يحتوي على بخار الماء قبل أن يدخل الى أبراج الامتزاز (Adsorber towers). 

الغاز الجاف (Dry gas): هو الغاز الذي تم تجفيفه عن طريق التدفق عبر أبراج الامتزاز. 

غاز الاسترجاع (Regeneration gas): هو غاز رطب تم تسخينه في سخان غاز الاسترجاع إلى درجة حرارة من 400 فهرنهايت إلى 460 فهرنهايت، يتم تمرير هذا الغاز عبر برج امتزاز مشبع لتجفيف البرج وإزالة الماء الممتز. 

المجفف (Desiccant): عبارة عن وسط تجفيف أو محبب صلب يحتوي على مساحة سطح فعالة كبيرة للغاية لكل وحدة وزن بسبب كثرة المسام المجهرية فية والفتحات الشعيرية. 



المواد الصلبة الممتزة Adsorbent Solids 
تمتص جميع المواد الصلبة الماء إلى حد ما، لكن كفاءتها تختلف في المقام الأول حسب طبيعة المادة ومساميتها الداخلية المتصلة ومساحة سطحها الفعالة. 

الممتزات محددة بطبيعتها، وليست كل الممتزات فعالة بنفس القدر. سوف تنجذب الجزيئات المختلفة إلى الممتزات بمعدلات مختلفة. وبسبب هذا، فإن الممتزات قادرة على فصل المواد بشكل تفضيلي، سواء في المراحل الغازية أو السائلة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تمرير التيار ليتم معالجته من خلال البرج المليء بالممتازات. 

درجة الامتزاز هي دالة لدرجة حرارة التشغيل والضغط ؛ يزداد الامتصاص حتى نقطة معينة مع زيادة الضغط وينخفض ​​مع زيادة درجة الحرارة. 

يمكن تجديد طبقة المجفف (Desiccant bed) إما بتخفيض ضغطه أو بزيادة درجة حرارته. لأسباب عملية، يتم تجديد أبراج الجفاف عن طريق زيادة درجة طبقات المجفف عن طريق تمرير تيار من الغاز شديد السخونة عبر الطبقات. لا يوفر الغاز الطبيعي الساخن الحرارة فحسب، بل يعمل أيضًا كحامل لإزالة بخار الماء من الطبقات. بعد تسخين الطبقات إلى درجة حرارة محددة مسبقًا، يتم تبريدها بواسطة تدفق غاز غير مسخن وبالتالي تصبح جاهزة لدورة امتصاص أخرى.


في معظم انظمة التجفيف، يتم استخدام احد المجففات التالية:

هلام السليكا Silica gel (SiO₂) 
  • تستخدم في الغالب حيث يوجد تركيز عالٍ من بخار الماء (> 1 مول%) في خط التغذية ، ولا تكون هناك حاجة إلى مستويات منخفضة من الماء في الغاز المجفف. 

الالومينا النشطة Activated alumina (Al₂O₃) 
  • قطبي جدا ، يجذب بقوة الماء والغازات الحمضية. 
  • يستخدم لمستويات معتدلة من الماء في خط التغذية عندما لا تكون هناك حاجة لمستويات منخفضة من الماء في المنتج.
  • قوة ميكانيكية عالية. 

المناخل الجزيئية Molecular sieves 
  • الزيوليت (Zeolite) 4A هو الأكثر استخداماً. 
  • تسمح بتحقيق تركيزات مياه منخفضة للغاية ، ومناسبة لعمليات التبريد. 


وصف عملية تجفيف الغاز الطبيعي بالمجففات الصلبة
الشكل (4) مخطط تدفق لوحدة تجفيف بمواد تجفيف صلبة مكونة من برجين. يمر تيار الغاز الرطب الداخل أولاً من خلال عازلة (Inlet separator) فعالة حيث تتم إزالة السوائل الحرة والضباب المتراكم والجسيمات الصلبة. يعد هذا جزءًا مهمًا جدًا من النظام لأن السوائل الحرة قد تتلف أو تدمر طبقة المجفف (Desiccant bed) وقد تسدها المواد الصلبة. 
 
إذا حدث أن يكون المصنع في اتجاه مجرى وحدة الامين (Amine unit) أو محطة الكبس (Compressor station)، فيجب استخدام عازلة (Inlet separator) من نوع المرشح (Filter-type).

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (4) وحدة التجفيف بالمجففات الصلبة.


في أي وقت من الأوقات، سيكون أحد الأبراج قيد التشغيل في دورة الامتصاص أو التجفيف وسيكون البرج الآخر في طور التجديد والتبريد. تعمل عدة صمامات تحويل تعمل تلقائيًا وجهاز تحكم على توجيه الغاز الداخل وغاز الاسترجاع إلى البرج المناسب في الوقت المناسب. عادةً ما يكون البرج في دورة الامتصاص من 4 إلى 12 ساعة. مع 8 ساعات. كونها الدورة الزمنية الأكثر شيوعًا. سيتم تسخين البرج الذي يتم تجديده لمدة 6 ساعات تقريبًا. وتبريد خلال الساعتين المتبقيتين. 

قد تحتوي الانظمة كبيرة الحجم على ثلاثة أبراج في أي وقت، سيكون برج واحد في دورة الامتزاز، وسيكون برج واحد في دورة التسخين، وسيكون البرج المتبقي في دورة التبريد. 

نظرًا لتدفق الغاز الرطب إلى الأسفل عبر البرج في دورة الامتصاص (Adsorption cycle)، يتم امتصاص جميع مكونات الغاز القابلة للامتصاص بمعدلات مختلفة. يتم امتصاص بخار الماء على الفور في الطبقات العليا من وحدة التجفيف. يتم أيضًا امتصاص مكونات غاز الهيدروكربون الجاف (الإيثان، البروبان، البوتان، إلخ) التي تمر عبر الطبقة السفلية، مع إزاحة المكونات الأثقل للمكونات الأخف مع تقدم الدورة. 

عندما تصبح الطبقات العليا من المجفف مشبعة بالماء، تبدأ الطبقات السفلية في رؤية الغاز الرطب وتبدأ في امتصاص بخار الماء، مما يؤدي إلى إزاحة المكونات الهيدروكربونية الممتزّة سابقًا.

لكل مكون في تيار الغاز الداخل، سيكون هناك اقسام لعمق الطبقة، من الأعلى إلى الأسفل، حيث يكون المجفف (Desiccant) مشبعًا بهذا المكون وحيث يبدأ المجفف للتو في رؤية هذا المكون. يُعرف عمق الطبقة من التشبع إلى الامتصاص الأولي باسم منطقة النقل الشامل (Mass transfer zone). انظر شكل (5).

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (5) طبقات المجفف Desiccant bed. 


تتبع مسار عملية تجفيف الغاز الطبيعي عبر مشبة الانتاج

وهي عملية تخليص الغاز من الرطوبة حيث يتم عزل الماء عن الغاز، حيث يكون الماء بشكل قطرات سائلة أو بشكل بخار، وتأتي هذه العملية لِما للماء من تأثيرات سلبية على الغاز حيث يؤدي الى تقليل جودة الغاز وبالتالي سعره وغيرها من التأثيرات (انظر اعلاة). 

هنالك عدة عمليات تستخدم لتجفيف الغاز الطبيعي وتستخدم فيها مواد مختلفة كالمجففات الصلبة أو المجففات السائلة. 

وهنا سنبين عملية تجفيف الغاز الطبيعي بالامتصاص وباستخدام المواد السائلة، في هذه العملية تستخدم مادة الاثلين کلايكول الثنائي DEG. 

تتكون المحطة من جزئين:
  1. الجزء الأول يتم فيه تجفيف الغاز الطبيعي.  
  2. الجزء الثاني يتم فيه إعادة تنشيط الگلایگول. 


تتكون هذه العملية من ثلاث مقاطع:

  •  المقطع الاول Gas Dehydration
يظهر في هذا المقطع المظهر العام للعملية.

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (6) المظهر العام للعملية. 

حيث يدخل الغاز الرطب (Wet Gas) من اسفل برج الامتصاص ويعاكسه في الاتجاه دخول مادة الگلایگول المنشط (Glycol) والذي يمتص بخار الماء من الغاز. 

ويخرج الغاز وقد اصبح جافا (Dry Gas) بنسبة كبيرة من أعلى البرج ليذهب الى منافذ خروج الغاز من هذه العملية. 

اما الگلایگول فينزل بفعل وزنه إلى أسفل البرج وقد اصبح رطباً (Rich Glycol) ويخرج من الاسفل ليذهب الى وحدات اعادة تنشيطه من خلال سلسلة من العمليات تجري بواسطة عدة معدات. 

يمر الكلایکول أولا بمسترجع المكثفات (Reflux Condenser) لرفع درجة حرارتة وكذلك لتكثيف بخار الگلایگول المحتمل خروجه مع بخار الماء من عمود إعادة التقطير Regenerator. 

بعدها يدخل الگلایگول الرطب الى عازلة المكثفات لعزل الغاز الطبيعي الآتي مع الگلایگول. 

بعد العازلة يمر الگلایگول الرطب بالفلاتر. 

بعد الفلاتر يمر الگلایگول الرطب بالمبادل الحراري. 

ثم يدخل الگلایگول إلى برج إعادة التنشيط او برج التقطير ليتم إعادة تنشيطه بواسطة عملية التسخين. 

الگلایگول النشط (Lean Glycol) يعاد الى برج التلامس
بامراره بالمبادل الحراري ثم يرسل الى البرج ليعمل على تجفيف الغاز وهكذا تعاد دورة الگلایگول

الشرح في هذا المقطع ملخص والتفاصيل في المقاطع التالية. 



  • المقطع الثاني Glycol Contactor
يظهر في هذا المقطع الجزء الأول من العملية (جزء التجفيف).

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (7) Glycol Contactor.

يظهر هنا برج التلامس (Glycol Contactor)، حيث يدخل الغاز الرطب (Wet Gas) من اسفل البرج ويعاكسه بالاتجاه دخول الگلایگول النشط (Lean Glycol) من أعلى البرج ويتلامس مع الغاز الطبيعي و يمتص الرطوبة من الغاز ويخرج الغاز من الاعلى ليذهب الى الحرق او الى منافذ خروج الغاز. 

اما الگلایگول فقد أصبح رطبا وينزل إلى أسفل البرج ويخرج من الاسفل ليذهب الى وحدات اعادة تنشيطه حيث يمرر على عمود النزع من الاعلى او مسترجع المكثفات (Reflux Condenser) لترتفع درجة حرارته ويساعد على تكثيف بخار الگلایگول المحتمل خروجه من عمود التقطير بفعل تبريده للبخار الصاعد عن طريق كسب الحرارة منه. 

بعدها يدخل الگلایگول الرطب الى عازلة المكثفات (Glycol Flash Vessel) لعزل الغاز الطبيعي الآتي مع الگلایگول من برج التلامس ويخرج الغاز المعزول إلى الحرق (Flare) اما الگلایگول فيخرج من العازلة ليمر بالفلاتر. 

الفلتر الاول: (Rich Glycol Filter) لتخليص الگلایگول من الشوائب. 
الفلتر الثاني: الفلتر الكاربوني (Carbon Filter) لتخليص!الگلایگول من الشوائب الكاربونية ويكون مرور الگلایگول في هذا!الفلتر جزئي وليس كلي (أي ليس كل الگلایگول). 

يخرج الگلایگول من الفلاتر ليمر بالمبادل الحراري 103-E لزيادة درجة حرارته نتيجة التبادل الحراري بينه وبين الگلایگول النشط LEAN GLYCOL الاتي برج إعادة التنشيط والذاهب الى برج التلامس. 

بعد المبادل الحراري يرسل الگلایگول الرطب الى برج إعادة التنشيط. 

اما الگلایگول النشط فإنه يعاد الى برج التلامي بعد أن
يمر على المبادل الحراري 103-E وقبل أن يدخل إلى برج التلامس يمرر على المبرد 102-E لتخفيض درجة حرارته الى الدرجة الحرارية المطلوبة. 

المبرد يقوم بتبريد الگلایگول إلى درجة حرارة معينة ويعمل بشكل اوتماتيكي وعندما تكون درجة الحرارة الگلایگول ملائمة ولا تحتاج إلى تبريد يمرر الگلایگول من خلال الانبوب الجانبي. 
  • يحتوي برج التلامس على انبوب تصريف Drain.
  • لاحظ صمامات الـ CAS الموجودة في هذا المقطع. 
  • مسترجع المكثفات (Reflux Condenser) يمثل الجزء العلوي من الـ Glycol Still Cloumn. 
  • لاحظ درجة حرارة الگلایگول قبل وبعد مروره بالـ Reflux Condenser
  • البخار الخارج من الـ Reflux Condenser يذهب الى الحرق. 



  • المقطع الثالث Glycol regenerator
يظهر في هذا المقطع الجزء الثاني من العملية.

تجفيف الغاز الطبيعي | Natural Gas Dehydration
شكل (6) المظهر العام للعملية. 

تظهر العازلة (Glycol Flash Vessel) التي تم التحدث عنها سابقا التي يأتيها الگلایگول الرطب قادما من برج التلامس (Contactor) ومارا بمسترجع المكثفات ثم يخرج منها الگلایگول الرطب ويمر بالفلاتر والمبادل الحراري ويدخل الى عمود النزع (Still Column) وينزل الى الاسفل الى عمود إعادة التنشيط (Glycol Regenerator) حيث يتم تسخينه إلى درجات حرارة معينة بحيث تؤدي إلى تبخر البخار الذي امتصه الگلایگول من الغاز. 

يرتفع البخار الى الاعلى ويخرج من فتحة في أعلى مسترجع المكثفات (Reflux Condenser). 

اما الگلایگول فينزل بفعل وزنه النوعي الى الاسفل إلى خزان الگلایگول (Glycol Surage Dram) ويرسل بعد ذلك إلى برج التلامس بعد أن يمر بالمبادل الحراري ليعاد استعماله من جديد في تجفيف الغاز الطبيعي. 

يتم تسخين الگلایگول الرطب بواسطة فرن حيث يحرق الوقود مع الهواء وتخرج مخلفات الاحتراق من المبخرة Stack (لاحظ خط الهواء وخط الوقود و المبخرة). 

الانبوب (From Storage) هو لاضافة الگلایگول النقي الى خزان الگلایگول (Glycol Surage) عند حصول نقص في كمية الگلایگول. 

يمكن زيادة درجة التجفيف آنيا بإضافة الگلایگول إلى خزان الگلایگول النشط.

وظيفة الانبوب الآتي من الوقود Fuel والذاهب الى الجزء الواصل بين الـ Regrenator والـ Surage هو لضخ الوقود حيث يوجد علية صمام الـ CAS للتحكم بدرجة الحرارة، حيث هذا الصمام يسيطر على تدفق الوقود الداخل الى الفرن بالاعتماد على درجة حرارة انبوب الاحتراق الداخل الى برج اعادة التنشيط. 


العدادات المهمة في هذه العملية
101-AI : هذا العداد يقيس نسبة بخار الماء الخارج مع الغاز الخارج من برج التلامس بوحدة PPM. 
تستعمل وحدة ال PPM لهذا العداد لكون نسبة بخار الماء التي يقيسها قليلة جدا. 

102-AI : يقيس نسبة نقاوة الگلایگول النشط الداخل الى برج التلامس بوحدة %NT. 

إقرأ أيضاً

المصادر:
  • Modelling  and  Optimisation  of  Oil and  Gas Production  Systems  by  J.D. Jansen  and P.K.Currie -- 2004. 
  • Petroleum Production Engineering halambor 3-– 2007. 
  • Ejada  project. 
  • مشبة الانتاج. 
اعجبك الموضوع؟

تعليقات

التنقل السريع