وبلاگ یک مهندس...

سلام بر مهندس عزیز
واقعا خسته نباشین.
مطالبی که میذارین بسیار عالی، ناب، کاربردی و زیبا هستن.
با اجازه از جنابعالی به بحث تنظیم نقطه شبنم ، چرایی و چگونگی آن به طور خلاصه می پردازم.
امیدوارم که مطالب بدون عکس و نمودار ، اسباب خستگی دوستان را فراهم نکرده باشد.
اگر بخواهیم از سرمنشاء این بحث شروع کنیم باید اشاره ایی کوتاه به چاههای نفت و گاز بکنیم. همانگونه که همه دوستان میدونن هیچ چاهی نفت یا گاز خالص نیست و همیشه در همه جا ترکیبی از نفت یا میعانات نفتی به همراه گاز دیده می شود و عامل بیرون آورنده میعانات نفتی فشار بسیار زیاد گاز میباشد؛ حال بسته به مشخصات مخزن، یک میدان گازی یا نفتی نام می گیرد.
در تاسیسات سرچاهی اعم از خشکی یا دریا یک سری کارهای اولیه بر روی سیال هیدروکربوری انجام می شود که می توان به جدا سازی های اولیه یا تزریق مواد کنترل کننده خوردگی و غیره اشاره کرد.
برای نزدیک شدن به موضوع اصلی بحث یعنی تنظیم نقطه شبنم یک مخزن گازی را مدنظر می گیریم. در این مخزن (بسته به ابعاد و ظرفیت آن) چند مرکز تفکیک در نظر گرفته شده که هر مرکز نیز دارای تعدادی چاه می باشد. گاز خارج شده از چاه پس از انجام فرآیند اولیه (یعنی جداسازی میعانات گازی از گاز) در یک مرکز تفکیک به همراه گاز سایر مراکز توسط یک خط لوله به سمت پالایشگاه برای انجام عملیات اصلی فرستاده می شود. میعانات نیز توسط یک خط لوله جداگانه به پالایشگاه ارسال می شوند.
نخستین واحدی که گاز ارسال شده از مراکز تفکیک در کلیه پالایشگاه ها با آن مواجهه شده، سیلابه گیر یا slag catcher می باشد. این واحد که از تعدادی لوله موازی با شیب ملایم تشکیل شده کار جدا سازی ثانویه میعانات گازی از گاز را به عهده دارد.(توجه داشته باشید که جداسازی اولیه در مراکز تفکیک انجام شده است.) بعد از این واحد گاز بین ردیف های شیرین سازی که اصطلاحا Train نامیده می شوند، توزیع می گردد.
برای ادامه بحث و روشن شدن بیشتر موضوع گذری به ترکیبات مواد موجود در گاز می زنیم.
به طور کلی اجزاء اصلی گاز طبیعی تصفیه نشده شامل خانواده آلکان ها (متان، اتان، پروپان و سایر اعضا سنگین تر این خانواده) ، گازهای اسیدی (H2s , Co2) و مرکاپتان ها می باشد. متان اصلی ترین ماده موجود در گاز طبیعی بوده که بیشترین سهم در یک حجم از گاز طبیعی را به خود اختصاص داده است. گازهای اسیدی و مرکاپتان ها اجزا زائد این حجم هستند که علاوه بر خورندگی و بد بو بودن، سمی نیز می باشند و در غلظت های بالا بسیار کشنده بوده به طوری که یک دم از هوای آلوده به این گازها دیگر بازدمی را به دنبال نخواهد داشت.
بنابراین در پالایشگاه های گاز ابتدا به جداسازی اجزا خورنده گاز طبیعی که همان گازهای اسیدی هستند پرداخته می شود. بعد از آن مرحله جدا سازی مرکاپتان ها است که عنوان مواد بدبو را به خود اختصاص داده اند. (لازم به ذکر است که مقادیر بسیار کمی از مرکاپتان ها در ورودی شهرها به گاز طبیعی اضافه شده تا در صورت نشت در همان مراحل اولیه از طریق حس بویایی به راحتی قابل تشخیص باشد.) حال ما یک گاز طبیعی پالایش شده ای داریم که بی رنگ، بی بو و بدون مواد خورنده و کشنده است. به نظر شما آیا الان این گاز قابلیت ارسال به خطوط لوله سراسری را دارد؟
پاسخ منفی است. زیرا یکی دیگر از وظایف اصلی و مهم پالایشگاه ها در فرآیندپالایش گاز، تنظیم نقطه شبنم است بدین معنی که اگر ما گاز تولیدی را بدون انجام مرحله فوق الذکر روانه خطوط سراسری کنیم در اثر افت دما، قطرات هیدروکربورهای سنگین همراه با گاز، با آب موجود در گاز تشکیل ماده ای بلوری و سخت به نام هیدرات می دهند. این هیدرات ها در کف خط لوله قرار گرفته و به مرور زمان بلورهای آنها رشد می کند به طوری که قادرند حتی سطح مقطع خطوط لوله 56 اینچ را کم کرده و افت فشار و دبی را سبب شوند. رشد این بلورها در مواردی سبب گرفتگی کامل خط و انفجار نیز می شود. بنابراین برای جلوگیری از تشکیل هیدرات ها در خطوط لوله ،گاز خروجی از ردیف های شیرین سازی را با روشهای مختلفی سرد می کنند و دمای آن را به حدود 17- درجه سانتیگراد می رسانند.
برای سرد کردن گاز روشهای مختلفی وجود دارد. در بعضی از پالایشگاه ها از سیستمی با نام cool box استفاده میشود. اساس کار این سیستم بدین صورت است که بخشی از گاز تصفیه شده را دچار افت فشار ناگهانی کرده که نتیجه آن افت ناگهانی دما می باشد. حال با مجاور سازی این گاز سرد در یک مبدل حراتی با گاز طبیعی تصفیه شده ، عمل تنظیم نقطه شبنم که همان سرد شدن گاز و میعان شدن قطرات هیدروکربوری سنگین و آب از گاز است، انجام می گیرد. لازم به ذکر برای جلوگیری از یخ زدن آب و جدا شدن راحت آن به گاز گلایکول (ضد یخ) تزریق می شود.
یکی دیگر از سیستم های مورد استفاده برای تنظیم نقطه شبنم استفاده از توربوکمپرسورهای تبرید است. اساس کار این کمپرسورها که نیروی محرکه خود را از یک توربین گازی می گیرند تقریبا مشابه سیکل ساده تبرید می باشد. بدین صورت که از پروپان تولیدی در پالایشگاه به عنوان مبرد استفاده شده و بعد از تراکم در کمپرسور به سمت کندانسور که یک air cool heat exchanger می باشد فرستاده شده و سپس در اثر افت فشار ناگهانی یک مایع بسیار سرد حاصل می شود. با تماس حرارتی پروپان سرد با گاز تصفیه شده، قطرات هیدروکربوری سنگین و آب از گاز جدا شده و عمل تنظیم نقطه شبنم صورت می گیرد. در اثر تبادل گرمایی ، پروپان تبخیر گردیده و به سمت مکش (suction) کمپرسور هدایت می گردد و سیکل دوباره تکرار می شود.
بنابراین به طور کلی در یک پالایشگاه گاز (با توجه به مشخصات گاز دریافتی و طراحی پالایشگاه) اعمالی از قبیل شیرین سازی ، نم زدایی و در نهایت تنظیم نقطه شبنم صورت می گیرد. بعد از انجام عملیات فوق گاز به شرکت انتقال گاز ایران داده شده که با استفاده از ایستگاه های تقویت فشار و خطوط لوله سراسری که IGAT نامیده می شوند، آن را به تمام نقاط کشور انتقال دهد. با اندک تاملی در می یابیم که چه فرآیند پیچیده، مستمر و هزینه بری برای این حامل انرژی صورت می گیرد و به راحتی و بدون دغدغه و نگرانی خاصی توسط ما مصرف می شود. جا دارد که با نگاهی به آینده و بازبینی در نحوه مصرف، الگوی مصرف بهتری را برای این سرمایه ملی بسازیم.
شاد ، سالم و تندرست باشید.
Avon

با سپاس فراوان از دوست عزیزمون که نقطه نظرات سازنده ونقدهای کاملشون یاری رسان ما درادامه راهمون هست

ارزوی شادی وشادکامی بری همه دوستان عزیز