جداسازي ناخالصي هاي موجود در گاز (Hydrocarbon Treating) :
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
گاز طبيعي مخلوطي از هيدروكربنهاي C5,C4,C3,C2,C1 و ناخالصي هاي H2S,CO2,H2O مي باشد. كه به طور طبيعي در مخازن زير زميني يافت مي شود . اين گاز به صورتهاي مختلف در زير مخازن وجود دارد :
1- محلول در نفت خام
2- در زير كلاهكهاي بالايي نفت خام
3- به شكل مستقل
نسبت گازهاي حل شده در نفت در ميدان هاي نفتي مختلف ، متفاوت بوده و حتي ممكن است حين توليد از يك مخزن در طول زمان برداشت ، تغيير كند.
پالايش گاز شامل جداسازي ناخالصيها ، هيدروكربنهاي مايع و نيز تفكيك هيدروكربنهاي سبك مي باشد. گازها بعد از تفكيك بصورت هاي ذيل به بازار عرضه مي شوند :
الف – گاز طبيعي (Natural gas) با علامت اختصاري N.G
ب – گاز طبيعي فشرده (Compressed Natural gas) با علامت اختصاري C.N.G
ج – گاز طبيعي مايع (Liquid Natural gas) با علامت اختصاري L.N.G
د – گاز نفتي مايع شده (Liquid petroleum gas) با علامت اختصاري L.P.G
چنانكه نسبت هيدروكربنهاي مايع شدني در گاز بالا باشد تركيبات سنگين تر از C4 كه شامل نفتاي سبك مي باشد بعنوان يك محصول به بازار عرضه مي شود. در هر حال گاز طبيعي تحويلي به خطوط لوله شامل اتان و متان (عمدتا متان) مي باشد. گاز نفتي مايع شامل C3 , C4 بوده كه در فصول مختلف سال درصد آن تغيير مي كند.
عمليات پالايش :
عمليات پالايش گاز شامل دو قسمت مي باشد :
1- جداسازي ناخالصي ها و تفكيك هيدروكربنها
2- بازيابي ناخالصي ها و موادي كه جهت جداسازي ناخالصي بكار مي رود ، جهت استفاده مجدد آنها در امر پالايش گاز :
قسمت اول بصورت هاي ذيل امكان پذير است :
الف – جذب در مايع (Absorption)
ب – جذب در جامد (Absorption)
ج – تبديل شيميايي
1- جذب در مايع (Absorption) :
اين روش مهمترين روش جداسازي ناخالصيها است و اكثر فرايندها بدين طريق انجام ميشود. مواد جذب شده ممكن است بطور فيزيكي در مايع حل شوند و يا واكنش شيميايي با آن صورت گيرد.
برجهاي جذب بصورتهاي Packed tawer , Plate tower , Spray tower است.
Packed tawer : بطور كلي اين نوع برجها در حالتي بكار مي رود كه مايع تمايل به ايجاد كف (Foem) داشته و نسبت دبي جريان مايع به گاز خيلي زياد باشد. ضمنا در مواردي كه افت فشار كم مورد نظر باشد . اين برجها برتري دارد . هزينه نصب و خوردگي نيز پايين است.
Plate tower : در اين برجها مي توان با سرعت زياد گاز كار كرد. در نتيجه برج با قطر كمتري لازم است. اين برجها براي مايعات غير كف زا ، غير خورنده با ميزان دبي جريان كم مايع مناسب است.
Spray tower : چنانكه افت فشار مهمترين مسئله باشد ، اين نوع برج برتر است.
2- جذب در جامد (Adsorption) :
در اين نوع برجها سطح تماس زياد است و بتدريج كه غلظت مواد در سطح جامد افزايش مي يابد گراديان غلظت كم شده و راندمان جذب كم مي شود.
3- تبديل شيميايي :
در اين روش از راكتور كاتاليستي با بستر ثابت استفاده مي شود و محاسبات شامل مرحله هاي انتقال جرم تا سطح كاتاليست ، جذب كاتاليست و واكنش شيميايي از سطح كاتاليست است. بقيه محاسبات مانند برج جذب در مايع است.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
گاز طبيعي مخلوطي از هيدروكربنهاي C5,C4,C3,C2,C1 و ناخالصي هاي H2S,CO2,H2O مي باشد. كه به طور طبيعي در مخازن زير زميني يافت مي شود . اين گاز به صورتهاي مختلف در زير مخازن وجود دارد :
1- محلول در نفت خام
2- در زير كلاهكهاي بالايي نفت خام
3- به شكل مستقل
نسبت گازهاي حل شده در نفت در ميدان هاي نفتي مختلف ، متفاوت بوده و حتي ممكن است حين توليد از يك مخزن در طول زمان برداشت ، تغيير كند.
پالايش گاز شامل جداسازي ناخالصيها ، هيدروكربنهاي مايع و نيز تفكيك هيدروكربنهاي سبك مي باشد. گازها بعد از تفكيك بصورت هاي ذيل به بازار عرضه مي شوند :
الف – گاز طبيعي (Natural gas) با علامت اختصاري N.G
ب – گاز طبيعي فشرده (Compressed Natural gas) با علامت اختصاري C.N.G
ج – گاز طبيعي مايع (Liquid Natural gas) با علامت اختصاري L.N.G
د – گاز نفتي مايع شده (Liquid petroleum gas) با علامت اختصاري L.P.G
چنانكه نسبت هيدروكربنهاي مايع شدني در گاز بالا باشد تركيبات سنگين تر از C4 كه شامل نفتاي سبك مي باشد بعنوان يك محصول به بازار عرضه مي شود. در هر حال گاز طبيعي تحويلي به خطوط لوله شامل اتان و متان (عمدتا متان) مي باشد. گاز نفتي مايع شامل C3 , C4 بوده كه در فصول مختلف سال درصد آن تغيير مي كند.
عمليات پالايش :
عمليات پالايش گاز شامل دو قسمت مي باشد :
1- جداسازي ناخالصي ها و تفكيك هيدروكربنها
2- بازيابي ناخالصي ها و موادي كه جهت جداسازي ناخالصي بكار مي رود ، جهت استفاده مجدد آنها در امر پالايش گاز :
قسمت اول بصورت هاي ذيل امكان پذير است :
الف – جذب در مايع (Absorption)
ب – جذب در جامد (Absorption)
ج – تبديل شيميايي
1- جذب در مايع (Absorption) :
اين روش مهمترين روش جداسازي ناخالصيها است و اكثر فرايندها بدين طريق انجام ميشود. مواد جذب شده ممكن است بطور فيزيكي در مايع حل شوند و يا واكنش شيميايي با آن صورت گيرد.
برجهاي جذب بصورتهاي Packed tawer , Plate tower , Spray tower است.
Packed tawer : بطور كلي اين نوع برجها در حالتي بكار مي رود كه مايع تمايل به ايجاد كف (Foem) داشته و نسبت دبي جريان مايع به گاز خيلي زياد باشد. ضمنا در مواردي كه افت فشار كم مورد نظر باشد . اين برجها برتري دارد . هزينه نصب و خوردگي نيز پايين است.
Plate tower : در اين برجها مي توان با سرعت زياد گاز كار كرد. در نتيجه برج با قطر كمتري لازم است. اين برجها براي مايعات غير كف زا ، غير خورنده با ميزان دبي جريان كم مايع مناسب است.
Spray tower : چنانكه افت فشار مهمترين مسئله باشد ، اين نوع برج برتر است.
2- جذب در جامد (Adsorption) :
در اين نوع برجها سطح تماس زياد است و بتدريج كه غلظت مواد در سطح جامد افزايش مي يابد گراديان غلظت كم شده و راندمان جذب كم مي شود.
3- تبديل شيميايي :
در اين روش از راكتور كاتاليستي با بستر ثابت استفاده مي شود و محاسبات شامل مرحله هاي انتقال جرم تا سطح كاتاليست ، جذب كاتاليست و واكنش شيميايي از سطح كاتاليست است. بقيه محاسبات مانند برج جذب در مايع است.