تولید گاز مانند علم شیمی قدمت زیادی دارد. توسط این فرایند می توان عناصر تشکیل دهنده هوا یعنی اکسیژن، هیدروژن و … را از هم تفکیک کرد. گازی که در نهایت در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد مراحل مختلفی را طی می کند. در ادامه مطلب با مراحل تولید گاز آشنا می شوید.
آشنایی با مراحل تولید گاز
تولید گاز مانند علم شیمی قدمت زیادی دارد. توسط این فرایند می توان عناصر تشکیل دهنده هوا یعنی اکسیژن، هیدروژن و … را از هم تفکیک کرد. دی اکسید کربن و نیتروژن به عنوان عناصر سازنده اتمسفر نخستین بار توسط چینی ها در قرن هشتم کشف شدند. این دو کشف جهش بزرگی در این فرایند به شمار می رود.
چینی ها نخستین افرادی بودند که در ابتدای قرن نهم از گاز قابل سوختن استفاده کردند. آن ها در آن زمان گاز طبیعی را مورد استفاده قرار می دادند که به داخل لوله های ساخته شده از نی خیزران وارد و برای روشنایی به کار می بردند. همچنین از زغال سنگ هم در اواسط قرن نوزدهم در انگلستان استفاده شد. بعد از این اختراعات در مدت کوتاهی شرکت های گاز ایجاد شده و گاز را به طور عمده جهت اهداف تجاری تولید نمودند.
تصفیه گاز در مراحل تولید
گاز به روش های مختلفی استفاده می شود. با این حال گازی که از زیر زمین استخراج می شود به صورت طبیعی نسبت به آن چه که ما استفاده می کنیم، بسیار تفاوت دارد. مراحل تصفیه گاز نسبت به تصفیه و پالایش منابع طبیعی دیگر مانند نفت خام پیچیدگی کمی داشته ولی تصفیه آن پیش از استفاده به این اندازه ضرورت دارد.
کارخانه های تفکیک هوا
کارخانه های تفکیک هوا در مراحل تولید گاز عناصر تشکیل دهنده هوا مانند اکسیژن، آرگون را از هم جدا می نمایند. هر چند ممکن است تفاوت های بسیاری در مراحل تصفیه گاز وجود داشته باشد ولی همه کارخانه های تفکیک کننده گاز را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد:
- کارخانه های گاز برودتی: در این کارخانه ها برای تفکیک عناصر تشکیل دهنده هوا و بدست آوردن محصول نهایی از درجه حرارت های بسیار پایین استفاده می شود. این روش ارزان ترین روش برای جداسازی گاز می باشد و معمولا برای تولید گاز با درجه خلوص بسیار بالا و در اندازه های خیلی زیاد مورد استفاده قرار می گیرد.
- کارخانه های غیر برودتی: در روش غیر برودتی، فرآورده های گازی توسط روش تفکیک و در دمای محیط تولید می شوند. در این روش برای جداسازی گازها تفاوت میان جرم، اندازه و ساختار مولکولی گازها مورد استفاده قرار می گیرد.
مراحل تولید گاز
در این بخش با مراحل تولید گاز طبیعی آشنا می شوید.
استخراج گاز
گاز طبیعی ترکیبی از گازهای هیدروکربنی می باشد که قابل اشتعال هستند و به صورت طبیعی در مخازن زیر زمینی وجود دارند. این گاز به شکل محلول در نفت خام یا در زیر کلاهک های بالای لایه های نفت خام به صورت مستقل وجود داشته باشد. گاز طبیعی شامل گازهای متان، اتان و کمی گازهای سنگین تر از جمله پروپان و بوتان می باشد.
گازی که از مخازن استخراج می شود معمولا دارای ناخالصی هایی مانند سولفید هیدروژن، دی اکسید کربن و ترکیبات گوگرد است. میزان این ترکیبات به میدانی بستگی دارد که گاز از آن استخراج می شود. از این رو میزان متان موجود در گاز طبیعی بر اساس میدان گازی بین ۸۴-۹۷ درصد متغیر می باشد.
گازهای خروجی از چاه ها بعد از عبور از ایستگاه های جمع آوری به سمت پالایشگاه های گاز هدایت می گردند.
۲. پالایش
به خاطر وجود شن ریزه، گل رس و دیگر ناخالصی ها گاز طبیعی در پالایشگاه تصفیه شده و به این شکل از ورود این مواد به سیستم انتقال جلوگیری می شود. ورود این ناخالصی ها در خطوط لوله و ایستگاه های تقلیل فشار سبب بروز مشکلاتی می شود که می توان به انسداد خطوط لوله گاز، تخریب ریگلاتورها و کنتورهای توربینی، خوردگی، خرابی زودهنگام سیستم فیلتراسیون و ایجاد خواص سمی در گاز اشاره نمود.
پالایش گاز از مراحل پیچیده ای تشکیل می شود از جمله:
- عبور گاز از واحد شیرین سازی برای تفکیک مواد سمی یا خورنده مثل CO۲ و H۲S و هدایت H۲S به سوی واحد بازیافت گوگرد
- عبور گاز از اسکرابرها جهت تفکیک ذرات جامد
- عبور گاز از واحد نم زدایی برای گرفتن رطوبت موجود در آن
۳. خطوط انتقال
گاز خارج شده از پالایشگاه از طریق خطوط لوله برای مصرف در شهرها، صنایع، نیروگاه ها و … به همه نقاط کشور منتقل می شود. بر حسب نیاز و طراحی، قطر خطوط انتقال از ۱۲-۵۶ اینچ متغیر است. در فواصل معین از خطوط انتقال ایستگاه های شیر قرار دارد که از یک شیر قطع کننده خط سر مسیر اصلی، شیرهای کنار گذر و شیر تخلیه تشکیل شده است.
شیر قطع کننده خط در زمان افت فشار ناگهانی در یکی از دو سمت شیر بسته می شود. از نظر مسائل ایمنی وجود این شیرها سبب می شود در هنگام بروز انفجار یا شکستگی لوله هر دو شیر در دو سمت محل حادثه بسته شده و به این طریق تنها گاز بین دو ایستگاه سوخته یا تخلیه می شود.
از آن جا که بعد از طی مسافت طولانی، به علت وجود اصطکاک فشار گاز داخل لوله افت می یابد از این رو برای افزایش فشار گاز به فشار مطلوب، در مسیر خطوط انتقال از ایستگاه های تقویت فشار استفاده می شود. این ایستگاه ها شامل کمپرسور و توربین بوده که فشار گاز ورودی را افزایش می دهند.
۴. تقلیل فشار گاز
یکی دیگر از مراحل تولید گاز تقلیل فشار آن است. خطوط تغذیه و شبکه های شهری خطوط انتقال در نهایت به ایستگاه های تقلیل فشار واقع در دروازه شهر می رسند. در این ایستگاه ها فشار ورودی از هزار به psi ۲۵۰ تقلیل می یابد. قابل ذکر است فشار ورودی به ایستگاه های کاهش فشار در شرایط عادی عمدتا بین ۷۰۰ تا هزار psi است.
این تقلیل فشار گاز توسط رگلاتور انجام می شود. گاز خروجی از ایستگاه ها با فشاری حدود ۲۵۰ psi به خطوط تغذیه وارد می شود. فشار گاز در خطوط تغذیه برای ورود به شبکه شهری باید در یک مرحله دیگر تقلیل یابد. بدین منظور گاز به سوی ایستگاه های S.B.T منتقل می شود.
فشار گاز وارد شده به S.B.T ۶ معادل ۲۵۰ psi و فشار گاز خروجی از آن معادل ۶۰ psi می باشد. گاز درون شبکه شهری با فشار ۶۰ psi در تمام سطح شهر بین مشترکان توزیع می شود. به منظور انشعاب گیری به منازل از وسیله ای به اسم سرویس تی استفاده و پیش از ورود به محل مصرف فشار گاز شبکه شهری دوباره توسط رگلاتور شکسته شده تا با این فشار استفاده شود.
در همه عملیات ذکر شده لوازمی برای تامین ایمنی کارکنان و مصرف کنندگان در نظر گرفته شده است.
گاز طبیعی نقش زیادی در تامین انرژی مصارف خانگی، تجاری و .. ایفا می کند.
۵. انتقال و توزیع گاز
حمل گاز طبیعی از واحد تولید به عهده صنعت خط لوله می باشد. خط لوله انتقال گاز طبیعی از لوله های قطور و قوی ساخته شده تا فشار بالایی را تحمل کنند. در مرحله انتقال گاز از ارتفاع تقریبی ۳۰۰ متر به ارتفاع ۳ هزار متر از سطح دریا بالا رفته و به علت طی مسیر زیاد در لوله ها و اتصالات با افت فشار روبرو می شود که لازم است این فشار ثابت نگه داشته شود.
در پایان این مطلب از همراهی شما متشکریم. همچنین در صورت تمایل برای آشنایی با مراحل تشکیل زغال سنگ و ویژگی های نفت خام روی لینک ها کلیک کنید.
منبع :
برچسب :