بعد مرور الغاز الخام raw gas على وحدة التبريد المبدئي و فصل السوائل يسمى الغاز بالغاز الرطب wet gas اي انه لا يزال يحتوى على نسبة من بخار الماء وللتخلص منها بشكل شبه نهائي و الحصول على الغاز الجاف dry gas للتمكن من تسييله او استخدامه بشكل امن وكذلك
- لمنع تكوين الهيدرات حيث أنها تُسبب حدوث أنسدادات في الصمامات والتضيّقات plugging
- لزيادة سعة الأنابيب حيث أن الماء يقلل من سعتها.
- لمنع تآكل الأنابيب corrosion حيث تسبب الأملاح الموجودة في الماء تآكل الأنابيب ونسبة التآكل تزداد بزيادة الضغط ودرجة الحرارة عند ظروف الإشباع.
- القيمة الحرارية للغاز الجاف أعلى من القيمة الحرارية للغاز الرطب.
- كبس الغاز الجاف يحتاج إلى قوة أقل من الغاز الرطب.
ويوجد الماء في الغاز الطبيعي باشكال منها
- على شكل سائل (ماء حر).
- على شكل بخار (مذاب).
علماً أن محتوى الماء هو دالة الضغط والحرارة والخواص الفيزياوية
تستخدم عدة طرق و تقنيات لتجفيف الغاز منها :
1 – الامتصاص Absorption :
و ذلك باستخدام مادة سائلة للتجفيف .
2 – الامتزاز : Adsorption
و ذلك باستخدام مادة صلبة للتجفيف.
اولا- الامتصاص Absorption :
و تعتمد هذه الطريقة على استخدام المادة السائلة dry desiccant في عملية التجفيف بحيث تكون هذه المادة شرهة لامتصاص بخار الماء و تسمى هذه الطريقة بالكيميائية نظرا لحدث هذا التفاعل بين هذه المادة السائلة و الماء.
يستخدم برج التلامس contact tower لحدوث التلامس او انتقال بخار الماء من الغاز الرطب الى المادة السائلة .
في العادة تستخدم مادة الكلايكل Glycol كمادة سائلة لتجفيف الغاز لما لها من المواصفات الخاصة بامتصاص الماء و سهولة التخلص منه في دورة التنشيط و يوجد عدة انواع منها سيتم ذكرها فيما بعد
يدخل الغاز من اسفل البرج و يخرج من اعلا البرج على هيئة غاز جاف dry gas .
يدخل الكلايكل السائل الجاف من اعلا البرج و يتلامس مع الغاز بواسطة الصوانى Trays الخاصة بذلك لزيادة كفاءة التشغيل و يخرج الكلايكل المشبع بالماء من اسفل البرج .
يمر بعدها الكلايكل على الوحدة الخاصة باعادة تنشيطه و التخلص من الماء المصاحب له بواسطة التسخين حيث ان نقطة غليانه تكن اعلا بكثير من نقطة غليان الماء .
يفضيل استعمال الكلايكول لتجفيف الغازات من بخار الماء حيث هناك العديد من العوامل التي تجعل الكلايكول من أكثر المواد المُجففة رغبة ً وهي:
- قابليته العالية لامتصاص بخار الماء .
- لا يتأثر بالحرارة العالية على أن لا يتجاوز 210 مْ .
- كما أنه يتميز بثباته ضد التحلل الكيميائي.
- ضغطه البخاري واطئ .
- كلفته مناسبة .
- أمكانية أستخدامه بشكل مستمر بسبب سهولة إعادة تنشيطه مما يقلل كلفته.
ثانيا-التجفيف بالامتزاز Adsorption:
و تعتمد هذه الطريقة على استخدام المادة الصلبة dry desiccant في عملية التجفيف بحيث تحتوى على مسامات صغيرة تستخدم كمصائد لبخار الماء و تسمى هذه الطريقة بالفيزيائية نظرا لعدم حدوث اى تفاعل بين هذه المادة الصلبة و الماء وكذلك تسمى هذه الطريقة بالغربلة او المناخل الجزئية Molecular sieve .
و كمثال على ذلك عند سكب كمية من الماء على قطعة من الاسفنج Sponge فان الماء بداخلة لا يتفاعل مع الاسفنج و يحتفظ بخواصه كما هي و هذا المقصود بالعملية الفيزيائية.
يعتبر الفرق في الحجم بين جزيئات بخار الماء و جزيئات الغاز هو الاساس في عملية الفصل او الغربلة بحيث يتم دخول جزئيات الماء الاصغر حجما في هذه المسامات الموجودة على سطح المادة الصلبة و التي هى في العادة بحجم حبة الارز و المسامات الموجودة عليها صغيرة جدا و لا ترى بالعين المجردة.
يستخدم المجففات Dryers او ال Adsorpers انتقال بخار الماء من الغاز الرطب الى المادة الصلبة الموجودة بداخله في عدة طبقات .
في العادة تستخدم مادة الالومينا Activated Alumina او السيلكاجل Silca gel او Mole sieve كمادة صلبة لتجفيف الغاز لما لها من المواصفات الخاصة بامتزاز الماء و سهولة التخلص منه في دورة التنشيط و يوجد عدة انواع منها سيتم ذكرها فيما بعد
يدخل الغاز من اعلا المجفف Dryer و يخرج من اسفله على هيئة غاز جاف dry gas .
بعد عمل المجفف لفترة معينة يتم عزله و اعادة تنشيطه للتخلص من بخار الماء بداخله.
التجفيف بالامتزاز Adsorption:
شرح الطريقة :
طريقة الغربلة للجزيئات molecules sieving تعتمد على الاختلاف بين حجم الجزيئات المكونة للغاز الرطب wet gas بحيث يسمح المجفف dryer بمرور الغاز و الذي يتكون من المركبات كبيرة الحجم بداية من غاز الميثان methane CH4 و الذي يرمز له ب C1 و هو كبير الحجم مقارنة بمركب الماء H2 S صغير الحجم الذي لا يسمح له بالمرور.
اذن ال dryer يحتوي على المادة الصلبة مثل الالومينا المنشطة Activated Alumina و كذلك ال Mole Sieve و هذه المواد تحتوي على مسامات تسمى بالمصائد Traps مصممة بحجم جزيئات الماء و كذلك في حالة وجود مركب H2S بحيث تدخل بها او يتم اصطيادها بواسطة هذه المسامات او المصائد و تمنع خروجها مع الغاز و بذلك يتم الحصول على الغاز الجاف dry gas و بنسبة الماء water content لا تزيد عن 1 ppm.
و نتيجة لعمل الdryer او adsorper لفترة زمنية محددة تعتمد على نسبة الماء المصاحب للغاز و كفاءة وحدة الفصل المبدئي فان المجفف يتشبع بالماء و لا يصبح قادرا على استقبال المزيد من جزيئات الماء نظرا لامتلأ كل المسامات و لذلك يتم عزل المجفف dryer ثم اعادة تنشيطه من جديد بواسطة ادخال الغاز الساخن حوالى 310 درجة مئوية و القادم وحدة التنشيط regeneration system .
نقل و مراجعه : المهندس محمد الكبار
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق