تنقية الغاز الطبيعي :

‏يحتوي الغاز الطبيعي الخام ، إضافة إلى البروبان والبوتان المهمين صناعيا ، كميات غير مرغوبة من الماء وسلفيد ( كبريت ) الهيدروجين ، يجب إزالتها منه قبل دخوله إلى أنابيب النقل . وتستخدم طرق هامة أربح لإزالة الماء من الغاز. ضغطه ، ومعالجته بمواد تجفيف ، وامتزاز ، وتبريده . تتألف وحدة إزالة الماء بالضغط من ضاغط للغاز ، تليه شبكة تبريد لإزالة بخار الماء بالتكثيف . واستخدمت معالجة الغاز بمواد التجفيف على نطاق واسع . وكثيرا ما تستخدم الغليوكولات Glycols لهذا الغرض نظرا لألفتها العالية للماء ، وانخفاض كلفتها ، واستقرارها ، وانخفاض إرغائها ، وضعف تأثير المذيب بالنسبة للغاز الطبيعي . ولإبقاء نقاط التكثف في مدى - 90 ‏إلى - 100 مئوية ، تستخدم مناخل جزيئية Molecular Sieves في كثير من الوحدات . يتم تنشيط الأسرة عن طريق جريان التيارات المتعاكسة للغازات الحارة ( 230 ‏-290 ‏مئوية ) .

‏وهناك عوامل تجفيف أخرى هي : الألومينا والبوكسيت المنشطان ، والسليكا جل ، وحمض الكبريت ، والمحاليل المركزة لكلور الكلسيوم ، وثيوسيانات الصوديوم . تحتاج الوحدات من هذا النمط عادة إلى برج محشو لمعالجة الغاز بالتيارات العكسية مع المادة المساعدة Reagent ‏، إضافة إلى المنشط Regenerator ‏من أجل عامل نزج الماء . يمكن أيضا نزع الماء من الغاز بتمريرة فوق أنابيب ملفوفة ( وشيعة تبريد ) مبردة . تعد هذه الطريقة عموما من أكثر الطرق كلفة ويمكن أن تنخفض نفقات التبريد حيثما يتوفر البخار المنفلت لتشغيل دورة التبريد .

وإذا لم تجر إزالة الماء الموجود في معظم غاز الوقود ، فسيحدث تآكل شديد ‏في أنابيب النقل ، وقد يحدث اضطراب نتيجة لتشكل الهيدرات Hydrates ، التي يمكن أن تسبب انسداد الخطوط . كما أنه قد تحدث بعض المشاكل نتيجة للتجمد الذي يصيب الصمامات والمنظمات إثناء الطقس البارد .

‏وجود سلفيد الهيدروجين والمركبات الاخرى الكبريتية غير مرغوب في الغاز الطبيعي لأنها تسبب التآكل وتشكل أيضا مركبات تلوث الهواء عند إحراقها . ورائحة سلفيد الهيدروجين مزعجة جدا في الاستخدام المنزلي .

‏تفرض القوانين الحالية الصارمة الخاصة بتلوث الهواء ضرورة إزالة مركبات الكبريت قبل تلقيم الغاز إلى شبكة التوزيع . ووجود ناني أكسيد الكربون أيضا غير مرغوب في الغاز لأنه يخفف قيمته الحرارية . وقد تتراوح كمية H2S الموجود في الغاز الطبيعي الخام من 0 ‏- 35 ‏غ / م3 أو أكثر . نجد في الجدول 6 ‏- 3 ‏ملخصا للمعالجات التجارية الهامة التي تستخدم لإزالة H2S و CO2 من الغاز. يجري عادة تحويل المركبات الكبريتية المزالة من الغاز إلى عنصر كبريت عن طريق إدخال تعديلات على طريقة كلاوس ‏أحادي ايتانول أمين Monoethanolamine أقدم مذيب وربما يبقى الأوسع انتشارا على صعيد الاستعمال . وتظهر الصورة 1-1 مخططا للإنتاج في هذه الطريقة .

الصورة 1-1 . تنقية الغاز عن طريق المعالجة الامتصاصية بالأمينات الأليفاتية ولنزع الكبريت من الغاز الطبيعي يستخدم بصورة طبيعة 10-30% من محلول أحادي ايثانول أمين .

والمذيبات العديدة ‏المدرجة في الجدول 1 ‏- 1 ‏، تتفاوت في انتقائيتها لامتصاص H₂S وCO₂ .

‏تحمل بعض المذيبات أيضاً ألفة كبيرة للهيدروكربونات العليا ، وتعتبر هذه الألفة مثلبة في حال احتوى الغاز على كمية ملحوظة من هذه المركبات القيمة .

الجدول 6 ‏- 3 ‏. المعالجات لإزالة ثاني أكسد الكربون والكبريت

* تستخدم هذه المعالجة نموذجين من المذيبات ومفاعل مؤتلف يدعى سلفينول Sulfinol .

إذا أردنا في الوقت نفسه إزالة الماء والكبريت عندئذ يمكن غسل الغاز بمحلول الأمين Amine ‏، والماء ، والغليكول Glycol . ومركبات الإذابة لهذا الغرض هي : أحادي الإيثانول أمين 10 ‏- 36 ‏% ‏وغليكول ثنائي الإيثلين Glycole Diethylene ‏45-85 % والباقي ماء .

‏ومن أحدث الطرق التجارية لتحلية الغاز هي استخدام الأغشية . يتم هذا الفصل على أساس المبدأ القائل بوجود معدلات مختلفة من النفوذية عبر الغشاء لمختلف الغازات . ويستخدم البولي سلفون Polysulfone ‏والبولي ستايرين Polystyrene ‏والتيفلون Teflon ‏ومختلف المطاطيات كمواد له غشية . ويتميز هذا النمط من المعالجات عن الأنماط الأخرى لفصل الغاز بعدة مميزات هي : اعتدال شروط التشغيل وانخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض كلفة رأس المال والتشغيل الاقتصادي ، سواء بالمعدلات المنخفضة أو العالية .

‏يمكن رفع كفاية الغاز الطبيعي الذي يحتوي على النتروجين بالمعالجة القرية التي تجفف غاز التلقيم عند 4.9 MPa وتبرده عند 185 K ‏. يتم تبخير الغاز الطبيعي فيغادر الشبكة مع غاز النتروجين المنفصل عبر المبادلات الحرارية بإتجاه معاكس للغاز الداخل .