0

فرایند و تجهیزات

آموزش میعانات گازی

شهریور ۱۲, ۱۳۹۶ ۹:۱۷ ق.ظ


این تصویر تبلیغاتی است

چکیده:

گاز طبیعی که از مخازن گازی استحصال می‌شود عمدتاً حاوی حجم قابل ملاحظه‌ای میعانات گازی است. مخصوصاً زمانی که حجم برداشت گاز از مخزن زیاد باشد. میعانات گازی به جریان هیدروکربنی مایع گفته می‌شود که در ذخایر گاز طبیعی وجود دارد و به صورت رسوب و ته‌نشین در گاز استخراجی یافت می‌شود.

میعانات گازی، محصول جانبی گاز طبیعی است که هنگام بهره‌برداری از مخازن گاز طبیعی، به‌ناچار تولید می‌شود. میعانات گازی یا «کاندنسیت» هیدروکربورهایی هستند که در شرایط و دمای مخزن به صورت گاز هستند اما، در شرایط و دمای متعارف سطح زمین به مایع تبدیل می‌شوند. گاز طبیعی پس از استخراج از میدان و انتقال به محیط پالایشگاه، از یک رشته خطوط لوله با شیب اندک گذرانده می‌شود. هیدروکربورهای سنگین‌تر گاز طبیعی در دما و فشار سطح زمین به صورت مایع درآمده و در این لوله جریان یافته و به مخازن انتقال می‌یابد. به این ترتیب، تولید میعانات گازی به توسعه میدان‌های گازی وابسته است و با افزایش تولید گاز، رابطه مستقیم دارد. از هر فاز پارس جنوبی به طور میانگین روزانه ٤٠ ‌هزار بشکه میعانات گازی تولید می‌شود.


میعانات گازی (Condensate)، شامل ترکیبات سنگینتر از بوتان است که در شرایط آتمسفر دارای حالت مایع می باشد. این ترکیبات با ارزش پس از تثبیت فشار بخار و تنظیم نقطه شبنم به مخازن انتقال یافته و پس از ذخیره سازی به بازارهای جهانی عرضه می گردد.

میعانات گازی بیشتر از پنتان و هیدروکربن‌های سنگین تر (+C5) تشکیل شده و با توجه به موقعیت برداشت آن می‌تواند دارای گوگرد و نمکباشد و معمولاً عاری از انواع فلزات است و حدود نیمی از آن را نفتا تشکیل می‌دهد.


این تصویر تبلیغاتی است

میعانات گازی بر خلاف بوتان و پروپان نیازمند شرایط ویژه برای مایع ماندن نیستند و به شیوه‌های مختلف قادر به تبدیل به گازوئیل، بنزین، نفت سفید، سوخت جت و… هستند. در مقایسه با پالایشگاه نفت خام، در پالایشگاه میعانات گازی، فرآیندهای تبدیلی و پالایشی کمتر است بنابراین هزینه سرمایه‌گذاری آن نصف هزینه سرمایه‌گذاری پالایشگاه نفت خام است.

ارزش حرارتی ناویژه هر لیتر از میعانات گازی حدود۴/۳۲۷۰۶ بی تی یو که تقریباً معادل با ارزش حرارت ۸۲۶/. متر مکعب گاز طبیعی خط لوله اول سراسری است؛ بنابراین، این محصول به دلیل داشتن ارزش حرارتی بالا از اهمیت قابل توجهی برای صادرات برخوردار می‌باشد. به گونه‌ای که صادرات آن می‌تواند هزینه سرمایه‌گذاری اولیه یک پالایشگاه گازی را در ظرف مدت زمان کوتاهی برگرداند به شرط آنکه مشخصه فنی مطلوب را داشته باشد.

بر اساس برآورد موسسه تحقیقات انرژی “فکتس″، مستقر در هانولولوی آمریکا، ظرفیت تولید میعانات گازی ایران از ۹۵ هزار بشکه در روز در سال ۲۰۰۱، نزدیک به یک میلیون بشکه در روز در سال ۲۰۱۳ رسیده است. گزارش سالهای اخیر در قالب یک فایل انتهای مقاله ارایه شده است. بیشترین میزان تولید میعانات گازی ایران از میدان گازی پارس جنوبی می‌باشد. این میدان گازی، بزرگ‌ترین منبع گازی است که بر روی خط مرزی مشترک ایران و قطر در خلیج‌فارس و در فاصله ۱۰۵ کیلومتری ساحل جنوبی ایران قرار دارد. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که بیش از ۱۴ تریلیون متر مکعب گاز طبیعی و افزون بر ۱۸ میلیارد بشکه میعانات گازی را در خود جای داده و روزانه ۲۰۰ هزار بشکه میعانات گازی توسط فازهای یک تا پنج از این میدان تولید می‌شود و بنا به گزارش خبر گزاری مهر به نقل از مدیر عامل شرکت نفت و گاز پارس جنوبی تا کنون ۲۰۰ میلیون بشکه میعانات گازی از پارس جنوبی به ارزش ۱۰ میلیارد دلار صادر شده‌است. باتوجه به حجم عظیم میعانات گازی تولیدی در کشور، بررسی کاربردی برای رسیدن به یک مشخصه فنی مطلوب برای این محصول جهت استفاده بهینه بسیار ضروری است.

منابع تولید

بیشترین میزان تولید میعانات گازی ایران از میدان گازی پارس جنوبی می‌باشد. این میدان گازی، بزرگ‌ترین منبع گازی است که بر روی خط مرزی مشترک ایران و قطر در خلیج‌فارس و در فاصله ۱۰۵ کیلومتری ساحل جنوبی ایران قرار دارد. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که بیش از ۱۴ تریلیون متر مکعب گاز طبیعی و افزون بر ۱۸ میلیارد بشکه میعانات گازی را در خود جای داده و روزانه ۲۰۰ هزار بشکه میعانات گازی توسط پالایشگاه‌های گازی پارس جنوبی تولید می‌شود.

بنا به گزارش خبر گزاری مهر به نقل از مدیر عامل شرکت نفت و گاز پارس جنوبی تا سال ۱۳۹۴ خورشیدی ۲۰۰ میلیون بشکه میعانات گازی از پارس جنوبی به ارزش ۱۰ میلیارد دلار صادر شده‌است.

بر اساس برآورد مؤسسه تحقیقات انرژی «فکتس»، مستقر در هانولولوی آمریکا، ظرفیت تولید میعانات گازی ایران از ۹۵ هزار بشکه در روز در سال ۲۰۰۱، نزدیک به یک میلیون بشکه در روز در سال ۲۰۱۳ خواهد رسید.

هدف از تثبیت میعانات گازی (Condensate Stabilization)

میعانات گازی پس از جداسازی از گاز طبیعی حاوی عناصر فراری از هیدروکربنهای سبک همچون متان، اتان و… می‌باشد که چنانچه در شرایط محیطی مناسب قرار گیرند، می‌توانند از فاز مایع جدا شده و باعث دو فازی شدن سیستم و پیوستن به فاز گازی شوند که این امر اثرات نامطلوبی در کیفیت محصول، نگهداری وانتقال به همراه خواهد داشت؛ بنابراین به منظور رسیدن به شرایط مطلوب جهت نگهداری، انتقال و فروش بایستی به صورت پایدار تک فازی مایع در آید. به مجموعه این عملیات پایدارسازی اصطلاحاً Condensate Stabilization، یا تثبیت میعانات گازی گفته می‌شود، این عملیات به سه دلیل انجام می‌شود:

  • ۱- حذف هیدرروکربنهای سبک و قابل تبخیر (عناصر فرار) و یا به عبارتی دیگر بازیافت متان، اتان، پروپان و تاحدود زیادی بوتان یا LPG از جریان هیدروکربنی مایع (میعانات گازی) می‌باشد.
  • ۲- کاهش فشار بخار سیال و رساندن آن به یک Reid Vapor Pressure :RVP معین به عنوان یک مشخصه فنی، به گونه‌ای که بتوان از دو فازی شدن سیال جلوگیری به عمل آید.
    RVP روش خاصی برای مشخص کردن نوع برشهای هیدروکربنی است، در روش Reid سیال هیدروکربنی در یک محفظه با فشار متغیر قرار می‌گیرد و تا دمای oC ۸/۳۷ حرارت داده می‌شود، پس از مدتی فشار بالای این سیال ثابت می‌گرددکه این فشار، RVP سیال را مشخص می‌کند. به عبارت دیگر RVP را می‌توان به عنوان فشار بخار سیال در تعادل با فاز مایع در دمای (oF 100) oC ۸/۳۷، که کمتر از فشار محیط می‌باشد تعریف کرد به گونه‌ای که در شرایط انتقال و نگهداری در ناحیه تک فازی مایع قرار گیرد. میزان RVP در فصول گرم و سرد سال به علت تغییر در مقدار ترکیبات تشکیل دهنده جریان هیدروکربنی متفاوت خواهد بود این میزان برای فصل زمستان حدود psia ۱۲و برای فصل تابستان حدود psia۱۰ می‌باشد. شکل ۱ نمودار حالت تعادلی فشار- دمای میعانات گازی را قبل و بعد از عملیات تثبیت برای یک ترکیب از میعانات گازی که در جدول ۱ آمده، نشان می‌دهد. همچنین این نمودار نشان دهنده کاهش فشار بخار سیال با حذف عناصرسبک می‌باشد.
  • ۳- کاهش میزان آب همراه با میعانات به کمتر از ppmw ۵۰۰ و حذف مرکپتان و عناصراسیدی از سیال (البته قابل ذکر است که میعانات گازی به صورت طبیعی حاوی مقادیرخیلی کمی از H2S ،CO۲ نسبت به جریان هیدروکربنی گازی می‌باشند)

 

روشهای تثبیت میعانات گازی (Stabilization System)

عمده‌ترین روشهایی که برای تثبیت میعانات گازی استفاده می‌شوند عبارت‌انداز جداسازی براساس ایجاد شرایط تعادل فازی بین بخار ومایع (Flash Vaporization) و جداسازی برپایه اختلاف نقطه جوش هیدروکربنها(Stabilization by Fraction).

  • Flash Vaporization:

در این روش، تثبیت میعانات گازی براثر عمل تفکیک عناصر فرار از هیدروکربنهای سنگینتر براساس تعادل فازی بین بخار و مایع در یک سری Flash Tank تارسیدن به یک RVP معین صورت می‌پذیرد. پس از جداسازی جریان مایع از جریان گازی درون Slugcatcher، جریان مایع برای عمل تفکیک میعانات گازی از آب و محلول MEG (که به منظور جلوگیری از یخ زدگی جریان گاز به خطوط لوله تزریق می‌شود) و گازهای باقیمانده وارد یک جداکننده سه فازی می‌شود. جریان هیدروکربنی مایع (میعانات گازی) جداشده، که در اثر افت فشار ناگهانی با عبوراز یک شیر فشار شکن به صورت دو فازی درآمده، وارد اولین Flash Tank می‌شود سپس عمل تفکیک دو فاز بر اساس تعادل فازی بین بخار و مایع در دما و فشار نهایی جریان، درون Flash Tank صورت می‌پذیرد. بدین گونه می‌توان عناصر فرار را از جریان اصلی مایع حذف نمود. جریان مایع خروجی برای جداکردن عناصر سبک بیشتر، وارد Flash تانک بعدی که در فشار پایین‌تری عمل می‌کند می‌شود و این عملیات تا رسیدن به یک RVP معین تکرار می‌گردد. جریانهای گازی جدا شده از بالای Flash Tankها که شامل عناصر سبک هیدروکربنی می‌باشد پس از تأمین فشار در کمپرسورها به سیستم فراورشی گاز فرستاده می‌شود و جریان آب و محلول گلایکول جدا شده از جداکننده سه فازی به منظور احیای گلایکول به واحد MEG Recovery ارسال می‌شود همچنین به عنوان یک مشخصه فنی میزان آب همراه با میعانات گازی تثبیت شده نبایستی بیشتر ازppmw ۵۰۰ باشد. شکل ۲ یک سیستم ساده از تثبیت میعانات گازی به روش Flash Vaporization نشان می‌دهد.

  • Stabilization by Fraction

در این روش جدایش عناصر سبک و قابل تبخیر از هیدروکربنهای سنگین براساس اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنها صورت می‌پذیرد. این سیستم از یک جداکننده سه فازی که Stabilizer Feed Drum نیز نامیده می‌شود، یک برج تثبیت کنندهStabilizing Tower (که می‌تواند به صورت سینی دار و یا پر شده از پکینگ باشد)، یک Reboiler در پایین برج، یک خنک‌کننده (Condenser) در بالای برج ویکسری مبدلهای حرارتی و پمپها تشکیل شده‌است. جریان مایع جداشده از جریان اصلی گاز در قسمت Slugcatcher که شامل میعانات گازی، آب و گلایکول می‌باشد به یک جداکننده سه فازی ارسال می‌گردد وجریان هیدروکربنی پس از تفکیک به عنوان خوراک اصلی به قسمت بالای برج تثبیت Stabilizer Column فرستاده می‌شود. این برج به گونه‌ای است که فضا و زمان لازم برای تبادل جرم و انرژی بین دو فاز مایع و بخار را فراهم می‌کند. چنانچه برج از نوع سینی دار باشد، سینیهای بالای سینی خوراک، نقش تقطیری و سینیهای زیر سینی خوراک نقش جداسازی و یا دفع هیدروکربنهای ناپایدار و سبک را از جریان هیدروکربنی دارد. شکل ۳ یک نمونه از برج تثبیت همراه با یک Condenser دربالا و یک Reboiler در پایین برج نشان می‌دهد. دمای Reboiler در این سیستم به گونه‌ای تنظیم شده که سبکترین هیدروکربن در قسمت تحتانی برج (به عنوان جریان محصول) پنتان و سنگین‌ترین هیدروکربن درجریان گازی بالای برج، بوتان باشد. جریان خروجی پایین برج بعد از تبادل انرژی با جریان خوراک ورودی و رسیدن به دما و فشار معین به عنوان محصول نهایی تثبیت شده، شناخته می‌شود. قسمتی از جریان بخار بالای برج که پس از تبادل حرارتی در قسمت خنک‌کننده به صورت مایع درآمده برای تنظیم دمای جریان بالای برج و کنترل خلوص جریان به عنوان Reflux به برج برگشت داده می‌شود و بخارات باقی مانده بعد از تبادل حرارتی در خنک‌کننده به عنوان جریان هیدروکربنی سبک که عمدتاً شامل متان، اتان، پروپان و بوتان می‌باشد به سیستم فراورشی گاز فرستاده می‌شود. قابل ذکر است که جریان هیدروکربنی قبل از ورود به برج ابتدا نمک زدایی شده و با استفاده از انرژی جریانهای گرم در مبدل‌های حرارتی افزایش دما پیدا می‌کند. ناگفته نماند که جریان خروجی از پایین برج Debutanizer که اکثراً شامل C۵+می‌باشد، می‌تواند به عنوان جریان خوراک دوم وارد برج تثبیت گردد. شکل ۴ یک سیستم ساده از تثبیت میعانات گازی به روش Fractionنشان می‌دهد. با مقایسه بین این دو روش می‌توان گفت: روش Fractionنسبت به روش قبل برای رسیدن به یک RVP معین، دقیق تر و از لحاظ اقتصادی به صرفه می‌باشد ولی در گذشته به دلیل سادگی کار عمدتاً روش Flash Vaporization متداول بوده.

روش تحویل کالا

روش تحویل کالا بیشتر بصورت تحویل کالا بر روی عرشه کشتی(FOB) در  بندر طاهری و یا بصورت تحویل کشتی به کشتی(STS) در آبهای بین المللی می باشد. مشتریان میعانات گازی را غالباً کشورهای ژاپن، کره جنوبی و امارات متحده عربی تشکیل می دهند.

میعانات گازی چگونه قیمت‌گذاری می‌شود؟

ماهیت بازار میعانات گازی به‌گونه‌ای است که هم از سمت عرضه و هم از سوی تقاضا، با نااطمینانی‌هایی روبه‌روست. نابسامانی بازار، از آن‌روست که عرضه میعانات گازی از تغییرات قیمت نفت خام پیروی نمی‌کند، بلکه تابعی از تحولات صنعت گاز است. از این‌رو، تولید آن به قیمت و بازار نفت خام، ارتباط ندارد. زیرا افزایش و کاهش قیمت نفت بر تعیین مقدار تولید گاز طبیعی و به‌تبع آن میعانات گازی، تأثیر چندانی ندارد. هم ازاین‌رو، قیمت‌گذاری آن نیز در قیاس با قیمت‌گذاری دیگر حامل‌های انرژی، دشواری بیشتری دارد.

افزون بر ناهمخوانی قیمت و تولید در سمت عرضه، در سمت تقاضا نیز رابطه میان قیمت و تقاضا، به سبب تأثیرپذیری از تحولات دو صنعت متفاوت، چندان روند روشنی ندارد. بازار میعانات گازی از سمت تقاضا نیز بیشتر از تحولات صنعت پتروشیمی تأثیر می‌پذیرد تا صنعت پالایش. در چند سال گذشته، تحولات بازار فراورده‌های نفتی و محصولات پتروشیمی، گاهی بر بازار میعانات گازی تأثیرات متفاوت و ناهمسویی بر جای گذاشته است. در واقع، تقاضای میعانات گازی، از تقاضای محصولات نهایی در دو صنعت مختلف پیروی می‌کند. گاهی این تأثیرات همسو است و گاهی برخلاف جهت یکدیگر عمل می‌کنند. ازاین‌رو، بازار این محصول، بسیار پرنوسان بوده است. به گونه‌ای که قیمت میعانات گازی «راس گاز» قطر که در سال ٢٠٠٨ براساس فرمول «دوبی به علاوه ٨ دلار» معامله می‌شد، در سال ٢٠٠٩ به «دوبی منهای ٢٠ دلار» رسید و پس از آن، بار دیگر افزایش یافت و به اندکی بیش از قیمت نفت خام دوبی رسید.

پالايشگاه ميعانات گازي ستاره خليج فارس

✅ شرح پروژه:
پالایشگاه میعانات گازی ستاره خلیج فارس (پروژه BAGCR) به عنوان نخستین پالایشگاه طراحی شده بر اساس خوراک میعانات گازی شامل واحدهای تقطیر، تصفیه گازمایع، تبدیل کاتالیستی، تصفیه نفتا، ایزومریزاسیون، تصفیه نفت سفید و نفت گاز با هدف تولید بنزین، گازوییل، گاز مایع و سوخت جت در کنار پالایشگاه کنونی بندرعباس، در زمینی به مساحت ۶۸۰ هکتار در حال ساخت است.
Bandar Abbas Gas Condensate Refinery: BAGCR
✅ پیشرفت پروژه:
درحال حاضر پالايشگاه ستاره خليج فارس بالغ بر ۸۵ درصد پيشرفت فيزيكي دارد و پس از تكميل و بهره برداري قادر به توليد بيش از ۳۶ ميليون ليتر بنزين در روز و درمجموع ۵۵ ميليون ليتر فرآورده ديگر مي باشد و نه تنها كشور را از واردات فرآورده هايي مانند بنزين و گازوئيل بي نياز مي نمايد بلكه ايران جزء كشورهاي بزرگ صادركننده اين محصولات خواهد شد.

✅ اهداف طرح:
درخصوص اهداف كلي طرح ميتوان به موارد زير اشاره نمود:
ايجاد ارزش افزوده بالاتر نسبت به پالايشگاه هاي نفت خام.
توليد بيش از ۷۵ درصد بنزين و گازوئيل از خوراك پالايشگاه.
استفاده از تاسيسات زير بنايي منطقه بندرعباس جهت كاهش هزينه هاي سرمايه گذاري.
ايجاد قطب بزرگ پالايشي كشور در منطقه بندرعباس واقع در دهانه خليج فارس.
امكان سريع صادرات فراورده هاي توليدي به خارج كشور.
خط لوله انتقال خوراك پالايشگاه.

✅ خوراک ورودی پالایشگاه:
خوراك اين پالايشگاه روزانه ۳۶۰ هزار بشكه ميعانات گازي است كه که در قالب سه فاز ۱۲۰ هزار بشکه ای در نظر گرفته شده است و توسط خط لوله اي به قطر ۳۶ اينچ و بطول ۳۹۰ كيلومتر از عسلويه تا بندرعباس انتقال مي يابد .

✅ آبگيري از دريا:
به دليل حرارت بالا در فرآيند تصفيه پالايشگاه‌هاي نفت و گاز، سيستم‌هاي خنك كننده از حياتي‌ترين تجهيزات آنها محسوب مي‌شوند، ارزانترين روش خنك كردن سيستم‌ها، استفاده از آب درياست. بدين منظور آب دريا توسط ۴ خط لوله هر يك بطول ۱۵۰۰ متر و بقطر بیش از ۲ و نیم متر وارد حوضچه بتني شده و پس از تصفيه و كلر زني توسط ۸ ايستگاه پمپاژ با قدرت ۱۲ هزار و پانصد متر مكعب در ساعت توسط دو خط لوله GRP هر يك بقطر بیش از ۲ متر و بطول ۶ كيلومتر به پالايشگاه پمپاژ و پس از استفاده در پالايشگاه از طريق كانال به دريا برگشت داده مي شود.
اين آبگير، بزرگترین پروژه آبگیر کشور پس از آبگیر پتروشیمی مبین در عسلویه با حجم ۲۰۰ هزار مترمکعب در ساعت مي باشد. ساخت این آبگیر در حال حاضر به اتمام رسیده است.


دریافت فایلهای آموزشی

۱- طرح شماتیک فرایندهای پالایشگاه میعانات گازی ستاره خلیج فارس

۲- توصیف وضعیت صنعت پایش نفت و میعانات گازی کشور-خرداد ۹۵

۳- پالایشگاههای کوچک میعانات گازی-نفتا-۱۴ صفحه- PDF

۴- تثبیت میعانات گازی به روش تقطیر

۵- مرکاپتان زدایی

۶- گوگرد زدایی از میعانات گازی به روش اکسیداسیون در مجاورت پلی اکسومتالات به عنوان کاتالیست

۷- تحليل اكسرژي واحد پايدارسازي ميعانات گازي پالايشگاه پارس جنوبی


۸- دانلود آموزش جامع فرایندها و تجهیزات پالایشگاهها و آموزش پالایشگاههای پارس جنوبی


این تصویر تبلیغاتی است

مطالب مرتبط زیر را نیز مطالعه نمایید:


راهنمای دانلود یا خرید از وبسایت ایران پایپینگ:

  • آموزشهای رایگان: در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
  • آموزشهای غیررایگان: دارای یک دکمه خرید هستند. روی آن کلیک کنید تا محصول مورد نظر به سبد خرید شما افزوده شود. میتوانید محصولات دیگر را نیز به سبد خرید خود بیفزایید.
  • پس از افزودن هر محصول به سبد خرید، دکمه خرید به دکمه پرداخت عوض می شود. روی دکمه پرداخت کلیک نمایید تا به صفحه پرداخت منتقل شوید.
  • در صفحه سبد خرید، نام و نام خانوادگی و آدرس صحیح ایمیل و در صورت تمایل شماره تلگرام خود را وارد نمایید.
  • پس از پرداخت، و برای تکمیل فرایند خرید، گزینه تکمیل فرایند خرید را کلیک کنید. توجه نمایید که پنجره آخر را نبندید تا به طور اتوماتیک به صفحه رسید منتقل شوید که نام و لینک دانلود فایلهای خریداری شده در آن موجود است. این صفحه را از دست ندهید.
  • یک نسخه از رسید و لینکهای دانلود برای آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.
  • در صورت بروز هر گونه مشکل، آن را با ایمیل info@IranPiping.ir و یا اکانت OilAndGasAdm@ در تلگرام در میان بگذارید.

@OilAndGas

ما به نظرات پیشنهادی، انتقادی و حمایتی شما نیاز داریم، چند کلمه برایمان بنویسید: