กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อทำให้ ก๊าซธรรมชาติ บริสุทธิ์ โดยการกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น ของแข็ง น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์( CO2 )...

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ

โรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติในเมืองอาเดอร์คลา ประเทศออสเตรีย

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อทำให้ก๊าซธรรมชาติ บริสุทธิ์ โดยการกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น ของแข็งน้ำคาร์บอนไดออกไซด์( CO2 ) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S )ปรอทและ ไฮโดรคาร์บอน ที่มีมวลโมเลกุล สูงกว่า ( คอน เดนเซต ) เพื่อผลิตก๊าซธรรมชาติแห้งที่มีคุณภาพสำหรับส่งผ่านท่อ[ 1 ]เพื่อการจำหน่ายผ่านท่อและการใช้งานขั้นสุดท้าย[ 2 ]สารบางชนิดที่ปนเปื้อนในก๊าซธรรมชาติมีมูลค่าทางเศรษฐกิจและจะถูกนำไปแปรรูปหรือจำหน่ายต่อไป ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของเหลวในสภาวะแวดล้อม: อุณหภูมิและความดัน (เช่นเพนเทนและไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่า) เรียกว่าคอนเดนเซตก๊าซธรรมชาติ (บางครั้งเรียกว่าน้ำมันเบนซินธรรมชาติหรือคอนเดนเซต เฉยๆ )

ก๊าซธรรมชาติดิบส่วนใหญ่มาจากบ่อสามประเภท ได้แก่บ่อน้ำมันดิบบ่อก๊าซ และบ่อคอนเดนเซตน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติมักพบร่วมกันในแหล่งกักเก็บเดียวกัน ก๊าซธรรมชาติที่ผลิตในบ่อที่มีน้ำมันดิบโดยทั่วไปจัดเป็นก๊าซที่ละลายร่วม กับน้ำมันดิบ เนื่องจากก๊าซนั้นเกี่ยวข้องหรือละลายอยู่ในน้ำมันดิบการผลิตก๊าซธรรมชาติที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมันดิบจัดเป็น "ก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้อง" ในปี 2552 ร้อยละ 89 ของการผลิตก๊าซธรรมชาติจากบ่อ ในสหรัฐอเมริกาเป็นก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้อง [ 3 ]บ่อก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งผลิตก๊าซแห้งในแง่ของคอนเดนเซตและน้ำสามารถส่งก๊าซแห้งไปยังท่อส่งหรือโรงงานก๊าซได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการแยกใดๆ ทำให้สามารถใช้งานได้ ทันที [ 4 ]

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติเริ่มต้นใต้ดินหรือที่ปากบ่อ ในบ่อน้ำมันดิบ การแปรรูปก๊าซธรรมชาติจะเริ่มต้นเมื่อของเหลวสูญเสียความดันและไหลผ่านหินกักเก็บจนกระทั่งถึงท่อบ่อ[ 5 ]ในบ่ออื่นๆ การแปรรูปจะเริ่มต้นที่ปากบ่อ ซึ่งจะสกัดองค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติตามประเภท ความลึก และตำแหน่งของแหล่งสะสมใต้ดินและธรณีวิทยาของพื้นที่[ 2 ]

ก๊าซธรรมชาติที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ค่อนข้างน้อย เรียกว่าก๊าซหวานก๊าซธรรมชาติที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ในระดับสูงเรียกว่าก๊าซเปรี้ยวก๊าซธรรมชาติหรือส่วนผสมของก๊าซอื่นๆ ที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์หรือก๊าซที่เป็นกรดอื่นๆ ในปริมาณมากเรียกว่าก๊าซกรด

ประเภทของบ่อก๊าซธรรมชาติดิบ

  • บ่อน้ำมันดิบ : ก๊าซธรรมชาติที่ได้จากบ่อน้ำมันดิบโดยทั่วไปเรียกว่าก๊าซที่เกี่ยวข้องก๊าซนี้อาจมีอยู่เป็นชั้นก๊าซแยกต่างหากเหนือน้ำมันดิบในแหล่งกักเก็บใต้ดิน หรืออาจละลายอยู่ในน้ำมันดิบ และในที่สุดก็จะแยกตัวออกจากสารละลายเมื่อความดันลดลงในระหว่างการผลิต คอนเดนเซตที่ผลิตจากบ่อน้ำมันมักเรียกว่าคอนเดนเซตจากแหล่งผลิต[ 6 ]
  • บ่อน้ำมันแห้ง: บ่อน้ำมันเหล่านี้โดยทั่วไปจะผลิตเฉพาะก๊าซธรรมชาติดิบที่ไม่มีคอนเดนเซตและมีน้ำมันดิบเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และเรียกว่า ก๊าซ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมัน คอนเดนเซตจากน้ำมันแห้งจะถูกสกัดที่โรงงานแปรรูปก๊าซและมักเรียกว่า คอนเดน เซตจากโรงงาน[ 6 ]
  • บ่อน้ำมันควบแน่น: บ่อน้ำมันเหล่านี้โดยทั่วไปจะผลิตก๊าซธรรมชาติดิบพร้อมกับของเหลวก๊าซธรรมชาติโดยมีน้ำมันดิบน้อยมากหรือไม่มีเลย และเรียกว่า ก๊าซ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติดิบดังกล่าว มักเรียกว่าก๊าซเปียก
  • บ่อก๊าซจากชั้นถ่านหิน: บ่อเหล่านี้โดยทั่วไปจะผลิตก๊าซธรรมชาติจากก๊าซมีเทนที่สะสมอยู่ในรูพรุนของชั้นถ่านหิน ซึ่งมักจะอยู่ใต้ดินในรูปแบบที่มีความเข้มข้นสูงกว่าในรูปของการดูดซับบนพื้นผิวของถ่านหินเอง ก๊าซดังกล่าวเรียกว่าก๊าซจากชั้นถ่านหินหรือมีเทนจากชั้นถ่านหิน (หรือก๊าซจากชั้นถ่านหินในออสเตรเลีย) ก๊าซจากชั้นถ่านหินได้กลายเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา

สารปนเปื้อนในก๊าซธรรมชาติดิบ

ก๊าซธรรมชาติดิบโดยทั่วไปประกอบด้วยมีเทน (CH₄ )และอีเทน ( C₂H₆ ) เป็นหลัก ซึ่งเป็นโมเลกุล ไฮโดรคาร์บอนที่สั้นที่สุดและเบาที่สุดนอกจากนี้ยังมักมีสารประกอบอื่นๆ ในปริมาณที่แตกต่างกันไป ได้แก่ :

มาตรฐานคุณภาพก๊าซธรรมชาติ

ก๊าซธรรมชาติดิบต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์เพื่อให้ได้มาตรฐานคุณภาพที่กำหนดโดย บริษัทขนส่งและจำหน่าย ก๊าซผ่านท่อ รายใหญ่ มาตรฐานคุณภาพเหล่านั้นแตกต่างกันไปในแต่ละท่อส่ง และโดยทั่วไปแล้วขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบท่อส่งและตลาดที่ระบบนั้นให้บริการ โดยทั่วไปแล้ว มาตรฐานจะระบุว่าก๊าซธรรมชาติควรมีคุณสมบัติดังนี้:

  • อยู่ในช่วงค่าความร้อน (ค่าแคลอรี) ที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ควรอยู่ที่ประมาณ 1035 ± 5% BTUต่อลูกบาศก์ฟุตของก๊าซที่ 1 บรรยากาศและ 60 °F (41 MJ ± 5% ต่อลูกบาศก์เมตรของก๊าซที่ 1 บรรยากาศและ 15.6 °C) ในสหราชอาณาจักรค่าแคลอรี รวม ต้องอยู่ในช่วง 37.0 – 44.5 MJ/m³ เพื่อเข้าสู่ระบบส่งก๊าซแห่งชาติ (NTS) [ 9 ]
  • จะต้องส่งมอบที่ อุณหภูมิ จุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอน ที่กำหนดหรือสูงกว่า (หากต่ำกว่านี้ ไฮโดรคาร์บอนบางส่วนในก๊าซอาจควบแน่นที่ความดันในท่อส่ง ทำให้เกิดก้อนของเหลวที่อาจสร้างความเสียหายให้กับท่อส่งได้) การปรับจุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอนจะช่วยลดความเข้มข้นของไฮโดรคาร์บอนหนัก เพื่อไม่ให้เกิดการควบแน่นระหว่างการขนส่งในท่อส่ง ในสหราชอาณาจักร จุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอนถูกกำหนดไว้ที่ <-2 °C สำหรับการเข้าสู่ NTS [ 9 ]จุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอนจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิแวดล้อมที่เกิดขึ้น โดยมีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลดังนี้: [ 10 ]
การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของจุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอน
จุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอน 30 องศาฟาเรนไฮต์ (-1.1 องศาเซลเซียส) 35 องศาฟาเรนไฮต์ (1.7 องศาเซลเซียส) 40 องศาฟาเรนไฮต์ (4.4 องศาเซลเซียส) 45 องศาฟาเรนไฮต์ (7.2 องศาเซลเซียส) 50 องศาฟาเรนไฮต์ (10 องศาเซลเซียส)
เดือน ธันวาคม

มกราคม

กุมภาพันธ์

มีนาคม

เมษายน

พฤศจิกายน

อาจ

ตุลาคม

มิถุนายน

กันยายน

กรกฎาคม

สิงหาคม

ก๊าซธรรมชาติควรมีคุณสมบัติดังนี้:

  • ต้องปราศจากอนุภาคของแข็งและน้ำ เพื่อป้องกันการกัดเซาะ การกัดกร่อน หรือความเสียหายอื่น ๆ ต่อท่อส่ง
  • ต้องกำจัดไอน้ำออกให้เพียงพอเพื่อป้องกันการก่อตัวของมีเทนไฮเดรตภายในโรงงานแปรรูปก๊าซหรือภายในท่อส่งก๊าซเพื่อจำหน่ายในภายหลัง ข้อกำหนดปริมาณน้ำทั่วไปในสหรัฐอเมริกาคือ ก๊าซต้องมีน้ำไม่เกินเจ็ดปอนด์ต่อก๊าซ หนึ่งล้าน ลูกบาศก์ฟุตมาตรฐาน[ 11 ] [ 12 ]ในสหราชอาณาจักร ข้อกำหนดนี้กำหนดไว้ที่ <-10 °C @ 85barg สำหรับการเข้าสู่ NTS [ 9 ]
  • ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ เมอร์แคปแทน และไนโตรเจน ในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์คือ 0.25 เกรน H₂S ต่อก๊าซ 100 ลูกบาศก์ฟุต หรือประมาณ 4 ppm ข้อกำหนดสำหรับ CO₂ โดยทั่วไปจะจำกัดปริมาณไม่เกินสองหรือสามเปอร์เซ็นต์ ในสหราชอาณาจักร ไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกกำหนดไว้ที่ ≤5 มก./ลบ.ม. และกำมะถันทั้งหมด ≤50 มก./ ลบ.ม. คาร์บอนไดออกไซด์ ≤2.0% (โมลาร์) และไนโตรเจน ≤5.0% (โมลาร์) สำหรับการเข้าสู่ NTS [ 9 ]
  • รักษาปริมาณปรอทให้อยู่ในระดับต่ำกว่าขีดจำกัดที่ตรวจจับได้ (ประมาณ 0.001 ppbโดยปริมาตร) เป็นหลักเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์ในโรงงานแปรรูปก๊าซหรือระบบส่งก๊าซจากการรวมตัวของปรอทและการเปราะของอะลูมิเนียมและโลหะอื่นๆ[ 7 ] [ 13 ] [ 14 ]

คำอธิบายเกี่ยวกับโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติ

มีวิธีการหลากหลายในการกำหนดค่ากระบวนการหน่วย ต่างๆ ที่ใช้ในการบำบัดก๊าซธรรมชาติดิบแผนภาพบล็อกโฟลว์ด้านล่างเป็นการกำหนดค่าทั่วไปสำหรับการประมวลผลก๊าซธรรมชาติดิบจากบ่อก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมัน โดยแสดงให้เห็นว่าก๊าซธรรมชาติดิบถูกประมวลผลเป็นก๊าซขายที่ส่งผ่านท่อไปยังตลาดผู้ใช้ปลายทางอย่างไร[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]และผลิตภัณฑ์พลอยได้ต่างๆ :

โดยทั่วไปก๊าซธรรมชาติดิบจะถูกรวบรวมจากกลุ่มบ่อที่อยู่ติดกัน และจะถูกนำไปแปรรูปในถังแยกที่จุดรวบรวมนั้นก่อน เพื่อกำจัดน้ำเหลวอิสระและ คอนเดน เสทก๊าซธรรมชาติ[ 23 ]โดยปกติคอนเดนเสทจะถูกขนส่งไปยังโรงกลั่นน้ำมัน และน้ำจะได้รับการบำบัดและกำจัดเป็นน้ำเสีย

จากนั้นก๊าซดิบจะถูกส่งผ่านท่อไปยังโรงงานแปรรูปก๊าซ ซึ่งการทำให้บริสุทธิ์เบื้องต้นมักจะเป็นการกำจัดก๊าซที่เป็นกรด (ไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์) มีกระบวนการหลายอย่างที่ใช้ได้สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว ดังแสดงในแผนผังการไหล แต่การบำบัดด้วยอะมีนเป็นกระบวนการที่ใช้กันมาแต่เดิม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพและสิ่งแวดล้อมของกระบวนการอะมีน เทคโนโลยีใหม่ที่ใช้เยื่อโพลีเมอร์ในการแยกคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ออกจากกระแสก๊าซธรรมชาติจึงได้รับการยอมรับมากขึ้น เยื่อมีความน่าสนใจเนื่องจากไม่ต้องใช้สารเคมี[ 24 ]

หากมีก๊าซกรดอยู่ จะถูกกำจัดออกโดยการบำบัดด้วยเมมเบรนหรืออะมีน จากนั้นสามารถส่งไปยังหน่วยกู้คืนกำมะถันซึ่งจะเปลี่ยนไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซกรดให้เป็นกำมะถันธาตุหรือกรดซัลฟิวริก ในบรรดากระบวนการต่างๆ ที่มีอยู่สำหรับการแปลงเหล่านี้กระบวนการ Clausเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับการกู้คืนกำมะถันธาตุ ในขณะที่กระบวนการ Contact แบบดั้งเดิม และกระบวนการ WSA ( Wet sulfuric acid process ) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการกู้คืนกรดซัลฟิวริก ก๊าซกรดปริมาณน้อยอาจถูกกำจัดโดยการเผาทิ้ง

ก๊าซที่เหลือจากกระบวนการ Claus มักเรียกว่าก๊าซท้าย (tail gas ) และก๊าซนั้นจะถูกนำไปบำบัดในหน่วยบำบัดก๊าซท้าย (TGTU) เพื่อกู้คืนและนำสารประกอบที่มีกำมะถันเหลือใช้กลับเข้าสู่หน่วย Claus อีกครั้ง ดังแสดงในแผนผังการไหล มีกระบวนการหลายอย่างที่สามารถใช้บำบัดก๊าซท้ายของหน่วย Claus ได้ และสำหรับวัตถุประสงค์นี้ กระบวนการ WSA ก็เหมาะสมมากเช่นกัน เนื่องจากสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติกับก๊าซท้าย

ขั้นตอนต่อไปในโรงงานแปรรูปก๊าซคือการกำจัดไอน้ำออกจากก๊าซโดยใช้การดูดซับ แบบสร้างใหม่ ในไตรเอทิลีนไกลคอล เหลว (TEG) [ 12 ]ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการกำจัดน้ำด้วยไกลคอล สารดูดความชื้นคลอไรด์ที่ละลายน้ำได้ และ/หรือ หน่วย ดูดซับแบบแกว่งความดัน (PSA) ซึ่งเป็นการดูดซับ แบบสร้างใหม่ โดยใช้สารดูดซับของแข็ง[ 25 ] อาจพิจารณา กระบวนการใหม่ๆ อื่นๆ เช่นเมมเบรนด้วย

จากนั้นปรอทจะถูกกำจัดออกโดยใช้กระบวนการดูดซับ (ดังแสดงในแผนผังการไหล) เช่นถ่านกัมมันต์หรือตะแกรงโมเลกุลที่ สามารถสร้างใหม่ได้ [ 7 ]

แม้จะไม่พบเห็นบ่อยนัก แต่บางครั้งก็มีการกำจัดและทิ้งไนโตรเจนโดยใช้กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งในสามกระบวนการที่แสดงไว้ในแผนผังการไหล:

  • กระบวนการไครโอเจนิก ( หน่วยปฏิเสธไนโตรเจน ) [ 26 ] โดยใช้ การกลั่นที่อุณหภูมิต่ำกระบวนการนี้สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อกู้คืนฮีเลียมได้เช่นกัน หากต้องการ (ดูเพิ่มเติมที่ก๊าซอุตสาหกรรม )
  • กระบวนการดูดซับ[ 27 ]โดยใช้น้ำมันลีนหรือตัวทำละลายพิเศษ[ 28 ]เป็นสารดูดซับ
  • กระบวนการดูดซับ โดยใช้ถ่านกัมมันต์หรือตะแกรงโมเลกุลเป็นสารดูดซับ กระบวนการนี้อาจมีข้อจำกัดในการใช้งาน เนื่องจากมีรายงานว่าทำให้สูญเสียบิวเทนและไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าไป

ระบบแยกส่วน NGL

กระบวนการแยกส่วน NGL บำบัดก๊าซไอเสียจากเครื่องแยกที่สถานีน้ำมันหรือส่วนประกอบเหนือศีรษะจากคอลัมน์กลั่นน้ำมันดิบในโรงกลั่นการแยกส่วนมีจุดมุ่งหมายเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติที่เหมาะสมสำหรับการส่งผ่านท่อไปยังผู้บริโภคในภาคอุตสาหกรรมและครัวเรือนก๊าซปิโตรเลียมเหลว (โพรเพนและบิวเทน) สำหรับจำหน่าย และ วัตถุดิบ น้ำมันเบนซินสำหรับการผสมเชื้อเพลิงเหลว[ 29 ] กระแส NGL ที่กู้คืนจะถูกประมวลผลผ่านชุดการแยกส่วนที่ประกอบด้วยหอกลั่นมากถึงห้าหอเรียงกัน ได้แก่ เครื่องแยกมีเทนเครื่อง แยก อีเทนเครื่องแยกโพรเพน เครื่องแยกบิว เทนและเครื่องแยกบิวเทน ชุดการแยกส่วนโดยทั่วไปจะใช้กระบวนการกลั่นที่อุณหภูมิต่ำแบบไครโอเจนิก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขยายตัวของ NGL ที่กู้คืนผ่านเทอร์โบเอ็กซ์แพนเดอร์ตามด้วยการกลั่นในคอลัมน์แยกส่วน แบบแยก มีเทน[ 30 ] [ 31 ]โรงงานแปรรูปก๊าซบางแห่งใช้กระบวนการดูดซับน้ำมันแบบลีน[ 27 ]แทนกระบวนการเทอร์โบเอ็กซ์แพนเดอร์แบบไครโอเจนิก

โดยทั่วไปแล้วก๊าซที่ป้อนเข้าโรงงานแยกส่วน NGL จะถูกอัดให้มีความดันประมาณ 60 บาร์และอุณหภูมิ 37 °C [ 32 ]ก๊าซที่ป้อนจะถูกทำให้เย็นลงถึง -22 °C โดยการแลกเปลี่ยนกับผลิตภัณฑ์ส่วนบนของเครื่องแยกมีเทนและโดยระบบทำความเย็น และถูกแยกออกเป็นสามกระแส:

  • ของเหลวที่ควบแน่นจะไหลผ่าน วาล์ว Joule-Thomsonซึ่งลดความดันลงเหลือ 20 บาร์ และเข้าสู่เครื่องแยกมีเทนเป็นสารป้อนด้านล่างที่อุณหภูมิ -44.7 °C
  • ไอระเหยบางส่วนจะถูกส่งผ่านเทอร์โบเอ็กซ์แพนเดอร์และเข้าสู่เครื่องแยกมีเทนเป็นวัตถุดิบป้อนด้านบนที่อุณหภูมิ -64 °C
  • ไอที่เหลือจะถูกทำให้เย็นลงโดยผลิตภัณฑ์เหนือศีรษะของเครื่องแยกมีเทนและการทำความเย็นแบบจูล-ทอมสัน (ผ่านวาล์ว) และเข้าสู่คอลัมน์เป็นการไหลย้อนกลับที่อุณหภูมิ -96 °C [ 32 ]

ผลิตภัณฑ์ส่วนบนส่วนใหญ่เป็นมีเทนที่ความดัน 20 บาร์และอุณหภูมิ -98 องศาเซลเซียส จากนั้นจะถูกให้ความร้อนและอัดเพื่อให้ได้ก๊าซสำหรับจำหน่ายที่ความดัน 20 บาร์และอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ส่วนผลิตภัณฑ์ส่วนล่างคือ NGL ที่ความดัน 20 บาร์ ซึ่งจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องแยกอีเทน  

ผลิตภัณฑ์ส่วนบนจากเครื่องแยกอีเทนคืออีเทน ส่วนผลิตภัณฑ์ส่วนล่างจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกโพรเพน ผลิตภัณฑ์ส่วนบนจากเครื่องแยกโพรเพนคือโพรเพน ส่วนผลิตภัณฑ์ส่วนล่างจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกบิวเทน ผลิตภัณฑ์ส่วนบนจากเครื่องแยกบิวเทนเป็นส่วนผสมของบิวเทนปกติและไอโซบิวเทน และผลิตภัณฑ์ส่วนล่างเป็นส่วนผสมของน้ำมันเบนซิน C5

เงื่อนไขการทำงานของเรือในสายการผลิตแยกส่วน NGL โดยทั่วไปมีดังต่อไปนี้[ 29 ] [ 33 ] [ 34 ]

สภาวะการทำงานของคอลัมน์ NGL
เครื่องแยกมีเทน ดีเทนไนเซอร์ เครื่องแยกโพรเพน เดบูทาไนเซอร์ เครื่องแยกบิวเทน
แรงดันป้อน 60 บาร์ก 30 บาร์ก
อุณหภูมิป้อนเข้า 37 องศาเซลเซียส 25 องศาเซลเซียส 37 องศาเซลเซียส 125 องศาเซลเซียส 59 องศาเซลเซียส
แรงดันใช้งานของคอลัมน์ 20 บาร์ก 26-30 บาร์ 10-16.2 บาร์ 3.8-17 บาร์ 4.9-7 บาร์
อุณหภูมิผลิตภัณฑ์เหนือศีรษะ -98°C 50 องศาเซลเซียส 59 องศาเซลเซียส 49 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิผลิตภัณฑ์ด้านล่าง 12 องศาเซลเซียส 37 องศาเซลเซียส 125 องศาเซลเซียส 118 องศาเซลเซียส 67 องศาเซลเซียส
ผลิตภัณฑ์เหนือศีรษะ มีเทน (ก๊าซธรรมชาติ) อีเทน โพรเพน บิวเทน ไอโซบิวเทน
ผลิตภัณฑ์ด้านล่าง ของเหลวก๊าซธรรมชาติ (สารป้อนเครื่องแยกโพรเพน) (การป้อนสารดีบูทาไนเซอร์) น้ำมันเบนซิน บิวเทนปกติ

องค์ประกอบทั่วไปของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์มีดังต่อไปนี้[ 32 ]

องค์ประกอบของกระแสน้ำ (ร้อยละปริมาตร)
ส่วนประกอบ ให้อาหาร เอ็นจีแอล อีเทน โพรเพน ไอโซบิวเทน เอ็น-บิวเทน น้ำมันเบนซิน
มีเทน 89.4 0.5 1.36
อีเทน 4.9 37.0 95.14 7.32
โพรเพน 2.2 26.0 3.5 90.18 2.0
ไอโซบิวเทน 1.3 7.2 2.5 96.0 4.5
เอ็น-บิวเทน 2.2 14.8 2.0 95.0 3.0
ไอโซเพนเทน 5.0 33.13
เอ็น-เพนเทน 3.5 0.5 23.52
เอ็น-เฮกเซน 4.0 26.9
เอ็น-เฮปเทน 2.0 13.45
ทั้งหมด100 100 100 100 100 100 100

หน่วยความหวาน

ก๊าซโพรเพน บิวเทน และ C5+ ที่กู้คืนได้อาจถูก "ทำให้บริสุทธิ์" ในหน่วยกระบวนการMerox เพื่อแปลงเมอร์แคปแทนที่ไม่พึงประสงค์ให้เป็น ไดซัลไฟด์และเมื่อรวมกับอีเทนที่กู้คืนได้ จะเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ NGL ขั้นสุดท้ายจากโรงงานแปรรูปก๊าซ ปัจจุบัน โรงงานไครโอเจนิกส่วนใหญ่ไม่ได้รวมการแยกส่วนไว้ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจ และกระแส NGL จะถูกขนส่งเป็นผลิตภัณฑ์ผสมไปยังโรงงานแยกส่วนแบบแยกเดี่ยวที่ตั้งอยู่ใกล้โรงกลั่นหรือโรงงานเคมีที่ใช้ส่วนประกอบเหล่านั้นเป็นวัตถุดิบในกรณีที่การวางท่อส่งเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้บริโภคเกิน 3,000 กิโลเมตร ก๊าซธรรมชาติจะถูกขนส่งทางเรือในรูปของLNG ( ก๊าซธรรมชาติเหลว ) และแปลงกลับเป็นสถานะก๊าซอีกครั้งในบริเวณใกล้เคียงกับผู้บริโภค

สินค้า

ก๊าซที่เหลือจากส่วนการกู้คืน NGL คือก๊าซจำหน่ายขั้นสุดท้ายที่บริสุทธิ์แล้ว ซึ่งจะถูกส่งผ่านท่อไปยังตลาดผู้ใช้ปลายทาง มีกฎและข้อตกลงระหว่างผู้ซื้อและผู้ขายเกี่ยวกับคุณภาพของก๊าซ โดยปกติแล้วจะระบุความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของ CO₂ , H₂S และ H₂O รวมถึงกำหนดให้ก๊าซต้องปราศจากกลิ่นและสารที่ไม่พึงประสงค์ ฝุ่นละออง หรือของแข็งหรือของเหลวอื่นๆ ขี้ผึ้ง ยาง และส่วนประกอบที่ก่อตัวเป็นยาง ซึ่งอาจทำให้เสียหายหรือส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์ของผู้ซื้อ เมื่อเกิดความผิดปกติในโรงบำบัด ผู้ซื้อสามารถปฏิเสธการรับก๊าซ ลดอัตราการไหล หรือเจรจาต่อรองราคาใหม่ได้

การกู้คืนฮีเลียม

หากก๊าซมี ปริมาณ ฮีเลียม มาก ฮีเลียมอาจถูกนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการกลั่นแยกส่วนก๊าซธรรมชาติอาจมีฮีเลียมมากถึง 7% และเป็นแหล่งเชิงพาณิชย์ของก๊าซเฉื่อย[ 35 ] ตัวอย่างเช่นแหล่งก๊าซฮูโกตันในแคนซัสและโอคลาโฮมาในสหรัฐอเมริกามีความเข้มข้นของฮีเลียมตั้งแต่ 0.3% ถึง 1.9% ซึ่งถูกแยกออกมาเป็นผลพลอยได้ที่มีค่า[ 36 ]

ดูเพิ่มเติม

  • จำลองกระบวนการแป้งก๊าซธรรมชาติโดยใช้ Aspen HYSYS
  • หลักการและเทคโนโลยีการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ (ตำราเรียนที่ครอบคลุมและละเอียดถี่ถ้วน โดย ดร. เอ.เอช. ยังเกอร์มหาวิทยาลัยคาลการี รัฐอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา )
  • กระบวนการแปรรูปก๊าซธรรมชาติเว็บไซต์ของสมาคมผู้จัดจำหน่ายก๊าซธรรมชาติ (NGSA)
  • กระบวนการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ (ส่วนหนึ่งของเอกสาร AP-42 ของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา )
  • โรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติ ( เว็บไซต์ ของกระทรวงคมนาคมสหรัฐฯ )
  • สมาคมผู้แปรรูปก๊าซเว็บไซต์ของสมาคมผู้แปรรูปก๊าซ (GPA) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เมืองทัลซา รัฐโอคลาโฮมา สหรัฐอเมริกา
  • วารสารการแปรรูปก๊าซ (ผู้จัดพิมพ์: คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอิสฟาฮาน ประเทศอิหร่าน)
  • การเพิ่มประสิทธิภาพของโรงงานแปรรูปก๊าซ(เก็บถาวรเมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2021 ที่Wayback Machine)
  • [1]

อ่านเพิ่มเติม

  • Haring, HW (2008). การแปรรูปก๊าซอุตสาหกรรม. ไวน์ไฮม์ ประเทศเยอรมนี: WILEY-VCH Verlag Gmbh & CO. KGaA
  • Kohl, A. และ Nielsen, R. (1997). การทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ ฉบับที่ 5 ฮิวสตัน รัฐเท็กซัส: Gulf Publishing Company
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Natural-gas_processing&oldid=1357184406 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ

การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อทำให้ ก๊าซธรรมชาติ บริสุทธิ์ โดยการกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น ของแข็ง น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์( CO2 )...

ประเภทของบ่อก๊าซธรรมชาติดิบ

บ่อน้ำมันดิบ : ก๊าซธรรมชาติที่ได้จากบ่อน้ำมันดิบโดยทั่วไปเรียกว่า ก๊าซที่เกี่ยวข้อง ก๊าซนี้อาจมีอยู่เป็นชั้นก๊าซแยกต่างหากเหนือน้ำมันดิบในแหล่งกักเก็บใต้ดิน หรืออาจละลายอยู่ในน้ำมันดิบ และในที่สุดก็จะแยกตัวออกจากสารละลายเมื่อความดันลดลงในระหว่างการผลิต...

สารปนเปื้อนในก๊าซธรรมชาติดิบ

ก๊าซธรรมชาติดิบโดยทั่วไปประกอบด้วย มีเทน (CH₄ ) และ อีเทน ( C₂H₆ ) เป็นหลัก ซึ่งเป็นโมเลกุล ไฮโดรคาร์บอน ที่สั้นที่สุดและเบาที่สุด นอกจาก นี้ยังมักมีสารประกอบอื่นๆ ในปริมาณที่แตกต่างกันไป ได้แก่ :

มาตรฐานคุณภาพก๊าซธรรมชาติ

ก๊าซธรรมชาติดิบต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์เพื่อให้ได้มาตรฐานคุณภาพที่กำหนดโดย บริษัทขนส่งและจำหน่าย ก๊าซผ่านท่อ รายใหญ่ มาตรฐานคุณภาพเหล่านั้นแตกต่างกันไปในแต่ละท่อส่ง และโดยทั่วไปแล้วขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบท่อส่งและตลาดที่ระบบนั้นให้บริการ โดยทั่วไปแล้ว...