בחירת תהליך טיהור גז טבעי

גז טבעי כגז הזנה חייב להיות מטוהר היטב לפני הנזלה. כלומר, הסרת הגז החומצי, המים והזיהומים בגז ההזנה, כגון H₂S, CO₂, ח₂ O, Hg ופחמימנים ארומטיים, כדי למנוע מהם להקפיא בטמפרטורה נמוכה ולחסום ולשתות ציוד וצינורות. טבלה 3.1-1 מפרטת את תקני הטיפול המקדים של גז הזנה במפעל LNG ואת התכולה המקסימלית של זיהומים.

טבלה תכולת הטומאה המקסימלית המותרת של גז הזנת LNG

מנתוני גז הזנה, תכולת הפחמן הדו חמצני בגז הזנה עולה על התקן ויש לטהר אותה.

תהליך נוזל האמין של MDEA הוא התהליך המתאים ביותר מבחינת צריכת אנרגיה, היקף הטיפול ועלות ההשקעה והתפעול. לכן, תהליך נוזל אמין MDEA נבחר עבור גז להסרת חומצה בתכנית זו.

ב) בחירת תהליך התייבשות

קיומם של מים בגז טבעי מביא לרוב להשלכות חמורות: בתנאים מסוימים, מים וגז טבעי יוצרים הידרט לחסימת הצינור ומשפיעים על תהליך הנזילות הקירור; בנוסף, קיומם של מים יגרום גם לצריכת חשמל מיותרת; בשל טמפרטורת ההנזלה הנמוכה של הגז הטבעי וקיומם של מים, הציוד יהיה קפוא ויחסום ולכן יש לייבשו.

תהליך התייבשות גז טבעי כולל בדרך כלל שלוש קטגוריות: התייבשות בטמפרטורה נמוכה, ספיחת חומרי ייבוש מוצקים וספיגת ממס. הפרדת הקפאה משמשת בעיקר כדי להימנע מהידרט כאשר הטמפרטורה של הגז הטבעי נמוכה. עם זאת, הטמפרטורה הנמוכה שהיא מאפשרת מוגבלת ואינה יכולה לעמוד בדרישות של נזילות גז טבעי; ספיגת הממס כוללת בדרך כלל חומצה מרוכזת (בדרך כלל חומצה אורגנית כגון חומצה זרחתית מרוכזת), גליקול (בשימוש נפוץ TEG) וכו', אך לשיטות אלו יש עומק התייבשות נמוך ואינן ניתנות לשימוש ביחידות קריוגניות; שיטות ההתייבשות הנפוצות של חומר יובש מוצק הן שיטת סיליקה ג'ל, שיטת מסננת מולקולרית או שילוב של שתי השיטות.

יש לאמץ שיטת ספיחה מוצקה להתייבשות גז טבעי. מכיוון שלמסננת מולקולרית יש את היתרונות של סלקטיביות ספיחה חזקה, מאפייני ספיחה גבוהים בלחץ חלקי נמוך של אדי מים והסרה נוספת של שאריות גז חומצה, מסננת מולקולרית 4A משמשת כסופח התייבשות בתכנית זו.

ג) בחירת תהליך הסרת כספית

נכון להיום, ישנם שני תהליכי הסרת כספית עיקריים: שיטת ספיחה של מסננת מולקולרית של HgSIV של חברת UOP בארצות הברית ופחם פעיל ספוג בגופרית כדי לגרום לכספית להגיב עם גופרית ליצור כספית גופרית ולספוג אותה על פחם פעיל. לראשון יש עלות גבוהה והוא מתאים לאירועים עם תכולת כספית גבוהה; זה האחרון בעל עלות תפעול נמוכה והוא מתאים לאירועים עם תכולת כספית נמוכה.

מצד אחד, עלות התפעול של מסננת מולקולרית HgSIV גבוהה מאוד; מצד שני, תכולת הכספית בגז ההזנה של היחידה נמוכה יחסית. לכן, לחברה ניסיון מוצלח בשימוש בפחם פעיל ספוג בגופרית להסרת כספית.