تمكن باحثون في جامعة الإمارات من تطوير تقنية جديدة لتنقية الغاز الطبيعي من الغازات الحمضية (الشوائب)، باستخدام الأنسجة الغشائية الموصلة بدلاً من طريقة الامتصاص، ما يؤدي لتخفيض التكلفة التشغيلية المترتبة على استهلاك الطاقة وفاقد الكيماويات وتكلفة الضخ.
وقال الدكتور محمد المرزوقي رئيس قسم الهندسة الكيميائية والبترول بكلية الهندسة رئيس فريق البحث إن معهد التعاون الياباني بتروليوم (جي سي سي بي) أبدى اهتماماً كبيراً بهذه التقنية الجديدة، وقام بتمويل المرحلة الأولى من مشروع تطوير تقنية جديدة لتنقية الغاز.
وتعتبر دولة الإمارات إحدى كبريات دول العالم من حيث احتياطي الغاز الطبيعي، ويقدر الاحتياطي بحوالي 3000 تريليون متر مكعب، ويحتوي الغاز الطبيعي في العادة على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وعلى شوائب غازية أخرى، تستوجب تنقيتها منه قبل تسييله واستعماله، بحسب الدكتور مفتاح النعاس الأستاذ بقسم الهندسة الكيميائية والبترول بجامعة الإمارات وعضو فريق البحث.
وأوضح الدكتور محمد المرزوقي أن مشروع التطوير يقوم على خصائص وظروف حقول الغاز الطبيعي نفسها بإمارة أبوظبي وينفذه فريق بحثي يضم نخبة من الباحثين بكليتي الهندسة والعلوم بجامعة الإمارات.
ولفت المرزوقي إلى أن التقنية الجديدة التي تم تطويرها تعتمد على استخدام “أغشية الاتصال”، والتي تسمح بمرور الشوائب فقط عبرها، مع الاحتفاظ بالغاز بما يمكن من تجاوز سلبيات الطريقة التقليدية المستخدمة حالياً وبالتالي تقليل التكلفة وبدرجة كبيرة.
وتتكون أغشية الاتصال من مواد لها قدرة على تحمل درجات عالية من الضغط والحرارة ولا تتفاعل مع الغازات الموجودة في الغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى تلاشي مسببات تكوين الرغوة.
وتستخدم تقنية الأغشية على نطاق واسع الآن في عمليات تنقية المياه، ولكنها لم تستخدم بعد في تنقية الغاز المسال.
ولفت رئيس فريق البحث إلى أن كافة التجارب الخاصة بالمشروع تمت بمعامل قسم الهندسة الكيميائية والبترول بكلية الهندسة بجامعة الإمارات، حيث تم كذلك تصنيع الأنسجة الغشائية الموصلة والتي تعد صناعة محلية بحتة.
وأوضح المرزوقي أنه وفي ضوء النتائج المبهرة التي تم التوصل إليها من خلال المرحلة الأولى من المشروع والتي استغرقت 3 سنوات (2005 ـ 2008 ) تم الانتهاء تقريباً من المرحلة الثانية، حيث يجرى الآن وضع اللمسات الأخيرة تمهيداً لبدء مرحلة التشغيل التجريبي خلال أشهر عدة.
وأكد المرزوقي أن الدخول عملياً بمرحلة التشغيل التجريبي لهذه التقنية الجديدة يعد إنجازاً علمياً جديداً يضاف إلى رصيد الإنجازات البحثية العالمية لجامعة الإمارات، إلى جانب أن عملية التجريب ستتم ضمن المرحلة الثالثة من المشروع من خلال مصنع تجريبي سيجري الإعداد لإقامته بالتعاون مع شركة إدجاز في أحد الحقول التابعة لها بإمارة أبوظبي، ومن المتوقع البدء في هذه المرحلة مطلع أبريل المقبل، على أن تدخل التقنية مرحلة التشغيل الفعلي في غضون 24 شهراً.
وأظهرت نتائج التجارب العملية والدراسات النظرية التي قام بها الفريق البحثي في هذا الإطار أن حجم كميات “المحاليل الامينية” المستخدمة وفق التقنية الجديدة التي تستخدم فيها الأنسجة الغشائية أقل بكثير من الكميات المستخدمة حالياً في تنقية الغاز بمصنع إدجاز وتعطي مواصفات الغاز المعالج نفسها.
وأضاف رئيس فريق البحث أنه وبالإضافة إلى التجارب المعملية الحية تم تطوير نموذج معملي شامل لمحاكاة مرور الغازات الحمضية خلال الأغشية الموصلة، وتمت مقارنة النتائج العملية مع النظرية وأسفرت المقارنات عن وجود تطابق تام بينهما، ويقوم النموذج بتوقع النتيجة مسبقاً ما يعطي معه ضمانات أكبر في الحصول على أفضل الظروف التشغيلية.
وتعتمد الطريقة الأكثر شيوعاً في عملية تنقية الغاز الطبيعي من الغازات الحمضية على عملية الامتصاص الكيميائي والتي يطلق عليها “وحدة التحلية” والتي تنطوي على سلبيات عديدة يأتي على رأسها استهلاكها الكبير للطاقة التي تستأثر مع الكيماويات بنسبة 67 % تقريباً من إجمالي تكلفة العملية التشغيلية لتنقية الغاز الطبيعي والمتبعة الآن.
وأضاف المرزوقي أن مشاكل الصدأ وسرعة التآكل نتيجة الرغوة ضاعفتا من المشاكل والمعوقات التي تواجه عملية تنقية الغاز الآن ما حدا بالباحثين والخبراء إلى تطوير تقنيات حديثة متقدمة لتنقية الغاز الطبيعي تعتمد على طبيعة الغاز ومواصفات المنتج.
من جهته، أوضح الدكتور مفتاح النعاس الأستاذ بقسم الهندسة الكيميائية والبترول بجامعة الإمارات وعضو فريق البحث أن الغاز الطبيعي تعلق به مجموعة من الشوائب من أخطرها غازا ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، وهما عنصران خطران يستوجب تنقية الغاز منهما قبل استخدامه في الأغراض الصناعية ونقله عبر خطوط أنابيب أو بواسطة ناقلات.
وتطرق النعاس إلى الطريقة التقليدية المتبعة في تنقية الغاز الطبيعي، لافتاً إلى أن هذه الطريقة التي مضى على استخدامها أكثر من 70 عاماً تقوم على الامتصاص من خلال استخدام محاليل كيميائية تتم إضافتها إلى الغاز الطبيعي لتنقيته من الشوائب. ولفت النعاس إلى أن الطريقة التقليدية القديمة تنطوي على سلبيات عديدة يأتي على رأسها ارتفاع التكلفة، حيث يلزم عملية تدوير المحاليل الكيميائية المضافة تسخينها إلى درجة حرارة مرتفعة ما يتطلب قدراً وافراً من الطاقة، كما أن تفاعلات هذه العملية ينتج عنها كميات كبيرة من الرغوة تعرقل إلى حد كبير عملية فصل الغازات.
عدد اليوم
