قبل از آشنایی با شیرین سازی به کمک بسترهای جامد باید با مفهوم گاز ترش و عملیات شیرین سازی آشنا شویم. گاز ترش به دلیل وجود ترکیبات اسیدی، سولفید هیدروژن و مرکاپتان‌ها بسیار سمی و بد بو است. تنفس چنین گازی منجر به وارد آمدن آسیب‌های جدی به انسان و حتی مرگ می‌شود. دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن موجود در این گاز با بخار آب واکنش داده و به اسید تبدیل می‌گردد. این فرآورده حاصل شده ترکیب بسیار خورنده‌ای است که صدمات جبران ناپذیری برای تجهیزات و محیط زیست بوجود می‌آورد. در عملیات شیرین سازی گاز، این ترکیبات مضر از گاز حذف می‌گردند. گاز بعد از این عملیات برای فروش و استفاده در صنایع مرتبط آماده خواهد شد.

 

شیرین سازی گاز ترش در ایران

پروژه شیرین سازی گاز طبیعی مانند هر پروژه‌ای دیگر بنابر راندمان و مطالعات اقتصادی صورت می‌گیرد. با بررسی مقاله شیرین سازی گاز ترش دو مورد از عوامل تاثیرگذار در انتخاب روش شیرین سازی شامل حد نشانه خلوص گاز فروش و روش دفع محصولات زباله خواهد بود. در عامل نخست غلظت هیدروژن و در عامل دیگر حداکثر بازیافت گوگرد مد نظر است. شیرین سازی گاز انواع مختلفی دارد، که در ادامه معرفی خواهند شد. اما به طور متداول شیرین سازی گاز ترش با روش جذب شیمیایی به کمک محلول آمین انجام می‌پذیرد. در ایران نیز این روش مرسوم است. البته با پیشرفت تکنولوژی، مدیریت حلال‌های مصرفی و فرمولاسیون جدید محلول‌ها، بازده عملیات افزایش پیدا نموده است. استفاده از فرآیندهای غشایی و فناوری‌های نانو نیز از جمله فرآیندهای انجام شده برای این منظور است.

 

انواع روش های شیرین سازی گاز

با بررسی مقاله‌ای در مورد شیرین سازی گاز، انواع روش های شیرین سازی به جذب شیمیایی، جذب فیزیکی، فرآیند هیبرید، استفاده از غشا و جذب سطحی با استفاده از بسترهای جامد تقسیم شدند. روش‌های نوین شیرین سازی گاز نیز به کمک روش‌های بیوتکنولوژی صورت می‌پذیرد. در این روش‌ها با استفاده از یک میکروارگانیسم مناسب، سولفید حذف می‌گردد. از روش‌های نوین مورد استفاده در این صنعت استفاده از نانو جاذب است. این روش معمولا به صورت یک روش مکمل اجرا می‌گردد. در طی این عملیات هزینه‌های مربوطه به حذف گاز سولفید هیدروژن کاهش و بازده فرآیند افزایش می‌یابد. مهمترین مزیت استفاده از این روش کاهش آلودگی‌های زیست محیطی است.

 

شیرین سازی به کمک بسترهای جامد

این روش شیرین سازی در زمانی که غلظت سولفید هیدروژن و مرکاپتان‌ها متوسط و پایین باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش نسبت به روش‌های دیگر شیرین سازی گاز درصد کمتری دی اکسید کربن جذب می‌کند و بر پایه ی جذب گازهای اسیدی بر روی سطح جامد شکل گرفته است. در این روش بستر جامد، ساختمانی با تخلخل‌های بسیار ریز دارد. در این تخلخل‌ها ترکیبات لازم برای جداسازی وجود دارند. بدین ترتیب با عبور جریان داغ گاز شیرین در خلاف جهت بستر جاذب اشباع شده از گازهای اسیدی جداسازی صورت می‌پذیرد.

جداسازی گازهای اسیدی و آب به طور همزمان حسن استفاده از این روش است. در این روش پارامتر فشار بر ظرفیت جذب عامل جداساز بی تاثیر است. پارامتر دما بر این روش تاثیرگذار است و باید محدودیت دما رعایت شود. به طور کلی این روش به دلیل عدم بازیافت جاذب، ظرفیت تولید پایین و صرف زمان زیاد برای سرویس دوره‌ای مخازن جاذب راندمان پایینی دارد.

 

اکسید آهن

این روش شیرین سازی با کمک بستر جامد اکسید آهن صورت می‌پذیرد و با اصطلاح روش فرآیند آهن اسفنجی شناخته شده است. بدین صورت که گاز ترش در تماس با این بستر جامد به سولفید آهن تبدیل می‌گردد. سولفید آهن در معرض اکسیژن به اکسید آهن و سولفور تبدیل خواهد شد. در اثر افت فعالیت جاذب و افت فشار بسیار زیاد، گوگرد بیشترین سطح ذرات اکسید را در طول بستر به خود اختصاص می‌دهد. اکسید روی و آلومنیا فعال شده از جمله‌ی دیگر جاذب‌های جامد هستند که در این روش مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

 

غربال مولکولی

در این روش از کریستال‌های متخلخل آلومنیوسیلیکاتی استفاده شده است. سیلیکات و آلومینا، ساختاری چهار وجهی منظمی دارند که به اتم‌های اکسیژن متصل هستند. بدین ترتیب کریستال جاذب باتوجه به این ویژگی، شبکه‌ای منظم از حفره‌های یکسان در ابعاد مولکول‌ها دارد. به این ماده معدنی که از آلومینوسلیکات تشکیل شده است «زئولیت» گفته می شود. خاصیت جذب زئولیت‌ها به کاتیون‌های قلیایی خاکی یا خاک‌های کمیاب موجود بر روی دهانه حفره آن‌ها باز می‌گردد. در این روش پارامترهای دما، فشار، غلظت جذب شونده و اندازه ذرات تاثیرگذار است. در غربال مولکولی احیا به روش‌های حرارتی، فشار، حلالیت و دفع جایگزینی صورت می‌پذیرد.

غربالهای مولکولی به دلیل سطح بیشتر و جذب اجزا و مواد قطبی دارای ظرفیت بیشتر جذب نسبت به سایر جاذب ها هستند. با استفاده از این روش و قابلیت انتخابی آن، میزان جذب گوگرد از دیگر روش‌ها بیشتر است. مزیت استفاده از این روش زمانی مشخص می‌گردد  که مقدار آب زیاد باشد. غربال مولکولی در این زمان عمل گوگردزدایی را به طور همزمان انجام می‌دهد.

شما عزیزان می توانید با دانلود کتاب شیرین سازی گاز طبیعی و PDF شیرین سازی گاز در این زمینه اطلاعات بیشتری را کسب نمایید.