میعانات گازی (Condensate)چیست؟

به گزارش نفت ما ،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 ته نشین در گاز استخراجی یافت می‌شود و عمدتاً از پنتان و هیدروکربنهای سنگینتر (+C5) تشکیل شده و دارای گوگرد پایین می‌باشد و معمولاً عاری از انواع فلزات است و تقریباً نیمی از آن را نفتا تشکیل می‌دهد.

میعانات گازی بر خلاف بوتان و پروپان نیازمند شرایط ویژه برای مایع ماندن نیستند و به شیوه‌های مختلف قادر به تبدیل به نفت سفید، بنزین، سوخت جت و… هستند. در قیاس با پالایشگاه نفت خام، در پالایشگاه میعانات گازی، فرایندهای 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 سرمایه گذاری 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 خواهد رسید. 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. در این مقاله سعی شده به صورت خلاصه فرایندهای تثبیت میعانات گازی جهت رسیدن به شرایط فنی مطلوب بررسی و معرفی گردد.

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:

حذف هیدرروکربنهای سبک وقابل 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.

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.

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.

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 در آمده، 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 پایین تری 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 تامین 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.

روش تحویل کالابیشتر 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.

منبع : http://naftema.com/news/44167