يسر ادارة موقع الكيميائين العرب بانفرادها بمقالات ولقاء شخصي وحصري للمستشار الأستاذ نزار صبري الشمالية رئيس الجمعية الكيماوية السورية- رئيس الاتحاد العام للكيميائين العرب للدورة ٢١    يمكن متابعة موقع االمهندسين الكيميائين العرب واخر الابحاث والمقالات عبر موقع التواصل الاجتماعي facebook       بحث مختصر وشامل عن صناعة الاسمنت * للباحث :م.حمزة نور الله الحسين *         كلمة الباحث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله الحسين لموقع المهندسين الكيميائين العرب       يسر ادارة موقع المهندسين الكيميائين العرب استضافة الاستاذ الكيميائي نزار صبري الشمالية رئيس الاتحاد العام للكيميائين العرب رئيس الجمعية الكيميائية السورية مستشار في الصناعات الكيميائية والبترولية       أبحاث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله الحسين       ترقبو اقوى واشمل منتدى عربي كيميائي    كل ما يتعلق بالكيمياء من كتب حديثة ومقالات تجدونه لحظة بلحظة    
إستفتاء
ما هو رأيك بالموقع وهل هو خطوة ايجابية ام لا
الموقع جيد وهو خطوة ايجابية
لم يعجبني الموقع وغير ايجابي

يسر إدارة موقع الكيميائيين العرب ان يستضيف الباحثين والكيميائيين

وإن ادراة الموقع تتشكر الباحث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله ال ... المزيد


الادوات الكيميائية مع تسمياتها


خصائص الغاز الطبيعي



الغاز الطبيعي  Natural-Gas 
    
  خصائص الغاز الطبيعي Natural Gas Properties :

أن معرفة خصائص الغاز الطبيعي أمر أساسي في تصميم منظومات أنتاج ومعالجة الغاز الطبيعي لأن الغاز الطبيعي مزيج معقد من الهيدروكاربونات الخفيفة مع كميات قليلة من المركبات اللاعضوية ، حيث من المهم جداً معرفة مكونات الغاز الطبيعي  لأنها تساعد على معرفة خصائصه.

الخواص الفيزياوية Physical Properties:
وقود أحفوري تكوّن من النباتات والحيوانات التي دُفنت في باطن الأرض لملايين السنين ، وهو مركب هيدروكاربوني يكون فيه الميثان العنصر الأساسي ، عديم اللون ، عديم الرائحة ، لأغراض الأمان تتم أضافة رائحة مميزة اليه عن النقل لتحسس حالات التسرب ، وهو أخف من الهواء بحوالي 0.6-0.8 ، وفي حالات التسرب فأنه يتشتت الى أعلى ويختفي في الهوءا ، ويشتعل الغاز الطبيعي مع الهواء بنسبة 5-15% ، وهو وقود نظيف لا يسبب الضرر للبيئة عند الأشتعال عند مقارنته بالأنواع الأخرى من الوقود.


الكثافة النسبية Specific Gravity:
وهي النسبة بين الوزن الجزيئي للغاز الطبيعي الى الوزن الجزيئي للهواء , ورمزها ?g ، علماً أن الوزن الجزيئي للهواء يساوي 28,97 (79% نيتروجين - 21% أوكسجين) :




ويمكن أحتساب مكونات الغاز مختبرياً ، وذكر النسب المولية mole fractions ، ولتكن yi  الوزن الجزيئي للمركب i  :


حيث أن  MWi هو الوزن الجزيئي للمركب i ، و Nc هو عدد المركبات ، ويمكن أيجاد الأوزان الجزيئية للمركبات في كتب الكيمياء العضوية والمركبات البترولية ، أن الغاز الطبيعي المكمني الخفيف يتألف بشكل أساسي من الميثان مع بعض الأيثان ، وتكون الكثافة النسبية للميثان النقي مساوياً لـ 0.55 . أما الغاز المكمني الثقيل فتكون كثافته النسبية مساوية لـ 0.75 وقد يصل الى أعلى من 0.9  في بعض الحالات النادرة.

اللزوجة Viscosity:
أن لزوجة الغاز هي عبارة عن مقدار مقاومته للتدفق ، وعادة ً ما تستعمل اللزوجة الديناميكية Dynamic Viscosity مع الغاز الطبيعي حيث أن:

1 cp = 6.72 x 10 -4 Ibm/ft-sex

 ويرمز للزوجة الديناميكية بالرمز ?g وتكون وحداتها cp ، أما اللزوجة الكينماتيكية Kinamatic Viscosity Vg فهي مرتبطة باللزوجة الديناميكية عن طريق الكثافة ?g .. وكالآتي:

Vg = ?g / ?g

  علماً أن اللزوجة الكينماتيكية لا تستعمل مع الغاز الطبيعي.

عامل الأنضغاطية  Compressibility Factor:
ويسمى أيضاً بـ عامل الحيد أو بـ Z-factor : وهو القيمة التي تعكس حيد الغاز الحقيقي عن الغاز الطبيعي في ضغط ودرجة حرارة معلومين. :



  وبوضع عامل الأنضغاطية في قانون الغاز المثالي :        pV = nzRT
يمكن تحديد عامل الأنضغاطية من خلال قياسات مختبر PVT  ، ولكمية معلومة من الغاز إذا كانت الحرارة ثابتة والحجم قد تم قياسه في 14.7 psia :



   حيث أن V0 و V1 هي حجوم الغاز في ضغط 14.7 psia و p1 على التوالي.

   كثافة الغاز Gas Density:
  بما أن الغاز الطبيعي قابل للأنضغاط ، فأن كثافته تعتمد على ضغطه وحرارته ، ويمكن أحتسابها من خلال قانون الغاز المثالي ، أو الغاز الحقيقي لدقة أكثر:

   D=m/v

   حيث أن m كتلة الغاز ، وعند أعتبار الوزن الجزيئي للهواء 29 وثابت الغاز R = 10.73 psia-ft3/mole - °R
 :



   حيث تقاس كثافة الغاز بوحدة Ibm/ft3 .
 

هناك نوعان من الأستخدامات الأساسية للغاز الطبيعي : كوقود ، أو في الصناعات البتروكيمياوية. وبناءاً على ذلك هناك ثلاثة أسباب لمعالجة الغاز الطبيعي:

 1. التنقية Purification وإزالة بعض المكونات سواء كانت ثمينة أو لا ، والتي تمنع أستخدام الغاز في الصناعة.
 2. الفصل : فصل المكونات من الغاز مثل : البروبان - الأيثان - الهليوم.
 3. التسييل Liquefaction زيادة الكثافة لأغراض النقل والخزن.

 ولذلك فأن أية عملية معالجة يجب أن تندرج تحت أحد العمليتين: الفصل والتنقية. وعلى سبيل المثال فإذا عند إزالة كمية قليلة من غاز H2S أو حرقها فأن هذه العملية هي عملية تنقية ، أما عند إزالة كمية كبيرة منه وأستخلاص الكبريت منها فأن هذه العملية تعتبر عملية فصل.

 مكونات الغاز الطبيعي :
1. الميثان Methane : أن الأستخدام الأساسي للميثان هو كوقود ، ويستخدم كتغذية feedstock لأنتاج العديد من المواد الكيمياوية وخاصة ً الأمونيا والميثانول.
2. الأيثان Ethane : أن أغلب الأيثان المستخدم في الولايات المتحدة يأتي من معامل الغاز ، والمصافي ، ويستخدم في أنتاج الأثيلين والبولي أثيلين.
3. البروبان Propane : تنتج معامل الغاز الطبيعي حوالي 45% من البروبان المستخدم في الولايات المتحدة ، أغلبه من المصافي ، ويكون أستهلاكه كالآتي :
      47% في البتروكيمياويات - 39% الأستخدام المنزلي - 8% الأستخدام الزراعي - 4% الاستخدام الصناعي - 2% النقل (مجلس فلوريدا لغاز البروبان 2005).
4. مزيج الأيثان - البروبان Ethane - Propane Mix: عند تجزئة الغاز الطبيعي فأن البيوتان يمتزج مع بعض البروبان ويضخ الى المصافي.
5. أيزو بيوتان Isobutane : أن 42% من الآيزو بيوتان المستخدم في الولايات المتحدة يأتي من مصانع الغاز ، و 5% منه من المصافي (لا تشمل هذه النسبة
     أستهلاكه في المصافي) ، وتستورد حوالي 12% ، أما المتبقي فيأتي من مصانع الأزمرة isomerization plants التي تحوّل n-butane الى isobutane . أن السوق
     الرئيسية لللأيزو بيوتان هو لتصنيع "MTBE "Methyl Tertiary Butyl Ether ، كما يستعمل لأنتاج الغازولين ، ولأنتاج أوكسيد البروبيلين.
6. ن- بيوتان n-Butane : أن معامل الغاز تنتج ما يقارب 63% من هذه المادة ، في حين تنتج المصافي 31% منه ، في حين يتم أستيراد الباقي ، ويستعمل في الغالب
    في الغازولين ، من خلال الأزمرة الى الآيزو بيوتان.
7. سوائل الغاز الطبيعي Natural Gas Liquids NGL : وتتضمن جميع الهيدروكاربونات المُسالة وتتضمن الأيثان ، والبروبان ، والبيوتان ، والغازولين.
8. الغازولين الطبيعي Natural Gasoline : وهو مزيج من الهيدروكاربونات التي تتألف من البنتان والهيدروكاربونات الثقيلة والتي يجب أن تمزج مع سوائل الغاز
    الطبيعي NGL ، أن أهم أستخدامات الغازولين الطبيعي هي في المصافي ، وخاصة في وحدات الأزمرة ، كما يستخدم في الصناعات البتروكيمياوية لأنتاج الأيثلين.
9. الكبريت Sulfur : أن الأنتاج الحالي للكبريت في الولايات المتحدة هو 15 ألف طن متري في اليوم ، ويأتي 85% منه من معامل الغاز الطبيعي التي تُحوّل H2S الى
   الكبريت. أن الأستخدامات الرئيسية للكبريت تتضمن صناعة المطاط ، وأنتاج حامض الكبريتيك ، وأنتاج البارود.
 
 
اعداد : المهندسة الكيميائية عالية عدي



في 2012-10-12


التعليقات

التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي الموقع بالضرورة وإنما تعبر عن رأي أصحابها .

أضف تعليق
الإسم:
البريد الإلكتروني
البلد
التعليق
لديك عدد 250 من الأحرف متبقي.