السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ..
بحث بعنوان :
الغاز الطبيعي
natural gas
المحتويات:
-المقدمة .
-الغاز الطبيعي .. فارس صناعة البترول القادم على جواد أخضر .
-الغاز الطبيعي مصدر طاقة بديل.
-كيفية معالجة الغاز الطبيعي .
-المفردات والمصطلحات الاساسية في صناعة الغاز الطبيعي .
-الغاز الطبيعي في المملكة العربية السعودية .
——————————————————————————————————–
المقدمة
توجد في خليج المكسيك جزيرة صخرية صغيرة تدعى يوجني. ورغم صغرها ووعورتها إلا أنها تعد من أكثر الجزر ثراء وجلباً للمال.. ففي الستينيات تنبهت شركات النفط إلى وجود تسربات نفطية بين صخور الجزيرة. ومع بداية السبعينيات أصبح يُستخرج منها 15ألف برميل يومياً. وحتى ذلك الحين كان يتوقع استنفاد مخزونها النفطي خلال سنوات قليلة بسبب حجمها الصغير.. وبالفعل؛ بحلول الثمانينات كانت الكمية المستخرجة من الجزيرة قد انخفضت إلى أربعة آلاف برميل في اليوم. ولكنها فجأة عادت وارتفعت إلى 13ألف برميل ثم 16ألفاً ثم 19واليوم تنتج الجزيرة 22ألف برميل في اليوم!!
وما يحصل في جزيرة يوجني يشير إلى أن النفط يأتي من مناطق بعيدة عنها (من خلال عروق جوفية مجهولة).. ولكن المشكلة – في هذا الاحتمال – أن التركيبة الجيولوجية للجزيرة لا تترك مجالاً لحضور النفط إلا من الأسفل حيث جوف الأرض!!
وهذه الظاهرة تعيدنا إلى رأي قديم (عن أصل النفط الحقيقي) يقول إن النفط عنصر أصيل من الأرض وإنه تخلق معها.. فالتفسير المعتمد حالياً هو أن النفط الخام تكون عبر ملايين السنين من البقايا العضوية للكائنات الحية.. أما كيف عرف العلماء أن البقايا العضوية هي أصل النفط (؟) فلأنه يحتوي على سلاسل كربونية لا توجد في غير الكائنات الحية!!
– غير أن فرضية "الأصل الحيواني" تتضمن ثغرات لا يمكن تجاهلها.. فعلى سبيل المثال:
– معظم الحقول النفطية تفتقر إلى أي متحجرات تشير إلى ظهور حياة سابقة فيها.
– وكثيراً ما توجد مكامن النفط بشكل خطوط مستقيمة أو أقواس طويلة مما يدعونا للتساؤل: هل تترسب الحيوانات عمداً بهذا الشكل الغريب!؟
– ورغم نصف قرن من الضخ والتصدير إلا أن التقديرات تشير إلى أن المخزون النفطي الحالي في الشرق الأوسط يزيد عمّا هو عليه قبل عشرين عاماً!!
– أضف لهذا أن الخامات النفطية اكتشفت في النيازك وكواكب المجموعة الشمسية حيث لم تظهر الحياة أصلاً…
– والأهم من هذا كله أن هناك نوعاً نادراً من النفط (يستخرج غالباً من أعماق بعيدة جداً) لا يضم أي أثر كربوني عضوي مما يثير التساؤل عن أصله الحقيقي.
– وما يحدث في جزيرة يوجني يرجح الفرضية القديمة التي تدعي أن النفط عنصر أرضي أصيل وأنه من المكونات الأساسية للكوكب (كالزئبق والحديد والذهب).
وهو يصعد باستمرار من جوفها السائل إلى المخازن والتجاويف السطحية حيث يجده البشر…
وهذه الفرضية كان يؤيدها معظم العلماء في القرن التاسع عشر قبل أن تتبدل الآراء لاحقاً حين اكتشفت المركبات العضوية في النفط.. واليوم هناك عالم من جامعة كورنيل الامريكية يدعى توماس جولد يقود تياراً ينادي بالعودة لهذه الفرضية القديمة. وهو يرى أن الأثر العضوي الموجود في النفط يعود إلى بكتيريا أرضية معروفة تتكاثر في الخزانات الجوفية
ومقابل إصرار علماء اليوم على فرضية "الأصل العضوي" يقدم الدكتور جولد (خمسين) ملاحظة جيولوجية تعارض هذا الرأي – خمس منها هي التي ذكرناها سابقاً!
على أي حال رغم أنني شخصياً أهتم بسعر النفط (أكثر من طريقة تكوينه)إلا أنني لم استسغ أبداً فكرة أصله الحيواني. فكثيراً ما تساءلت: كم طناً من لحم الديناصورات تحتاج لتحضير 1000بليون برميل هي مخزون العالم النفطي!؟.. وكم طناً من بقايا الأسماك والطحالب تحتاج الحقول البحرية لإنتاج 65مليون برميل يومياً!؟
الغاز الطبيعي .. فارس صناعة البترول القادم على جواد أخضر
الغاز الطبيعي واحد من أفضل مصادر الطاقة، وهو من أنواع الوقود الأحفورية كالزيت والفحم، تشكل في باطن الأرض من بقايا النباتات والحيوانات والجزيئات الحية التي عاشت قبل ملايين السنين.
والغاز الطبيعي مركب لا لون له ولا شكل ولا رائحة. وكان قبل اكتشاف طرق استخدامه يحرق في الهواء للتخلص منه. يوجد الغاز الطبيعي إلى جانب الزيت في المكامن الواقعة على أعماق تتراوح ما بين كيلومتر واحد وكيلومترين تحت سطح الأرض، كما يوجد وحده في أعماق أكبر من ذلك، وبالتالي فهو يستخرج من باطن الأرض في شكلين:
@ الغاز المصاحب؛ وهو غاز يوجد مصاحباً للزيت الخام وتقوم المعامل بفرزه عنه.
@ الغاز غير المصاحب؛ وهو غاز يوجد على نحو مستقل عن الزيت الخام وتقوم المعامل بمعالجته وإعداده للتوزيع.
ومن أهم ميزات الغاز الطبيعي أنه وقود فاعل ومجدٍ اقتصادياً وأقل إضراراً بالبيئة.
ويعد الغاز الطبيعي أسرع مصادر الطاقة الأولية نمواً في العالم خلال العقود الثلاثة الأخيرة، وذلك بسبب خصائصه ومزاياه.
وقد نمت صناعة الغاز الطبيعي في المملكة العربية السعودية نمواً كبيراً، وزاد الطلب عليها باطراد بدءاً من العام 1975م. وقد أصبحت المملكة العربية السعودية تحتل المركز الرابع في احتياطيات الغاز الطبيعي على مستوى العالم (بعد روسيا وإيران وقطر) باحتياطات مؤكدة تبلغ 235 تريليون قدم مكعب، بينما تعد اليوم من الدول العشر الأولى في إنتاجه. ومع انضمام مشروع تطوير الغاز الطبيعي والزيت في حرض إلى شبكة الغاز الرئيسية للبلاد تكون طاقة المعالجة العامة للمملكة العربية السعودية قد وصلت إلى حدود 9 مليارات قدم قد مكعب قياسي في اليوم.
استخداماته الأساسية :
تدعم صناعة الغاز الطبيعي السعودية اليوم عدداً من القطاعات الأساسية مثل البتروكيماويات، صناعة الصلب والأسمنت، توليد الطاقة، وتحلية المياه.
ويتم توزيع غاز البيع على هذه القطاعات كالتالي:
@ 40% من هذا الاستهلاك يولّد الكهرباء.
@ 21% يستهلك في صنع البتروكيماويات، وقوداً ولقيماً لإنتاج اللدائن (البلاستيك) والمواد الكيميائية الصناعية التي تعد للتصدير.
@ 17% يستهلك كوقود لمحطات تحلية مياه البحر التي تعد أحد أهم مصادر مياه الشرب في البلاد، حيث تعد المملكة العربية السعودية واحدة من أكبر الدول في استهلاك الفرد لمياه الشرب في العالم.
@ 14% يستهلك لصناعة البترول، لا سيما في دعم شبكة الغاز الرئيسية ورفع طاقتها.
@ 8% يستهلك لصناعات أخرى مثل الصلب والأسمنت.
وتسهم هذه القطاعات إسهاماً أساسياً في الاقتصاد السعودي، فهي تنتج دفقاً نقدياً يبلغ 25 مليار دولار أمريكي، وتساوي 15% من إجمالي الناتج المحلي في الاقتصاد السعودي، وتتيح 35 ألف فرصة عمل مباشرة و150 ألف فرصة عمل لها علاقة بالصناعة.
الغاز الطبيعي في حياتنا :
لقد أصبح الغاز الطبيعي حاجة يومية. فهو يستخدم بشكل واسع كوقود للطبخ والتدفئة وتسخين المياه. وهو وقود فاعل لتوليد الطاقة الكهربائية، لا سيما باستخدام نظم توربينات الغاز العالية الجدوى، فيلعب دوراً أساسياً لإنتاج الكهرباء إنتاجاً نظيفاً عالي الكفاءة. وهو ضروري جداً لتحلية المياه. ولا غنى عنه في نمو الصناعة البتروكيماوية السعودية التي يبلغ إنتاجها حالياً نحو 10% من إنتاج العالم، حيث تستخدم بعض المنتجات البتروكيماوية في صنع السلع الكهربائية مثل العوازل والملفات والمقابس وأغلفة الكوابل وغيرها، وفي قطع غيار السيارات مثل أطر الأبواب والنوافذ وقطع نقل الحركة الهيدروليكية والكوابح والأطر والقطع البلاستيكية والمطاطية، والأثاث المنزلي مثل السجاد بأنواعه وبياضات الأسرّة وأكياس المخدات ومراتب النوم، ومواد لصنع المنسوجات والملابس الداخلية والقمصان والمعاطف والبذلات، والآلات الكاتبة وأغلفة الكتب وأفلام التصوير والمواد العازلة والطلاء والمذيبات والصابون والمنظفات، وغير ذلك مما لا يعد ولا يحصى.
ما هي شبكة الغاز الرئيسية؟
تضم شبكة الغاز الرئيسية كافة معامل معالجة الغاز الطبيعي وآلاف الأميال من الأنابيب التي تضخ غازاً نظيفاً إلى المرافق المختلفة والمصانع البتروكيماوية. وهي شبكة متكاملة لاستقبال الغاز ومعالجته وتصنيعه وتوزيعه. وتمتد بين مدينتي الجبيل وينبع الصناعيتين، من الخليج العربي إلى البحر الأحمر، وتربط حقول الغاز بمعامل التكرير ثم بمراكز الاستهلاك المحلي وموانئ التصدير.
فارس الطاقة الجديد!!
يُنظر إلى الغاز الطبيعي اليوم على أنه فارس صناعة البترول الآتي على جواد أخضر. وسرُّ جاذبيته تقوم على الزيادة المطردة في الطلب عليه في العالم، وعلى رفقه بالبيئة، ووفرة عرضه. وقد أمسى اليوم نجماً ساطعاً في فضاء الصناعة السعودية. ومع انضمام مشروع تطوير الغاز الطبيعي والزيت في حرض إلى شبكة الغاز الرئيسية في البلاد، بعد سنة من انضمام مشروع الحوية، تشهد صناعة البترول السعودية منعطفاً مهماً. فقد احتل الغاز الطبيعي، خلال سنوات قليلة، موقعاً جديداً، مهماً وحيوياً، في صناعة البترول السعودية، فوجود مخزون كبير من الغاز الطبيعي مع ازدياد مطرد للطلب المحلي عليه أسهما في تسريع وتيرة إنشاء المعامل وإضافة ركائز جديدة إلى شبكة الغاز الرئيسية، الممتدة عبر البلاد، والتي تعد أكبر مشروع إنشائي في العالم.
الغاز الطبيعي مصدر طاقة بديل
الغاز الطبيعي هو افضل ما يمكن ان يحل محل النفط، لانه اقل تلويثا للجو من البنزين. يذكر هنا ان ان المنتوج الرئيسي لوقود البنزين هو ثاني اكسيد الكربون. مع انه غير ضار بالصحه، الى ان ثاني اكسيد الكربون يحجب اشعة ما تحت الحمراء الشمسيه، كما يحجب الحرارة التي يعكسها سطح الارض ليلا. عادة ما تكون القدرة على الاحتفاظ بالسخونة مفيده. منذ بداية العصر الصناعي،بدأ مستوى ثاني اكسيد الكربون يتنامى الى حدود تنذر بالخطر، ويعود السبب في ذلك الى المحركات التي تعتمد على البنزين، اذ يؤكد الخبراء ان هذه العملية ستخل بجو كوكب الارض. يترك البنزين تاثيرا سلبيا اخر على البيئه. ذلك ان احتراقها لا يتم في المحركات بالكامل، فينجم عنها الغبار، وكمية من الهيدروكربون الغير محروق، الى جانب مركبات وسطيه كما هو حال المونواكسيد واكسيد النيتروس. مع ان حياتها تكون قصيرة في الغالب، الا ان هذه العناصر تعتبر سامه. كما انها تتدنى تحت تأثير اشعة الشمس. ينجم عن ذلك في المدن الكبرى ما يعرف بالسموغ، وهو مزيج من الدخان والضباب الذي يتسبب بامراض الرئة والاورام الخبيثه. يحتوي البنزين ايضا على السولفر الممزوج بذرات الاكسجين والهيدروجين. ذرات السولفير تنتج ثاني اكسيد السولفر، وهو غاز سام يشكل الحوامض ايضا. تلوث الهواء هو السبب الرئيسي للمطر الحامضي، ما يؤثر سلبا على احوال الطقس في مختلف انحاء العالم. مقارنة مع البنزين، للغاز الطبيعي فوائد قيمة من حيث البيئه. فهو يحترق بشكل اكمل من البنزين، ولا يخلف الغبار. رغم ان بعض المركبات الوسيطة تنجم عنه، كما هو حال الهيدرو كاربون الغير محترق، ونيترات الاكسيد، ومونواكسيد الكربون. لكل هذا لا يساهم الغاز الطبيعي كثيرا في سموغ المدن.
على خلاف البنزين، حين يتخلص الغاز الطبيعي من شوائبه، لا يعد يحتوي على السولفير. ولا ينجم عن حرقه ثاني اكسيد السولفير الضار جدا بالصحة وفي البيئة ايضا. لا شك ان الغاز الطبيعي يؤدي الى تسخين سطح الارض ، وذلك لامتصاص الحرارة عبر الغازات الجويه. الى جانب ان حرقها يؤدي الى انتاج ربع ثاني اكسيد الكربون الذي ينجم عن البنزين، لدى مثانتها الغير محترقه قدرة اكبر على امتصاص اشعة الشمس ما تحت الحمراء. على اي حال نسبة قليلة من كمية الميثانه المنتشره تصدر عن الغاز الطبيعي.
ينجم انتشار الميثانه بشكل رئيسي من اتلاف المواد العطوية في النفايات، ومن تربية الحيوانات، خصوصا مما يخرج عن المواشي من اوساخ. ولم تحدد بعد اهمية التقليل من انتشار الميثانه. وما زال الخبراء يرون ان مساهمتها اقل في عملية تسخين الارض مما يفعله ثاني اكسيد الكربون، خصوصا وان الغاز يطلق سدس كمية المثانه المنتشره في الهواء كل عام. لاستخدام الغاز الطبيعي كوقود للمحركات، لا يتطلب الامر سوى تعزيز السيارة بمدخل له، ومستوعب خاص بالغاز. ونظام تعبئة الغاز الطبيعي اصبح متبعا في عدد من بلدان العالم. يتم ضغط الغاز الطبيعي، وتخزينه في مستوعبات، ويتخدم انبوب لين لتعبئة السياره، كما يحدث في اي محطة وقود عاديه. المحرك الذي يتم تعديله لحرق الغاز الطبالمحرك الذي يتم تعديله لحرق الغاز الطبيعي، يعمل بقوة اقل من المحرك العادي بما نسبته عشره بالمئه. الا ان السيارات التي تعتمد على الغاز الطبيعي تتمتع بحرية موازية للتنقل والحركة كالبنزين، حتى انها تتمتع بقدرة اكبر على المناوره.
قد لا يكون الغاز الطبيعي هو الحل لازمة الطاقة ومشاكل البيئه، ولكن من بين غيره، يعتبر الاقل تلوثا،. لهذا فهو قادر على ان يحل تدريجيا محل مشتقات النفط. الوقود الطبيعي كما هو حال الفحم الحجري والغاز الطبيعي والنفط، تستخرج بالكامل من باطن الارض. المحيط يحتوي ايضا على ثروة من الطاقه، يمكن للمد والجزر ان ينتجان كميات كبيرة من الكهرباء. انتاج الطاقة في هذه الايام يسير متوازيا مع حماية البيئه. بفضل المد والجزر، يمكن انتاج كميات كبيرة من الكهرباء دو الاضرار بالبيئه. والحقيقة ان المد والجزر يدلنا على مصدر لا ينضب للطاقة، وهو حميم جدا. ينجم المد والجزر عن الجاذبية التي يمارسها القمر على الارض. قوة الجاذبية هذه، تؤدي الى اندفاع مياه المحيطات نحو القمر. انسحاب المياه اكبر على جهة الارض، المواجهة للقمر، ولكنه يحدث ايضا على الجانب الاخر من الارض، بين منطقتي المد هاتين، تجد منطقة من الجزر ايضا. نتيجة دوران الارض، مستوى البحر في اي بقعة من الكوكب يرتفع وينخفض بالتناوب مرتين في اليوم. مع استثناءات قليله كل البحار تتعرض لحالتي مد وجزر يوميا. قوة المد والجزر هذه تقدر عالميا بثلاثة بلايين كيلو وات. الا انه لا يمكن تسخير كل هذه القوة الهائله.
هناك ما يقارب الاثني عشرة محطة في العالم، قابلة لانتاج الطاقة في العالم. لان صناعة هذه المحطات يحتاج الى وجود ظاهرة ضخمه للمد والجزر. على المستوى بين المد والجزر ان يتعدى العشرة امتار على الاقل، اضف الى ان المحطة يجب ان تؤدي الى مستوعب هائل، قدر الامكان. لهذا يجب بناؤه في خليح، او عند مصب نهر. على الحاجز او السد الذي تبنى محطة الطاقة فوقه، يجب يفصل الخليج او مصب النهر عن البحر، فينشأ المستوعب. كل ما يجب ان يتم لانتاج الطاقه، يكمن في تعدد مستويات الماء بين البحر والمستوعب. تتجسد الخطوة الاولى باملاء المستوعب. المد القادم يكفي لتعبئة المستوعب، يتم اغلاق الابواب في حالة المد، حين يكون مستوى البحر والمستوعب متساويا، ولا يتم فتحها الا عند انتهاء حالة الجزر. عند انسحاب الماء، يكون المستوعب في اعلى مستوياته. عندما يصبح الاختلاف بين مستوى البحر والمستوعب كافيا، تشغل الماء مراوح المضخات. كما تفعل اشارة توليد الكهرباء، تصنع المضخة من المعدن، وتوضع في قناة او ممر مائي محكم. تتحرك المضخة بواسطة مروحة باربع شفرات تولد الطاقة من تيارات الماء. ويقوم فريق مختص باشعال المردد الذي يولد الكهرباْء. في المرحلة الاخيره يتم نقل الكهرباء من خلال محولات خاصه تحملها الى مركز توزيع الطاقة الكهربائيه. كمية الطاقة التي يتم توليدها يعتمد على قوة المد والجزر، وعلى كمية المياه التي يتم تخزينها في المستوعبات. يمكن للمضخات ان تعمل على كلا الاتجاهين. حتى انها يمكن ان تعمل اثناء حركة المد، وحين تتجمع المياه في المستوعبات مياه البحر تجعل الشفرات تتحرك في الاتجاه المعاكس. بفضل هذه العمليه يمكن ان يتم انتاج الطاقة بنسبة سبعين في المئة من المرات. يمكن استخدام المضخات ايضا لرفع مستوى المياه في المستوعبات الى ما هو اعلى من مستوى البحر. حين يكون ذلك ممكنا، وخصوصا عندما يقل الطلب على استهلاك الطاقة، وتحديدا في فترة الليل. يتم تفريغ المياه بعد ذلك الى البحر، حين يزداد الطلب على الكهرباء.
يعتمد توليد الطاقة من المد والجزر على الحركة الثابتة والطبيعية لهذه الظاهره، وهناك محاولات عده تسعى لرفع مستوى الانتاج ليغطي مستوى الطلب. هناك برامج تنفذ اسبوعيا للقيام بذلك. تأخذ هذه البرامج بالاعتبار الاستهلاك السابق، ودورة المد والجزر، التي يتم حسابها عادة بوقت مسبق. يتم برمجة فتح القنوات وتشغيل المضخات بحيث تضمن اقصى قدرات المحطة على التوليد. احدى فوائد محطات التوليد من المد والجزر، حقيقة انها تنتج كميات هائله من الطاقه دون ان تلوث البيئه. لبناء اول محطة توليد تعتمد على المد والجزر في فرنسا، تم استقطاع المستوعب من البحر. يمكن ان يتم التخلص من الاعتماد على هذه التقنية في المستقبل، وذلك نتيجة الصدمة التي تسببها في البداية لطبيعة المنطقه، ذلك انها تبتر المد والجزر نهائيا.
على مدار السنوات الاولى، لم تبقى على قيد الحياة سوى الانواع الاقوى من الاسماك، الا ان الخبراء لاحظوا انه مع مر الزمن، بدأت الطبيعة تستعيد مكانتها الكامله. اما اليوم فثروات البحر في المستوعبات اكبر من الماضي، تتمتع انواع جديده من الاسماك اليوم فيما يشبه الانواع المختلفة والمتعددة من الغذاء. وجاءت كميات من الطيورالى شواطيء مسكونه، فقد عاد التوازن الطبيعي، الى ما كان عليه. النباتات ايضا عج بالطاقه، اعتماد الخشب للتدفئاعتماد الخشب للتدفئة هو اسلوب تم اتباعه في القدم، ولكنه يؤدي الى ازالة الغابات. لكن تأكيدات الخبراء توضح ان عددا من النباتات يمكن ان تتحول الى مصادر متجددة للطاقه، لا تؤدي لتلوث البيئه.
المواصلات في الشوارع هو احد الاسباب الرئيسيه للتلوث. تطلق السيارات ملايين الاطنان من الغازات الملوثة للهواء، الضارة بالصحة والجو على حد سواء. يكمن السبب الرئيسي في عملية التلوث هذه، في حرق البنزين، علما ان احتياطي النفط العالمي قابل جدا للنفاذ. تم الالتفات مؤخرا الى النباتات على انها مصدر للطاقة النظيفة والقابلة للتجديد. لدى النباتات قدرة مدهشه على استخدام الضوء، لتحويل ثاني اكسيد الكربون في الهواء، الى مواد غنية بالطاقه، تسمى هذه المادة بالبيوماس. يمكن للبيوماس ان يكون مصدرا مفيدا للوقود السائل يسمونه بالوقود العضوي او الوقود الاخضر. يمكن الحصول على الوقود الاخضر من نباتات تحتوي على السكر، كالشمندر مثلا. الخلايا التي وجدت في الخشب او في سنابل القمح، هي ايضا مصادر للطاقه. فالنشا مثلا يتالف من سلسلة طويله تعتمد اساسا على خلايا سكريه. يتم تخزين هذه السلاسل في مستودعات الحبوب، تستعمل الصناعة مادة النشا في صناعة البيوايتانول، وهو نوع من الكحول، يستخدم في صقل الوقود التقليدي بان يحل محل اعتماده على مادة الرصاص. في مصانع البيو ايثانول، يتم تنظيف الحبوب اولا وازالة الشوائب منها تماما. المادة المستخرجة من هذه العملية تخلط بالماء. بعد الحصول على العجين يتم اضافة مادة الانزيم اليها. مفعول هذه المادة العضوية اشبه بعمل الكماشه، فهي تقص سلاسل النشا فتحولها الى وحدات من السكر. العصير الذي يتم الحصول عليه ينقل الى مستوعبات كبيره مليئة بالخميره. تعتبر هذه مرحلة التخمير. يستهلك الخمير السكر الموجود في العصير، ثم يحولها الى ايثانول عضوي وثاني اكسيد الكربون. بهذه المرحله، ما زال الكحول يعبأ بالماء، لهذا فهو مقطر، وبعدها ، يجفف الماء، بتمريره عبر انبوب تسخين يبخره. بما انه اخف من الماء، يصعد الكحول الى اعلى الانبوب، حيث يتم جمعه على شكل بخار. ثم يتم اعادة تكرير البقايا التي تستخرج من هذه العمليه. يتشكل المحصول اساسا من البروتين والانسجه التي تتجمع مع بعضها لتشكل كريات تسمى حبوب الجعه. وهي تستخدم لتغذية المواشي. يمكن استخدام الايثانول العضوي في المحركات، وهو على حاله او بمزجهمع البنزين. ولكنها غير قابلة للاستعمال في محركات المازوت. فقد تم تطوير وقود عضوي اخر لاستخدامه في مصانع المازوت.
يمتاز هذا الوقود المصنوع من اللفت او زيت دوار الشمس بمواصفات مشابهة للمازوت الذي يستعمل في محركات الديزيل. الوقود العضوي لا يحد من مفعول محركات السيارات عموما. ولكنه على خلاف الوقود التقليدي فهو لا يؤثر سلبا على احوال البيئه. غالبية الغازات السامة تصدر عن عدم الاحتراق الكامل للبنزين او المازوت. الوقود العضوي يتخطى هذه العقبات. فامتلاك ذراته لمزيد من الاكسجين، يضمن احتراقه كاملا. مما يقلل من نسبة الهيدرو كربون الغير محترق بنسبة ثلاثين بالمئه. احد المبررات الاخرى في صالح الوقود العضوي هو انه على خلاف الوقود التقليدي لا يؤثر سلبا على التوازن البيئي للكرة الارضيه.
تزداد سنويا نسبة ثاني اكسيد الكربون المطلقة الى الهواء بخمسة بلايين طن اكثر من العام السابق. استمرار عملية نمو كميات ثاني اكسيد الكربون على المدى البعيد سيؤدي الى تسخين الارض الى مستويات لا يمكن تخيلها. عندما يحترق الوقود المستخرج من النباتات يصدر ثاني اكسيد الكربون ايضا. ولكنها لا تزيد من مستوى ثاني اكسيد الكربون في الهواء. ذلك لان احتراق الوقود العضوي يؤدي ببساطة الى اعادة تحريك ثاني اكسيد الكربون الموجود اصلا في الجوعلى شكل بيو ماس. من هذه الناحيه لا يرفع الوقود العضوي من مستويات ثاني اكسيد الكربون في الهواء. كما انها لا تصدر غازات ملوثه كالرصاص والنترات والسولفير. الا ان للوقود العضوي عيوبه، فهو يصدر عند احتراقه غازالديهايدس، وهو مركب من مشتقات الايثانول. الا ان هذه المركبات لا تترك اثارا سلبية على احوال البيئه. ولكنها في المستويات العليا يمكن ان تترك رائحة كريهه. هذه هي حقيقة المازوت المشتق من وقود النباتات. فهو يترك رائحة شحم مطبوخ. لهذا فهو يستخدم كوقود للجرارات الزراعية بدل السيارات في المدن.
اهتمامنا بالبيئة النظيفة تدفعنا للبحث عن مصادر اخرى بديلة للطاقه اقل تلويثا للبيئه. الطاقة بشكلها السائل هي اسهل لنقلها وتخزينها. مما يجعل الوقود الاخضر مصدرا واعدا لانتاج الطاقة البديله. حل مشكلة الطاقة لدينا يكمن في تعدد مصادر الطاقة وتمويلها. لذا يجدر بنا ان ننشر طواحين الهواء ومحطات الطاقة الشمسيه، بقدر ما تنتشر محطات البنزين.
يتبع ….
محطات الضغط:
يتم في كل محطة من محطات الضغط جمع الغاز من عدة أجهزة فصل ويجري ضغطه على مرحلتين بواسطة جهاز ضغط بالطرد المركزي يعمل بتوربينات غازية إلى نحو 420 رطلاً على البوصة المربعة، ثم يبرد الغاز بواسطة مراوح هوائية إلى 110 درجات فرنهايت، لفصل عنه الماء.
وخلال عملية معالجة الغاز في محطات الضغط، يتكثف بعض الغاز ويرسل إلى معمل الغاز المركزي. ويحتوي الغاز المضغوط على بعض بخار الماء والغازات الحمضية كغاز ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين. وقد يتكثف بخار الماء في الأنبوب بسبب برودة الجو الطبيعي وهو في طريقة الى المصنع، فيما يتحول الماء الطليق وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون الموجود في الغاز المصاحب إلى حمض أكّال. ولتجنب ذلك، يجفف الغاز المضغوط في وحدة لنزع الماء قبل ضخه عبر أنابيب الغاز إلى معمل الغاز المركزي.
نظام التكثيف:
مرحلة التوازن:
يجري تقطير ناتج التكثيف المتكون في محطات الضغط و ناتج التكثيف المتكون في وحدة الفصل في المصنع المركزي لفصل مكونات غازية خفيفة مثل الميثين والإيثين. أما الناتج من هذة العملية فيجري دفعه إلى وحدة فصل البروبين، بينما تلتقي الغازات الخفيفة بالغاز المصاحب.
وحدة الفصل:
يدخل الغاز المصاحب تحت ضغط 420 رطلاً على البوصة المربعة وعند درجة 40 فرنهايت إلى قسم الفصل حيث يتم إزالة السوائل، وكذلك الرواسب الصلبة.
نظام امتصاص الغاز:
نزع الماء:
أثناء خروج الغاز من قسم الفصل يجري نزع الماء عنه عند درجة –45 فرنهايت لمنع أي تكوين للماء في قسم الامتصاص تحت درجة الصفر، ويستخدم جليكول ترايثيلين لامتصاص الماء من الغاز.
وحدة الامتصاص:
يجري داخل مرجل الامتصاص مزج الغاز اللقيم المبرد و زيت الامتصاص عند درجة 35 فرنهايت تحت الصفر بحيث يتمكن زيت الامتصاص من امتصاص منتجات غاز البترول المسال وهي البروبين والمركبات الثقيلة من الغاز ليصبح زيتاً غنياً.
و يغادر الغاز المترسب جهاز الامتصاص ليستعمل كغاز و قود لعمليات بناغاز و الشركات الصناعية المجاورة لها.
ويتم تنظيم تسارع امتصاص غاز البترول المسال في ظل ضغط عال ودرجة حرارة منخفضة، فيما يجري تبريد الغاز اللقيم والمنتجات بواسطة عملية تدوير إطاري لبروبين مبرد باستخدام ضاغطتين بالطرد المركزي تعملان بواسطة توربينات غازية في كل وحدة.
نظام التجزئة:
الغرض من نظام التجزئة هو فصل ناتج التكثيف المثبت و الزيت الغني المقطر المتواجد فوق السوائل إلى ثلاثة منتجات تسويقية و هي غاز البروبين و غاز البيوتين و النفثا.
وحدة فصل غاز الإثين:
الغرض من هذا الجهاز هو نزع الإثين والمركبات الخفيفة من الزيت الغني بهدف المحافظة على نسبة الإثين في البروبين الى نسبة لا تتجاوز 2%. ويجري اعادة الغاز الناتج إلى وحدة الامتصاص لاستخلاص ما قد يفقد من البروبين أو المكونات الثقيلة.
أما رواسب جهاز فصل الإثين فترسل إلى مرجل تقطير الزيت الغني.
مرجل تقطير الزيت الغني / وحدة النفط الساخن :
يتم في وحدة تقطير الزيت الغني فصل نفط الامتصاص بواسطة عملية التقطير عن منتجات غاز البترول المسال الممتصة.
وتمر منتجات غاز البترول المسال من أعلى فتتكثف بواسطة المكثف المرجع بوحدة تقطير الزيت الغني، وتتابع سيرها إلى مراجل التجزئة. ويجري تدوير السائل المترسب في قاع وحدات التقطير من خلال وحدة النفط الساخن لاستعماله مصدراً للحرارة لجميع مراجل إعادة الغلي في المصنع، فيما يستعمل قسم منه كزيت امتصاص. وتتم المحافظة على درجة حرارة الزيت الساخن بواسطة سخان يعمل بالغاز.
وحدة فصل البروبين واسترداد البيوتين :
الغرض من هذه المراجل هو فصل ناتج التكثيف المثبت ومنتجات غاز البترول المسال الممتصة إلى ثلاثة منتجات قابلة للتسويقهي البروبين والبيوتين والنفثا.
وحدة نزع البروبين :
ترسل منتجات غاز البترول المسال المكثفة والكثاف الموازن إلى مرجل نزع البروبين، حيث تخضع لعملية تقطير تنفصل فيها المكونات الخفيفة للبروبين وتتكثف في مكثف انحساري قبل إرسالها إلى قسم المعالجة.
وحدة نزع البيوتين:
يجري فصل المركبات الخفيفة لبخار البيوتين وتكثف في مكثف انحساري قبل إرسالها إلى قسم المعالجة.
نظام المعالجة:
يحتوي البروبين والبيوتين على مواد ملوثة مثل كبريتيد الهيدروجين وكبريتيد الكربونيل والكحول الكبريتي. ولنزع هذة الشوائب، يعالج كل من البروبين والبيوتين في محلول من هيدروكسيد البوتاسيوم الصلب.وقبل ذلك، يعالج البروبين بمحلول أمينات ثاني الإثانول لإزالة كبريتيد الهيدروجين.
وحدة التخزين الاولي :
يرسل البروبين والبيوتين بعد معالجتهما إلى أربعة خزانات أفقية الشكل. وبعد تدويرهما وتحليلهما من أجل النقاوة و التخلص من المحتويات المائية، يرسلان إلى صهريجين كرويين. و ان وجد من المنتجات ما لا تتطابق مع المواصفات المطلوبة،تعاد إلى مصنع الغاز لمعالجتها من جديد. ولا تضخ سوى المنتجات المتطابقة تماماً مع المواصفات الى مجمع التخزين بسترة، و كمية قليلة جداً من البروبين الذي يباع في السوق المحلية بعد أن يعبأ في شاحنات مضغوطة. أما منتجات النفثا، فتودع في صهاريج ذات أسقف عائمة، وتضخ بعد التحقق من مواصفاتها إلى مصفاة البحرين لتخزينها ومن ثم تصديرها.
التخزين المبرد والشحن :
يتم في سترة استلام البروبين السائل من مصنع الغاز ويوضع في وعاء تخميد تحت ضغط 356 رطلاً على البوصة المربعة وعند درجة 120 فرنهايت، ويستخدم جزء من البروبين كمادة تبريد أولاً في مبردات البيوتين ومن ثم في المبردات الفرعية للبيوتين.
وخلال هذه العملية يبرد البيوتين إلى درجة 25 فرنهايت ويتحول البروبين السائل إلى بخار. أما باقي البروبين فيصعد إلى نقطة غليانه وهي –45 درجة فرنهايت ويضخ إلى صهريج تخزين البروبين.
ويتم ضغط بخار البروبين المتولد في صهريج التخزين ومبردات البيوتين والمبردات الفرعية بواسطة ضاغطات ترددية.
ثم يتكثف البخار المضغوط ويستعمل كبروبين مبرد لتبريد البروبين والبيوتين وإيصالهما إلى نقطة غليانهما الجوي وهي –45 درجة فرنهايت و+23 درجة فرنهايت بالترتيب. ويخزن كل منتج عند نقطة غليانه في خزانات مبردة منفصلة سعة 200.000 برميل. كما يوجد صهريج تخزين سعة 100.000 برميل لغرض ثنائي.
المفردات والمصطلحات الأساسية
في صناعة الغاز الطبيعي
<= الغاز المصاحب؛ هو غاز يصاحب إنتاج الزيت الخام في المكامن وينتج مع الزيت الخام، وتتوقف معدلات إنتاجه على معدلات إنتاج الزيت الخام.
<= الغاز غير المصاحب؛ هو غاز ينتج من آبار الغاز العميقة بصورة مستقلة عن إنتاج الزيت الخام.
<= الغاز الحامض والغاز الحلو؛ هو مجموعة الغازات السامة المؤلفة من كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون الموجودة في الغاز المصاحب وغير المصاحب وتتم إزالتها من الغاز بطريقة تسمى التحلية. أما الغاز الحلو فهو الذي لا يحتوي على مادة كبريتيد الهيدروجين السامة.
<= الميثان؛ هو المكون الأخف والأوفر في الغاز الطبيعي ويستخدم إما كلقيم بتروكيماوي أو غاز وقود.
<= الإيثان؛ المكون الثاني في الغاز الطبيعي، ويستخدم بصورة أساسية كلقيم بتروكيماوي وأحياناً كوقود.
<= غاز البيع؛ هو غاز الوقود المستخدم في المملكة العربية السعودية وهو عبارة عن خليط من الميثان والإيثان، ويتم توزيعه إلى العملاء بواسطة شبكة غاز البيع.
<= البروبان؛ المكون الثالث في الغاز الطبيعي، ويوجد بصورة طبيعية كغاز ولكن يمكن تحويله إلى سائل بالضغط والتبريد. ويستخدم البروبان داخل المملكة العربية السعودية كلقيم بتروكيماوي. ويتم تبريد الفائض منه وتصديره إلى الخارج كسائل.
<= البوتان؛ المكون الرابع في الغاز الطبيعي، ويوجد بصورة طبيعية كغاز يمكن تحويله إلى سائل بالضغط والتبريد. ويستخدم معظم غاز البوتان داخل المملكة العربية السعودية كلقيم بتروكيماوي. ويتم تبريد الفائض منه وتصديره إلى الخارج كسائل.
<= غاز البترول السائل؛ هو خليط من البروبان والبوتان ويتم ضغطه وتسييله ثم تخزينه في اسطوانات غاز، ويستخدم بصورة أساسية في طبخ الطعام.
الغاز الطبيعي في المملكة العربية السعودية
تم إنجاز أعمال الغاز في المملكة خلال السنوات العشرين الماضية حيث لم يكن هناك أعمال رئيسية لإنتاج وتوزيع الغاز قبل أواخر السبعينات عندما طلبت الحكومة من شركة أرامكو بناء وتشغيل مشروع شبكة الغاز.
هذا ويبلغ احتياطي الغاز الطبيعي المؤكد 219 تريليون قدم مكعب أو ما يعادل 4% من الاحتياطي العالمي . وتوالت اكتشافات الغاز غير المصاحب في المملكة خلال عقد التسعينات بواقع 4 تريليون قدم مكعب سنوياً تقريباً . وبلغ إنتاجها من الغاز 3,5 بليون قدم مكعب في اليوم لعام 2000م يستهلك بالكامل محلياً، حيث تتمتع المملكة في هذا المجال بأهمية كبرى باعتبارها منتجاً ومستهلكاً رئيسياً للغاز في العالم ومصدراً لسوائله.
ويستخدم الغاز الطبيعي للاستهلاك المحلي في المملكة كوقود في توليد الكهرباء وتحلية المياه وكوقود ولقيم للصناعات المختلفة أهمها البتروكيماويات. وينتج عن عمليات الغاز سوائل الغاز الطبيعي التي يجري استخدام جزءاً منها محليا للاستهلاك المنزلي أو لقيم للصناعات البتر وكيماوية بينما يصدر الفائض إلى الأسواق العالمية ، حيث يصل حجم الإنتاج من تلك السوائل أكثر من 700 ألف برميل في اليوم ويبلغ الاستهلاك المحلي منها 143 ألف برميل في اليوم.
م/ن