Ku qorsho Kryoogeenik ah ama Ku qorsho ku xidhan Membran

Xadgudhinta Waa Qodob Ka Badan ee Xadgudhinta Gas ee Dhaqameed

Isku xadgudhinta nitroojin ee gas ee dhaqameed wuxuu yahay mid caadi ah haddii aad u aragto tirada. Nitroojin iyo methane waxay leeyihiin qiyaasaha molekulyar ee ka yar 0.2 angstrom, iyo waxay leeyihiin boodhka ku jira 10 degree marka laga eegayo qaynuunka aagga. Tani wuxuu ka dhigaa isku xadgudhinta waa qodob ka badan, sida uu noqdo qaabka xadgudhinta aad doorato.

Xaqaqaynta waa weyn. Qoraalka xadka marxaladda waxa uu ku qoray in nitroojin ku jira 2-4 mol%, halkaas oo qoraalka awoodaha ugu badan ay lahayd 15% ama ka badan. Marka hortiisa, kila marka nitroojin ku jira gas-ka la siiyo wuxuu ka dhacay in la qaado bal eegta iyo in la qabto dhaqankiisa. Laakiin marka la isku dayo nitroojin wuxuu ka dhacay in la qabto enerji iyo in la kordho xisaabta xadka. In la helo taliyada saxda wuxuu leeyahay in la sameeyo xisaabta dhaqanka iyo teknoolojiyada.

Labo tekinoolojiyada ayaa ku saabsan qoraalka: distilashanka criyojenik iyo kala duwanida membran. Kulli laba ayaa la xiriira in ay lahaadaan xaqiiqda waa mid ka duwan. Taliyada saxda wuxuu ku saabsan qoraalka, xadka, talooyinka product-ka, iyo xaaladaha ku saabsan goobka. Fikirka in aanu ogaan doona in laba tekinoolojiyada ay noqon doonaan waa muhiim ah si loo isticmaalo in la sameeyo taliyada saxda ee in la garto.

Sida distilashanka criyojenik ayaa u shaqaynaya

Qalabka qorshooyinka ku jira waxa uu isticmaala kala duwanaanshaha xidigga gudaha (boiling point) ee methane (-161.5°C) iyo nitrogen (-195.8°C). Gaas-ka la soo galo waa la xidhiin, la dhisay, iyo la kordhinaya turbo-expanders si ay ugu yeedhaan isku dayeyska ka badan ee loo baahan yahay in la qorshooyin doono. Goobta qalabka qorshooyinka, gaas-ka ka soo baxa waxa uu la xiriirka gaas-ka ka soo baxa iyo liqida ka soo baxa (descending liquid) kuwa laga helo goobaha isku dayeyska (theoretical trays) ama kuwa la xidhiin (structured packing). Methane, oo ah qoraalka weyn, wuxuu ku jira liqida ka soo baxa (liquid phase) ee hoos, waana qoraalka weyn ee xidigga gudaha. Nitrogen, oo ka weyn oo ku jira xidigga gudaha, wuxuu ka soo baxa kuwa sare si gaas.

Qalabkan waa qalab aan la’iin (energy-intensive)—ma aha mid aan la xidhiin (no getting around) xidigga termoodiinamikada (thermodynamics) ee la xidhiinayo guduudka (heat) kuwa qorshooyinka. Laakiin wuxuu taliyey qalab aan la’iin (remarkably effective). Qalabka qorshooyinka ku jira (commercial cryogenic nitrogen rejection units) wuxuu ku jira qoraalka methane ee ka badan 98% iyo wuxuu ku jira qoraalka nitrogen ee ka yar 2–3 mol% ama ka yar, kuwaas oo ku jira xidigga gaaska (pipeline specifications). Qalabkan wuxuu ku jira qoraalka (scales efficiently) ka badan ee xidigga gaaska (flow rates) ilaa qalabka LNG ee weyn (massive baseload LNG plants).

Waa ku xiran marka la eegi karo in ay ugu yaraan. NRUs cryogenic waxaa laga yaabaa inay la isku xiran yihiin oo NGL ay la isku xiran yihiin gudaha qabiya, oo waxay isticmaalaan nidaamka tarraco iyo nidaamka ku jira. Tanaan wuxuu ka badbaadi doonaa dhaqankii guud ee awood iyo ku celi doonaa meelaha lagu dhisay oo kala duwan oo ku jira. Marka la eegi karo in ay waxbarashada ay leedahay waxbarasho ku jira oo ku jira waxbarasho ku jira oo ku jira waxbarasho ku jira, tanaan wuxuu ku jira waxbarasho ku jira.

Isku qorsho: Xiriirka Kala duwan

Isku qorsho wuxuu raacay xiriirka kala duwan. Marka la eegi karo in ay ku jiraan gasiga si loo qabiyo, isku qorsho wuxuu ku xidhan yahay in ay ku jiraan waxyaalaha kala duwan ee ku jiraan—waxyaalaha kala duwan ee gasiga ay ku jiraan isku qorsho ee ku jiraan si loo qabiyo. Nitrojin wuxuu ku jiraan si loo qabiyo oo ku jiraan methane, sidaas daraaddeed permeate wuxuu ku jiraan si loo qabiyo oo ku jiraan nitrogen, halkaasoo retentate wuxuu ku jiraan si loo qabiyo oo ku jiraan methane.

Qalabka waxa uu yahay mid xun. Ma jiro qoraxda sarreeya, ma jiro turba-kuurantayn, ma jiro qaybaha ku saabsan koorsood. Qaybaha membraanka waxa uu shaqeyn doonaa hawo ama hawo ka badan, oo leh qaybaha ka badan oo la isku dayo, iyo qaybaha ku saabsan koorsood ka yar. Tani waxa uu ugu yaraan dhinaca qalabka, oo waxa uu ugu yaraan dhinaca qalabka oo ka badan ilmaha iyo dhaqanka.

Lakini waxa jira xukunka. Xusumo membraanka ee nitroojin ka badan methane waa ka yar. Membranada aanu isticmaalinayo wuxuu heli karaa xusumo ee 3-5, oo ku salaysan xusumo aan lahayn ee la heli karo ku saabsan koorsood. Tani waxa uu ugu yaraan membraanada in ay si degdeg ah ugu yaraan nitroojin ka dib marka 3-5 mol%, oo dhammaan qaabaha methane ee ku soo gali karaa membraanka waa ka badan. Marka laga helo molekyuulka methane ee ku soo gali karaa membraanka waa ku nool in lagu helo buuqa iyo ku nool in lagu yaray doonaa awooda.

Xaasimadda ku xidhan waxa uu ugu dambeyn kuu sameyn doonaa qayb ka mid ah dhinaca la isticmaalo. Membranes waa inay ugu wanaagsan noqdo marka ay la isticmaalo xagga joogta leh jirka sare ee membran, taas oo badan yahay in la xidho qaabka soo baxa ama qaabka soo baxa. Kunaadahaas waxa ay isticmaalaan ammaanka iyo ay ugu baahan yihiin in la gudbin doono, taas oo isku daynaya qayb ka mid ah fahamka nidaamka membrane.

Ku dhaarsan: Qaabka iyo Istaar

Waxa loo ogaan karaa farxadda qabashada ee teknoolojiyada kani marka la isku darso oo la isku darso oo la isku darso.

Qoraalka wuxuu muujinaya qorsho aad u wanaagsan. Xidhiidhka cryogenic wuxuu ku saabsan yahay qaybta weyn, xidhiidhka natiijada sare, iyo xidhiidhka ay ku saabsan yahay inay ku daran doonaan methane. Xidhiidhka membrane wuxuu ku saabsan yahay inay ku saabsan doonaan nitrogen ee weyn ka badan 15 mol%, iyo xidhiidhka qaybta aan la xidhiidh karo, halkaas oo xidhiidhka natiijada dheeraad ah ay la isku xidhiidh karaan.

Qoraal 2025 ee xidhiidhka teknoolojiyaha waxaa muujinaya in xidhiidhka cryogenic wuxuu ku saabsan yahay qaybta gaas midstream ee xidhiidhka nitrogen, sida ay ugu saabsan karaan qaybta weyn iyo xidhiidhka natiijada sare. Maaha in xidhiidhka membrane ay jirto qaybta aan la xidhiidh karo—waxay leedahay faa’iidada saxda ah ee xidhiidhka qaybta aan la xidhiidh karo. Laakiin qaybta iyo xidhiidhka natiijada uu ku saabsan yahay midstream gas processing wuxuu ku saabsan yahay xidhiidhka cryogenic.

Markaas oo xidhiidhka membrane ay ku saabsan yahay

Kuwa xusuuska ah ee ku saabsan qaybaha kala duwan ee biyaha, qaybaha kala duwan ee quruxa waxa uu ugu yar yahay. Qaybaha kala duwan ee biyaha waa mid ka mid ah. Biyaha oo ka soo baxa qaybaha ama qaybaha kala duwan ee biyaha waxa uu leeyahay 40-60% methane iyo 30-50% CO2, iyo nitrogen oo ka badan 5%. Qaybaha kala duwan ee biyaha waxa uu ugu yar yahay CO2, iyo nitrogen waa ka yar yahay in ay qaybaha kala duwan ee biyaha ugu yar yahay.

Waa mid ka mid ah qaybaha kala duwan ee biyaha ee ka hor inta ugu yar yahay qaybaha kala duwan ee biyaha. Qaybaha kala duwan ee biyaha waa inay ka saaray nitrogen ka badan ka hor inta ugu yar yahay qaybaha kala duwan ee biyaha, taas oo ka saaray qaybaha kala duwan ee biyaha iyo ka saaray qaybaha kala duwan ee biyaha. Qaybaha kala duwan ee biyaha iyo qaybaha kala duwan ee biyaha waxa ay la isku dayeen, iyo mid ka mid ah ay ugu yar yahay 93% oo ka saaray qaybaha kala duwan ee biyaha oo ka saaray qaybaha kala duwan ee biyaha. Qaybaha kala duwan ee biyaha waxa uu ugu yar yahay in ay ugu yar yahay qaybaha kala duwan ee biyaha oo ka saaray qaybaha kala duwan ee biyaha.

Goobta ka duwan yaa ku xidha waxyaalaha la isticmaalo membraan kuna wanaagsan in qaybta badan. Qaabka fudud ee qaabka la isticmaalo iyo kala duwanaanshaha hoose waa ku xidha marka loo isticmaalo qaybta badan oo dhan, oo waxyaalaha la isticmaalo siinaya in ay ku jiraan. Laakiin, haddana waxyaalahaas, wax ka baxa methane waa in lagu xaqiijiyo si sax ah—marka ay ka baxaan 5-10% ee methane ee la isticmaalo kuwa soo noqda waxaa laga heli karaa in ay ku jiraan qaybta badan ee ka dhacay in ay ku jiraan qaybta badan ee la isticmaalo.

Goobta Ahaan: Doorashada Teknoolojiyaha Xaqiijka Ah

Waxyaalaha la isticmaalo gas ee Eagle Ford shale waa ku xidha waxyaalahaas oo la isticmaalo doorashada teknoolojiyaha. Waxyaalaha la isticmaalo waxay leedahay 12% nitrogen, oo qaabka la isticmaalo waa 80 MMSCFD. Pipeline waa in uu ku jiro 3% nitrogen max. Doorashada ugu horreeyey ee membraan waxay ku muuqdaan in ay ku jiraan qaybta badan ee la isticmaalo iyo in ay ku jiraan qaabka la isticmaalo si xaqiijka ah, laakiin tijaabada saxda ah waxay muuqdaan in ay ku jiraan shakhsiyeed.

Sistimka membranka ayaa la kulmay inay gasho 6% ka yar ee methane ee la siiyay, kuwaasoo ah qaybta permeate. Markaas, waxyaalaha caadiga ah ayaa la kulmay inay noqdo dhammaan kharashka awoodka ah oo ka badan $2 milyan kula soo socda. Xagga distillation cryogenic ayaa la kulmay inay leedahay kharashka ugu sareeyo, laakiin ayaa la kulmay inay leedahay xaqiijinta methane ee ka badan 98%, oo ku dhisay dhammaan qiimaha methane. Wadarta xisaabta ka dhigan kharashka ugu badan ee la siiyay distillation cryogenic ayaa ka yar 18 maalmood.

Ooqaalka ayaa dooray distillation cryogenic. Maamulka ayaa la kulmay inay ku jiraan sannadkii 3, oo ku jiraan dhammaan khaatimada 97%, oo ku dhisay qiimaha qaabka xoolaha mar dambe. Ooqaalka membranka ma ahaan khalad, waxyaalaha ayaa la kulmay inay ku jirto siyaasadaha ayaa la kulmay inay ku jirto—laakiin ma ahaan khalad inay la kulmay inay ku jirto xaqiijinta ugu muhiimka ah ee ay la kulmay inay ku jirto distillation cryogenic oo ay ku jirto xaqiijinta ugu wanaagsan ee la kulmay inay ku jirto xaggaas.

Xaqiijinta ka dib marka la doortay siyaasadda

Ku dooran bayn isla xuruufka ku jira qaybaha iyo isla xuruufka ku jira qoraal ma aha mid ka badan oo ku saabsan in la dooro “taas” oo ka weyn yahay. Waa in la dooro taas oo kala duwan ee ku saabsan xogta caadiga ah. Qaybta weyn ee nitroojin, xogta caadiga ah ee ku saabsan nafartooda, iyo qaybta weyn ee meethaan ayaa ku saabsan isla xuruufka ku jira qaybaha. Qaybta yar ee nitroojin, xogta caadiga ah ee ku saabsan nafartooda, iyo heerka uu leeyahay in meethaan loo gasho waa ku saabsan isla xuruufka ku jira qoraal.

Qabiilka waxa uu leeyahay dambadaba 30-40 sannadood oo ugu dhawaaqay in la isticmaalo laba nooc ee teknoolojiyaha. Isla xuruufka ku jira qaybaha waxa uu leeyahay fursad dheer oo ku saabsan xogta caadiga ah ee ku saabsan nafartooda iyo xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha. Isla xuruufka ku jira qoraal waxa uu leeyahay fursad dheer oo ku saabsan xogta caadiga ah iyo xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha, laakiin waxa uu leeyahay xogta caadiga ah ee ku saabsan meethaan oo ku saabsan xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha. Xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha, oo ku saabsan xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha iyo xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha, waa mid ka badan oo ku saabsan xogta caadiga ah ee ku saabsan qaybaha.

Shirkadaha sida GreenFir waxa uu leeyahay xogta caadiga ah ee ku saabsan laba nooc ee qaybaha, iyo xogta caadiga ah ee ku saabsan isla xuruufka ku jira qaybaha oo ku saabsan xogta caadiga ah ee ku saabsan ASME kan ku jira dooqaha laba waa muhiim ah, waayo, waxay u muujisaa in lagu xusiiyo teknoolojiyada iyadoo la isticmaalo dhaqankiisa ee shakhsiyaadka ah, ma aha mid ka yimid oo ay qof kasta ugu sameeyo.