تخطى للمحتوى الأساسي
بحث

تقنية منطقة التجميد تحت السيطرة Controlled Freeze Zone™ (CFZ)

اخترع علماء شركة إكسون موبيل تكنولوجيا منطقة التجميد المُراقبة (CFZ) وقاموا بتسجيل براءة إختراع هذه التكنولوجيا، وهي عملية مبتكرة تعمل على إزالة الشوائب من الغاز الطبيعي بشكل أكثر كفاءة.

تعمل أيضًا تكنولوجيا منطقة التجميد المُراقبة على جعل عملية احتجاز الكربون وتخزينه أقل تكلفة وفعالة في الحد من انبعاثات غازات الدفيئة. تم تطوير التكنولوجيا بالكامل وتأهيلها للتطبيقات التجارية.

تستهدف تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) المملوكة لشركة إكسون موبيل جزء كبير من موارد الغاز في العالم اليوم، والتي تحتوي على كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. بينما التقنيات التقليدية غير قادرة على معالجة الغاز الطبيعي ذات التركيز العالي من ثاني أكسيد الكربون بكفاءة، تستطيع تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) معالجة الغاز الطبيعي الذي يحتوي على نسبة كبيرة من الشوائب. تطبيق تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) على نطاق واسع من شأنه أن يعمل على توسيع موارد الغاز الطبيعي النظيفة والأقل تكلفة من أجل التنمية وتوصيل هذه الموارد إلى المستهلكين.

تعمل تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) على إزالة الشوائب من الغاز الطبيعي والتي تقل تكلفتها عن التقنيات الموجودة، لأنها تتطلب خطوات تجهيز ومعدات أقل. وهذا يزيد من جاذبيتها، خاصة بالنسبة للتطبيقات البحرية والمناطق النائية.

تعمل تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) على إزالة ثاني أكسيد الكربون (CO2) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) من الغاز الطبيعي في قسم مصمم خصيصًا ببرج التقطير، حيث يسمح لثاني أكسيد الكربون بالتجمد بأسلوب محدد.

بعد ذلك مباشرة، تتم إذابة ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى تقطيره لاستعادة غاز الميثان الثمين. ومن ثم يمكن ضخه بأمان للحقن في آبار مخصصة إما لعزله أو لاستخدامه في عملية الأسلوب المحسن لاستخلاص النفط. يحتوي الآن الغاز الطبيعي المتبقي على المستوى المطلوب من النقاء.

في الطرق التقليدية، يتم تصريف ثاني أكسيد الكربون (CO2) تحت ضغط منخفض جدًا ويجب أن يتم ضغطه بتكاليف كبيرة للحقن داخل خزانات تحت الأرض للتخزين. في المقابل، تعمل تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) على تصريف ثاني أكسيد الكربون (CO2) كسائل تحت ضغط عالٍ بتقديم ميزة تجارية قوية. ونتيجة لذلك، يمكن لتكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) جعل عملية احتجاز الكربون وتخزينه أكثر توفيرًا.

فوائد تقنية منطقة التجميد المُراقبة (CFZ™‎)

تقدم تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) المزايا التالية المتعلقة بمعالجة الغاز التقليدي لإزالة ثاني أكسيد الكربون (CO2) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) من الغاز الطبيعي:

معالجة أحادية المرحلة

  • تلبية شروط جودة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي دون تنظيف إضافي
  • لا يتطلب تجديد المذيبات، أو الاستخلاص الإضافي أو منشآت التجفيف لأعمال تكرير البترول وتسويقه ونقله

إلغاء القيود على محتوى ثاني أكسيد الكربون أو كبريتيد الهيدروجين

  • معالجة الغازات الحامضية للغاية بسهولة
  • زيادة استيعاب تركيز تغذية مكونات الغاز الحامضي بسهولة على مدى حياة المنشأة
  • تتضح ميزة التكلفة من خلال التقنيات التنافسية مع زيادة محتوى الغاز الحامضي

عملية الضغط العالي

  • تصريف الغاز الحامضي باعتباره سائل عالي الضغط بدون تآكل جاف، حيث يمكن ضخه إما لعزله أو لاستخدامه في عملية الأسلوب المحسن لاستخلاص النفط
  • انخفاض القدرة الحصانية للضغط والمعدات المطلوبة لحقن الغاز الحمضي أو الأسلوب المحسن لاستخلاص النفط

بديل لمحطات استخلاص الكبريت

  • تصريف كبريتيد الهيدروجين (H2S) وغيره من مركبات الكبريت مع ثاني أكسيد الكربون للتخلص منها
  • توفير بديلًا جديدًا لبناء محطات كبريت ذات تكلفة تشغيل عالية

توفير في التكلفة الإجمالية

  • تبسيط العملية وخفض عدد المعدات يجعل تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) بديلًا منخفض التكلفة
  • يعمل تقليل استهلاك غاز الوقود على تحقيق أكبر عائد لمبيعات الغاز مما يسمح بالتكامل الفعال لمعالجة الغاز وحقن الغاز الحامضي و/أو عمليات توليد الطاقة

التسويق العالمي لتقنية منطقة التجميد المُراقبة (CFZ™‎)

تعتبر المحطة التجريبية (Clear Lake Pilot Plant)، الموجودة بالقرب من هيوستن، تكساس، أول من عرض مفهوم تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ) في عام 1986. تعمل المحطة التجريبية على معالجة الغاز الطبيعي بمستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون (CO2) (تصل إلى 65 في المئة) وبمعدلات تصل إلى 600000 قدم مكعب قياسي يوميًا. أسفرت عملية الفصل الناجحة عن تدفق منتج الغاز العلوي مع ما يصل الى 300 جزء من المليون من ثاني أكسيد الكربون وتدفق ثاني أكسيد الكربون السائل مع ما يصل إلى 0,5 في المئة من غاز الميثان.

في عام 2008، انتقلت إكسون موبيل أقرب إلى تسويق تكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) من خلال بناء محطة عرض تجاري (CDP) في محطة معالجة (Shute Creek) في لا بارج، بولاية وايومنغ — وهي منشأة لديها القدرة على معالجة ما يصل إلى 14 مليون قدم مكعب قياسي يوميًا. بعد الانتهاء من البناء في عام 2010، أجرت شركة إكسون موبيل برنامج اختبار رسمي من مارس 2012 حتى نوفمبر 2013.

عالجت محطة العرض التجاري مجموعة كبيرة من مواقع التزويد بالغاز الحامض (من 8 إلى 71 في المئة من ثاني أكسيد الكربون وبنسبة 36 في المئة من كبريتيد الهيدروجين). سمحت عمليات الفصل الفعالة والعملية تلبية مواصفات خطوط الأنابيب بسهولة (<2 في المئة من ثاني أكسيد الكربون و<4 جزء من المليون من كبريتيد الهيدروجين). يلبي منتج غاز الميثان بموجب بعض الشروط جودة موقع تزويد الغاز الطبيعي المسال لنسبة <50 جزء من المليون من ثاني أكسيد الكربون. يثبت أيضًا المشروع ميزة رئيسية أخرى لتكنولوجيا منطقة التجميد المراقبة (CFZ™‎) من خلال التكامل مع منشأة حقن الغاز الحامض في (Shute Creek)، وهي القدرة على فصل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين من الغاز الطبيعي في وجود تيار عالي الضغط، والتي تعتبر عملية مثالية للاستخدام في الاحتجاز أو في استخراج النفط بأساليب متطورة وإعادة حقنه. يجب خضوع التقنيات المنافسة إلى تكلفة إعادة الضغط لتحقيق نتائج مماثلة.

استنادًا إلى النجاح المحقق في لابارج، فإن تقنية منطقة التجميد المُراقبة (CFZ™‎) تعتبر جاهزة الآن للاستخدام التجاري.

إغلاق