القائمة الرئيسية

الصفحات

تثبيت النفط الخام وتحليته

تثبيت النفط الخام وتحليته | Oil stabilization and sweetening

تثبيت النفط الخام هي عملية إزالة الغازات المذابة التي تنتمي الى مجموعات الهيدروكربونات الخفيفة او المتوسطة (C₁ ، C₂ ، C₃ ، وما إلى ذلك) مع كبريتيد الهيدروجين (إذا كان موجودًا في الخام) دون فقدان المكونات الأكثر قيمة. بحيث يعني ان النفط الخام المستقر (المثبت) أصبح خالي من H₂S والماء ويفي بمواصفات التصدير.


يتطلب النفط الخام المنتج بعد عملية عزل الغاز في محطة عزل الغاز الطبيعي (GOSP) معالجة إضافية لإزالة الاملاح والمياه المتبقية والغاز الحامض قبل أن يتمكن من تلبية مواصفات التصدير. يتم إجراء هذا العلاج الإضافي على مرحلتين:

  1. اولاً في وحدة التجفيف وإزالة الاملاح حيث تتم إزالة المستحلب والمحلول الملحي عن طريق عملية تنطوي على الاندماج الإلكتروستاتيكي 
  2. عملية تجريد ثانية حيث يتم تثبيت النفط الخام وتحليته (Oil stabilization and sweetening) بعملية النزع او التجريد (stripping process).


قبل ارسال النفط الى المصافي يتم القيام بعملية تثبيت النفط الخام لأجل تهيأته لعمليات التكرير او يرسل الى التصدير.


إقرأ أيضاً: ما هو النفط الخام

ايجابيات عملية تثبيت النفط الخام

  1. يمكن تخزين السوائل ونقلها بشكل أكثر ربحية وأمان.
  2. تقليل خسائر الغاز من النفط الخام الخفيف عند تخزينها. 

تثبيت النفط الخام او استقراريته يتم تحديدها عن طريق قياس TVP (الضغط البخاري الحقيقي - True Vapour Pressure). هذه هي المؤشرات القياسية للتطاير (volatility) أو مدى سرعة تبخر الوقود، وهي عامل رئيسي لمراقبة الجودة، خاصة عند النظر في تخزين النفط الخام ونقله. (إذا كان المنتج متطايراً للغاية، فسوف يتبخر في الطقس الدافئ على الرغم من التحكم في التنفيس. كما أن الاجزاء المتطايرة تشتعل بسهولة ، مما يؤدي إلى مخاطر للسلامة لذلك يجب تطبيق قواعد سلامة أكثر صرامة.

يعتبر النفط الخام (حلوًا) إذا تمت إزالة الغازات الحمضية الخطرة منه.  من ناحية أخرى ، يصنف على أنه (حامض) إذا كان يحتوي على أكثر من 0.5% من الكبريت.  يعتبر غاز كبريتيد الهيدروجين ( H₂S) خطرًا سامًا لأن 0.1% في الهواء قاتلة بشكل سام في 30 دقيقة.  المعالجة الإضافية إلزامية - من خلال هذه العملية - من أجل إطلاق أي غازات متبقية مرتبطة مع  H₂S الموجود في الخام.

النفط الخام الذي تم تصريفه من المرحلة الأخيرة من الفصل في محطة فصل الغاز والنفط (GOSP) له ضغط بخار يساوي الضغط الكلي في المرحلة الأخيرة. 

وتعتمد آلية تثبيت النفط الخام على إزالة المكونات الأكثر تطايراً من خلال:
  1. مراحل الفصل
  2. عمليات النزع او التجريد (Stripping operations)

كما ذكرنا سابقًا ، فإن المواصفات الرئيسية المحددة للنفط الخام المثبت (المستقر) هي كما يلي:
  1. الضغط البخاري الحقيقي TVP
  2. محتوى كبريتيد الهيدروجين

يوضح الجدول التالي نقطة الغليان وكثافة البخار وضغط البخار لمكونات مختلفة من الخام:
بعض الصفات لمختلف مكونات النفط الخام
الاسم الصيغة الجزيئية نقطة الغليان °C كثافة البخار مقياس ضغط البخار
Methane CH4 164– 0.64 لا يوجد
Ethane C2H6 89– 1.04 37.4
Hydrogen sulphide H2S 60– 1.19 18.38
Propane C3H8 42– 1.55 9.4
Butane C4H10 0.5– 2.11 3.1
Pentane C5H12 36 2.48 1.56
Hexane C6H14 69 3 لا يوجد
Heptane C7H16 98 3.5 لا يوجد
Octane C8H18 125 3.9 لا يوجد
Nonane C9H20 151 4.41 لا يوجد
Decane C10H22 174 4.9 لا يوجد
Undecane C11H24 196 5.4 لا يوجد
Dodecane C12H26 216 5.9 لا يوجد
Eicosane C20H42 343 شمعي مثل مادة صلبة لا يوجد
Triacontane C30H62 450 أبيض مثل مادة صلبة لا يوجد

وصف عملية تثبيت النفط الخام

من خلال ثبيت النفط الخام (زيادة الاستقرار) نقوم بإزالة الهيدروكربونات الخفيفة حتى البيوتان. سوف ينتج عن ذلك نفط خام أكثر استقرارًا وآمن للتخزين والنقل. كما يتضح من الجدول أعلاه أنه باستثناء غاز الميثان، فإن جميع الغازات المتطايرة لديها كثافة بخار أعلى من الهواء مما يؤدي إلى تسرب الغازات، في حال التسرب يصبح من الصعب تفريقها، مما قد يؤدي إلى خطر الحريق.

يتم تخزين الخام المستقر في صهاريج التخزين الكبيرة حيث يتم ضخه إلى مستودع النفط أو إلى السفن الشحن.

يمكن أن يكون عمود التثبيت (stabilizer column) عبارة عن برج معبأ (packed tower)، معبأ بتصميم معين لمواد التعبئة أو تصميم الصواني باستخدام غطاء الفقاعة أو الصمام أو صواني الغربال. أبراج الصواني هي التصميم الأكثر استخدامًا ؛ بشكل عام ، تم تصميمة مع ما يصل إلى 40 صينية في بعض الوحدات. توفر أجهزة إعادة الغليان (reboilers) الحرارة المطلوبة لتجريد الهيدروكاربونات والكبريتيد الهيدروجين من الخام.

تثبيت النفط الخام وتحليتة | Crude oil Stabilization
مثبت نموذجي

لتتبع سير عملية تثبيت النفط الخام عبر مشبة الانتاج اضغط هنا للمزيد


المصادر

  1. Boyun, G., William, C., & Ali Ghalambor, G. (2007). Petroleum production engineering: a computer-assisted approach.‏ تم الإسترجاع 2020-7-21.

التنقل السريع