تقنية تنقية غاز البيوجين باستخدام الأغشية

Thread Content

١. فيما يتعلق بغاز الحفر، توجد في بلادنا أكثر من ٣٠٠٠ مشروع كبير لإنتاج غاز الحفر، بالإضافة إلى مئات مواقع دفن النفايات، والتي تنتج كميات كبيرة من غاز الحفر وغازات دفن النفايات سنويًا. عادةً، يتراوح محتوى الميثان في الغاز الطبيعي الخام الموجود في خزانات الغاز الحيوي بين 40 و60%، كما أنه يحتوي على عناصر أخرى مثل الكبريت والأمونيا، لذا فإنه غير مناسب للاستخدام المباشر. ويجب تنقيته باستخدام طرق معينة للحصول على غاز حيوي نقي وجاف وذو محتوى مرتفع من الميثان (أي الغاز الطبيعي الحيوي)، حتى يمكن استخدامه بكفاءة أعلى. 2. تُظهر بيانات سوق الغاز الطبيعي أنه من المتوقع بحلول عام 2015 أن يكون تركيب إمدادات الغاز الطبيعي في بلادنا كالتالي: 170 مليار متر مكعب من الغاز المحلي، و90 مليار متر مكعب من الواردات، بينما سيصل استهلاك الغاز الطبيعي إلى 260 مليار متر مكعب. وسيزداد نصيب الغاز الطبيعي في إجمالي استهلاك الطاقة من 4% حاليًا إلى حوالي 8%. من المتوقع أن يصل إنتاج الغاز الطبيعي في البلاد إلى 185 مليار متر مكعب، بينما سيكون هناك عجز في العرض والطلب قدره 75 مليار متر مكعب. وهذا يعني الاعتماد على استيراد الغاز الطبيعي لتلبية الطلب المحلي. في الوقت نفسه، تتركز مركبات الغاز الطبيعي في بلادنا بشكل كبير في قطاعي المركبات التجارية وسيارات الأجرة، وقد وصلت إلى حجم معين. نظرًا لارتفاع أسعار النفط والحوافز السياسية، بدأت شركات النقل العام وسيارات الأجرة في مختلف المدن باستخدام الغاز الطبيعي، مما خلق سوقًا كبيرًا لتطوير الغاز الطبيعي المستخلص من المواد العضوية. ٣. تستخدم تقنيتنا تقنية فصل الغازات المتقدمة لتنقية غاز الحفر الخام إلى غاز طبيعي بيولوجي، وتتميز هذه التقنية عن طرق الامتصاص التقليدية مثل تقنية PSA وطرق الامتصاص باستخدام المواد الكيميائية بمزايا عديدة مثل استهلاك مساحة أقل، وتكلفة استثمارية أقل، واستهلاك طاقة أقل. لقد أصبح ذلك اتجاهًا في تطوير عمليات تنقية وتخصيب الغاز الحيوي. مبدأ تنقية وتخليص الغازات باستخدام تقنية الغشاء الغازي هو: عندما تمر مكونات الغاز المختلفة عبر غشاء بوليمري (بوليميد)، فإن درجة انحلالها ومعدل انتشارها داخل خيوط الغشاء تختلف، مما يؤدي إلى تحقيق عملية الفصل. وبناءً على هذه الخاصية، يمكن تقسيم الغازات المختلفة إلى “غازات سريعة” و“غازات بطيئة”. عند استخدام الطريقة الغشائية لفصل غاز البيوجين، يتدفق غاز البيوجين المضغوط بعد المعالجة المسبقة داخل تجويف الألياف المجوفة. وتحت تأثير فرق الضغط، تمر الغازات ذات معاملات الذوبان والانتشار العالية (مثل CO2 وH2S وغيرها من “الغازات السريعة”) عبر جدار الأنبوب أولاً، بينما يواجه الغازات الأخرى (مثل CH4 وغيرها من “الغازات البطيئة”) عوائق، مما يؤدي إلى انخفاض كمية الغازات التي تمر عبر الجدار. وبهذه الطريقة، يتم فصل CH4 عن CO2، أي أنه يتم تنقية غاز البيوجين. ٤. المزايا التقنية: استهلاك طاقة منخفض للغاية ； هيكل قابل للتركيب، يوفر مساحة ； ü موثوق به ومتين، وآمن للاستخدام ； ü نطاق تعديل واسع، مرونة عالية جدًا ； ü قابل للتصغير والتصغير الشديد والنقل ； ü عملية التصنيع قصيرة، وصيانة المعدات سهلة ； يمكن استخلاص غازي CO2 وCH4 بتركيزات عالية في نفس الوقت. 5. تطبيقات التقنية: يمكن تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع في مجالات مثل غاز الحفريات الناتج عن المياه العادمة الصناعية العضوية، وغاز الحفريات الناتج عن النفايات الغذائية، وغاز الحفريات الناتج عن مياه الصرف الناتجة عن تربية الدواجن والمواشي، بالإضافة إلى غاز الحفريات الناتج عن مياه الصرف الناتجة عن الحمأة الحضرية. من خلال أحدث تقنيات الفصل بواسطة الأغشية الغازية على المستوى الدولي، يمكن تنقية غاز البيوغاز وغاز المدافن إلى مستوى جودة الوقود المستخدم في السيارات والغاز الطبيعي التقليدي، مما يؤدي إلى تحسين كبير في جودة هذين النوعين من الغازات، وبالتالي توسيع نطاق استخدامهما وزيادة قيمتهما الاستخدامية. تغيرت هذه التقنية الوضع الحالي، حيث يمكن استخدام غاز البيوجين وغاز المدافن في الأساس فقط لطهي الطعام وتوليد الطاقة، مما يجعل قيمتهما المستخدمة منخفضة. وتوفر هذه التقنية طريقة جديدة لاستخدام غاز البيوجين بكفاءة أعلى ولتحقيق قيمة أكبر منه. تقوم هذه التقنية بتنقية غاز البيوجاس لإنتاج الغاز الطبيعي، وخاصة الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) الذي يُستخدم كوقود للسيارات أو كغاز صناعي أو للاستخدام في المدن. تحتاج تقنية التنقية فقط إلى طاقة كهربائية، وتصل نسبة نقاء الميثان إلى 95% على الأقل، بينما تصل نسبة استرداد الميثان إلى 97% على الأقل. يتراوح إجمالي تكلفة تنقية الغاز الطبيعي المسال بين 1.2 و1.6 يوان لكل متر مكعب من الميثان، وفي بعض المناطق الساحلية الشرقية، يصل سعر الغاز الصناعي إلى 3-5 يوان لكل متر مكعب، مما يوفر فوائد اقتصادية كبيرة ； مقارنةً بطرق الاستخدام الأخرى، يتمتع منتج الغاز الطبيعي المُنتج من الغاز الحيوي بقيمة مضافة عالية، وفرص ربح كبيرة، وأقل خسائر في الطاقة، بالإضافة إلى أنه يوفر أقصى كمية من الطاقة القابلة للنقل.