Thread Content
أنا مخترع عملية تحويل الفحم إلى غاز بدون حلقة ميثانة. المصدر: صحيفة الصناعة الكيميائية الصينية، التاريخ: 25 مايو 2016. عدد المشاهدات: 13. هذه العملية تمثل ابتكارًا يغير الطريقة التقليدية، ويساعد في التخلص من الاعتماد على الواردات. بعد سنوات من البحث والتطوير، استطاعت بلادي امتلاك تقنيات جديدة لعملية الميثانة بدون حلقة، بالإضافة إلى تقنيات متعلقة بالمحفزات والمعدات الأساسية المستخدمة في هذه العملية. وبذلك، أصبحت تقنيات تحويل الفحم إلى غاز في بلادي من بين أفضل التقنيات في العالم. هذه هي الأخبار التي تم نشرها من المؤتمر الدولي الثاني للكيماويات الفحمية الجديدة في الصين، الذي عُقد في تشينغداو يومي 21 و22 مايو 2016. قامت مجموعة شينوو في شركة بكين هوافو للهندسة المحدودة، بالتعاون مع شركات مثل داليان ريك وتشونغمي لونغهوا، بتطوير هذه التقنية الجديدة لتحويل الميثان دون حاجة إلى دورة تكرارية، وذلك خلال 8 سنوات، وكان ذلك أول مرة في العالم يتم فيها تطوير مثل هذه التقنية. ووفقًا للمعلومات المتوفرة، فإن المشاريع الكبيرة لتحويل الفحم إلى غاز الطبيعة التي تم بناؤها أو يجري بناؤها في بلادنا، تستخدم جميعها تقنيات التحويل بالميثان من نوع الدورة الخارجية، وذلك في محطات التحويل الرئيسية. يتم التحكم في درجة حرارة التفاعل في هذه العملية عن طريق تعديل كمية الغاز المستخدم في الدوران، ولكن هناك عيوب منها: ارتفاع كمية الغاز المستخدم مما يتطلب استخدام مضخات دوران عالية الحرارة، بالإضافة إلى الاعتماد على المعدات والمحفزات المستوردة، وارتفاع تكاليف الاستثمار واستهلاك الطاقة، وخطر ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفاجئ. ووفقًا لوانغ تشينيا، المدير العام لشركة بكين هوافو للهندسة المحدودة التابعة لمجموعة شينوو، فإن العملية الجديدة التي طورتها الشركة تتمتع بأربع مزايا وابتكارات مقارنة بالعمليات التقليدية. أولاً، تم إلغاء مضخات الهواء الدورانية، مما أدى إلى تحقيق الاكتفاء الذاتي في مجال التقنيات الإنتاجية والمحفزات والمعدات الأساسية. كما انخفض معدل استهلاك الطاقة الكلي للمنشأة بأكثر من 25%، بينما انخفضت التكاليف بأكثر من 20% ; ثانيًا، تم تحقيق التحكم الدقيق في نسبة الهيدروجين إلى الكربون من خلال التعديل التدريجي لهذه النسبة، مما جعل جودة المنتج أكثر استقرارًا وسهولة في التحكم فيها ; ثالثًا، استخدام محفزات الميثان المقاومة للحرارة التي تم تطويرها بشكل مستقل، مما يوفر فوائد اقتصادية أفضل وتكاليف تشغيل منخفضة ; رابعًا، تم تطوير مفاعل التحويل إلى الميثان ذو الاتجاه المحوري والذي يحتوي على غلاية لتصريف الحرارة الناتجة، وهو يتميز بعملية بسيطة وسهولة في التوسع، مما يقلل من تكاليف الاستثمار والتشغيل للمشروع بأكمله. قامت شركة “زونغمي لونغهوا” ببناء جهاز تجريبي لإنتاج الغاز الطبيعي المُسال (SNG) باستخدام تقنية جديدة، بسعة 330 مترًا مكعبًا في الساعة (وقد تم توسيع سعته لاحقًا إلى 580 مترًا مكعبًا في الساعة). وفي الفترة من 24 إلى 27 أكتوبر من العام الماضي، خضع الجهاز لاختبارات ميدانية استمرت 72 ساعة، نفذها خبراء من الاتحاد الصيني لصناعة النفط والكيماويات. أظهرت النتائج أن هذا الجهاز التجريبي تمكن من العمل بشكل مستمر ومستقر، حيث بلغت جميع المعايير المطلوبة أو تجاوزتها، كما تم تحقيق تنظيم دقيق لنسبة الكربون إلى الهيدروجين دون الحاجة إلى عملية التحويل الكيميائي. وكانت نسبة CH4 في المنتج أكثر من 95%، بينما كانت نسبة H2 أقل من 2%، أما غاز CO فلم يتم اكتشافه. في 23 نوفمبر من نفس العام، تمت الموافقة على إنجازات هذه التقنية من قبل لجنة التقييم التي شكلتها الرابطة الصينية لصناعة النفط والكيماويات، وكان رئيس هذه اللجنة هو العالم جين يونغ، عضو أكاديمية الهندسة الصينية. اتفق أعضاء فريق الخبراء بالإجماع على أن هذا الإنجاز يتمتع بقدرة عالية على الابتكار، ويمتلك حقوق ملكية فكرية مستقلة ; يوفر ذلك استثمارات أقل في أجهزة الضغط الدورانية واستهلاكًا أقل للطاقة، مما يؤدي إلى توفير كبير في استهلاك الطاقة، كما أن المستوى التقني الشامل لهذه الأجهزة يصل إلى مستوى متقدم عالميًا. ووفقًا لما ذكره وانغ تشينيا، فإن هذه التقنية الجديدة يتم استخدامها بالفعل في عدة مشاريع لإنتاج الغاز الطبيعي المُسال، مثل ميناء منغوليا الداخلية الذي ينتج 100 مليون متر مكعب في السنة، ومنطقة ووهاي في منغوليا الداخلية التي تنتج 300 مليون متر مكعب في السنة، بالإضافة إلى منطقة شينجيانغ شينغوو التي تنتج 400 مليون متر مكعب في السنة. وتُستخدم كمواد خام في هذه المشاريع غازات الأفران الكوك، وغازات التحلل الحراري، أو غازات المفاعلات الكهربائية ; تم إعداد حزمة عمليات SNG بسعة 1.3 مليار متر مكعب سنويًا.
آمل أن أتعرف أكثر على تدابير التحكم في درجة حرارة التفاعل بعد إلغاء الدورة.
يجب أن تكون التقنية مشابهة لأبراج تصنيع الميثانول من النوع ذو الغلاف والأنبوب، حيث يتم استخدام البخار الناتج كوسيلة لإزالة حرارة التفاعل.
يتم استخدام مفاعل ذو درجة حرارة ثابتة، حيث يتم وضع المحفز في الطبقات الداخلية للأنابيب، بينما يكون الطبق الخارجي عبارة عن ماء خالٍ من الأكسجين، وذلك لإنتاج البخار.
عند تسخين المحفز لبدء العمل، يتم تمرير البخار إلى الغلاف لرفع درجة الحرارة.
مستشفى هواشي في شنغهاي هو مثال على هذه التقنية.
الخصائص التقنية: يتم استخدام تقنية الميثانة في بيئة ذات درجة حرارة ثابتة، مما يجعل عملية التصنيع قصيرة. يمر الغاز المستخدم في العملية عبر المفاعل مرة واحدة فقط، دون الحاجة إلى غازات متداولة أو مضخات تدوير، مما يساهم في تقليل التكاليف إلى أدنى حد وزيادة الأرباح، كما أن التكلفة منخفضة والفوائد الناتجة عن توفير الطاقة كبيرة. مقارنة بالتقنيات الأجنبية، انخفض استثمار قسم الميثانة بنسبة 30%. نطاق التطبيق: غاز الأفران الكوكية، وغازات التحويل الغازي، بالإضافة إلى الغازات المركبة التي تحتوي على أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. الإنجازات النموذجية: مشروع تحويل غاز الفحم في مصنع جيانيوان للفحم والكوك التابع لمنطقة إيتوك في منغوليا الداخلية إلى غاز طبيعي مسال بسعة 20,000 نم3/ساعة؛ مشروع شركة هانشينغ للطاقة التكنولوجية في مدينة هيغانغ لتحويل غاز الفحم إلى غاز طبيعي مسال بسعة 30,000 نم3/ساعة؛ مشروع شركة هونغتنغ للفحم والكوك في مدينة تشونغتشينغ لتحويل غاز الفحم إلى غاز طبيعي مسال بسعة 30,000 نم3/ساعة؛ مشروع شركة يونان كويجينغ للغاز المحدودة لتحويل غاز الفحم إلى غاز طبيعي مسال بسعة 10,000 نم3/ساعة
أود أيضًا أن أسأل، ما هي المشاكل التقنية المحتملة عند استخدام هذه التقنية في النظم الضخمة، مثل تلك التي تحتوي على 1 مليار وحدة SNG؟ مقارنة بالتقنيات الأجنبية الحالية
المصانع الكبيرة غير واضحة، فالمصانع التي تم بناؤها في هواشي كلها صغيرة الحجم نسبيًا، أما المصانع الكبيرة فيجب أن تكون مفاعلات تفاعل درجة الحرارة المتسلسلة والمتوازية، بالإضافة إلى آلية تعديل نسبة الهيدروجين إلى الكربون على مستوى المراحل المتسلسلة.
ما هو ضغط البخار الناتج كمنتج ثانوي في المفاعل الأول؟
لم أتعرف بالتفصيل على هذه الطريقة في الصناعة. لدي فقط فهم تقريبي.