دراسة حالة لمحطة معالجة الغاز الطبيعي في حقل تشانغتشينغ النفطي

المستخدم: محطة معالجة الغاز الطبيعي في حقل تشانغتشينغ النفطي

باعتبارها أكبر وحدة لاستخلاص الإيثان من الغاز الطبيعي في الصين، يُعدّ مصنع معالجة الغاز الطبيعي في حقل تشانغتشينغ النفطي مشروعًا رئيسيًا لشركة النفط الوطنية الصينية (CNPC) لتحسين الجودة والكفاءة. ولتحقيق إمداد المواد الخام اللازمة لعملية إنتاج الإيثيلين من الإيثان في أسرع وقت ممكن، لا يقتصر المشروع على اعتماد تقنية استخلاص الإيثان الرئيسية المتقدمة عالميًا "التبريد باستخدام المبرد + التبريد بالتمدد + التبريد المزدوج للغاز + التقطير بدرجة حرارة منخفضة"، بل يشمل أيضًا اعتماد تقنيات متقدمة في التصميم الهندسي والإنشاء. وتستفيد شركة النفط الوطنية الصينية (CNPC) استفادة كاملة من مزاياها الشاملة، وتستخدم منصة التصميم التعاوني ثلاثية الأبعاد SP3D المتقدمة عالميًا، ونموذج "المصنع الرقمي لدورة الحياة الكاملة"، لتحقيق إدارة رقمية وذكية لجميع مراحل التصميم والمشتريات والإنشاء والتشغيل والصيانة.

بعد اكتمال محطة معالجة الغاز الطبيعي،ويمكنها تحقيق معالجة سنوية تبلغ 20 مليار متر مكعب من الغاز الطبيعي، وإنتاج سنوي يبلغ 1.05 مليون طن من الإيثان، و450 ألف طن من الهيدروكربونات الخفيفة المستقرة، وهو ما يعادل قيمة إنتاج حقل نفط محلي متوسط الحجم، كما أنه يشير إلى أن تطوير الغاز الطبيعي في الصين لم يكمل فقط التحول من التنمية القائمة على الحجم إلى التنمية القائمة على الربح، بل حقق أيضًا التنمية عالية الجودة ذات الحلقة المغلقة لسلسلة الصناعات التابعة لشركة CNPC في شنشي.

يستخدم نظام برج التبريد المغلق ذو الماء المتداول في محطة معالجة الغاز الطبيعي التبريد الهوائي والتبريد المائي لتبريد الماء المتداول. ونظرًا لاستخدام المياه الجوفية مباشرةً كمياه إضافية لتبريد هذا النظام، فإنه يُظهر ميلًا واضحًا لتراكم الترسبات الكلسية بعد تركيز الماء، مما يُسهل ترسبها والتصاقها بحشوة برج التبريد وجهاز الرش وأنابيب التبادل الحراري، الأمر الذي يؤثر على كفاءة التبادل الحراري، ويؤدي إلى انخفاض فرق درجة الحرارة في الدورة الداخلية، وبالتالي عدم تحقيق كفاءة التبادل الحراري المطلوبة. كما أن تراكم الترسبات الكلسية والطحالب البيولوجية يُسهل حدوث التآكل تحتها. وفي الحالات الشديدة، قد يتسبب ذلك في حدوث تسربات في حزمة أنابيب التبادل الحراري لبرج التبريد. وبعد إجراء فحص ميداني، تبيّن وجود ترسبات كلسية في نظام رش الماء المتداول الخارجي.

معيار المراقبة: الموصلية

تبلغ موصلية تجديد مياه الرش 2290 ميكروثانية/سم، وتبلغ الملوحة الكلية 1705.08 ملجم/لتر، وهو ما يزيد عن 1000 ملجم/لتر المصممة. عندما يتبخر ماء الرش باستمرار ويتم تجديده باستمرار، تزداد الموصلية من 2290 ميكروسيمنز/سم إلى 10140 ميكروسيمنز/سم بعد ساعة واحدة من التشغيل، أي بزيادة تقارب 5 أضعاف، وتزداد الملوحة الكلية من 1705.08 ملغم/لتر إلى 3880.07 ملغم/لتر، ويصل معامل التركيز إلى 2.3 ضعف. أما إذا لم يتم استبدال ماء الرش، فقد تصل الموصلية إلى 34900 ميكروسيمنز/سم بعد 48 ساعة من التشغيل، ويصل معامل التركيز إلى حوالي 30 ضعفًا. لذلك، عندما لا تكون جودة ماء الرش مطابقة للمعايير ولا تتم معالجة جودة المياه مسبقًا، يتشكل ترسب شديد وأملاح متبلورة في حزمة أنابيب التبادل الحراري لماء الدوران، والأنبوب الرئيسي لماء الرش، وحشو برج التبريد المغلق، وخزان الرش، مما يؤدي إلى انخفاض فعالية التبادل الحراري لرش ماء الدوران، وانسداد الحشو، مما ينتج عنه عدم كفاية حجم مدخل الهواء. المروحة المبردة بالهواء وتأثير التبريد الهوائي المخفّض.

لحل المشاكل المذكورة أعلاه، قامت الشركة بتركيب جهاز قياس التوصيلية الاستقرائية عبر الإنترنت في برج التبريد الخاص بها لمراقبة توصيلية مياه الرش في الوقت الفعلي. عندما لا تفي جودة مياه الرش بالمعايير ولا يتم إجراء المعالجة المسبقة لجودة المياه، يتم تفعيل الإنذار لتوفير أساس دقيق لمعالجة المياه اللاحقة وتجديد مياه الرش.

يتميز قطب التوصيل الاستقرائي الذي تنتجه شركة Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. بنطاق قياس كبير وخصائص مقاومة للتلوث، مما يحل مشكلة تلوث المستشعر الناتج عن ارتفاع ملوحة عينات المياه في الموقع، ويقلل من عبء العمل على موظفي الصيانة في الموقع، كما أن نطاقه الواسع للغاية من 0 إلى 2000 مللي ثانية/سم يغطي متطلبات القياس المطلوبة في الموقع.