1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

علم الكيمياء : الكيمياء الصناعية : مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية :

‏الوقود الغازي

المؤلف:  GEORGE T . AUSTIN

المصدر:  SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES

الجزء والصفحة:  ص 150

24-7-2016

3566

‏الوقود الغازي

‏حدث في أواخر الستينات تغيير عميق وبعيد المدى في صناعات الوقود الغازي ، شمل سيطرة الغاز الطبيعي على هذه الأسواق الواسعة . وتمثل ذلك في إنشاء أنابيب الغاز في كامل البلاد ، فوصلت تلك الأنابيب من حقول الغاز الواسعة إلى معظم البيوت والمصانع في الولايات المتحدة ‏.

‏تغطى الاحتياجات القصوى في الشتاء عن طريق استخدام الغاز الطبعي المختزن تحت الأرض في آبار إنتاج ناضبة ، باستخدام الغاز الطبيعي المسيّل (‏LNG) ، أو غاز البترول السائل (LPG) أو بالإنتاج الأقصى . ويغطي (LPG) الحاجة أيضا في المناطق التي لا تصلها الأنابيب . فكان الغاز الطبيعي بما يوفره من راحة ونظافة وانخفاض للكلفة ، نعمة بالنسبة للأمريكيين . وعمل هذا التغيير تنافسياً على حصر الغاز المستخرج من أفران الكوك في تلك المناطق التي مصنع فيها الكوك من الفحم لصناعة الفولاذ والصهر  . أنتجت هذه المنافسة غاز الماء Water Gas لاستخدامه في المقام الأول في صناعة غاز ‏الذروة Peak Gas ‏والغاز الاصطناعي Synthesis Gas . واختفى تقريباً غاز المولدات وغاز المعوجات في الولايات المتحدة ‏.  

‏ثم التخلي في أواخر الستينات عن الحاجة إلى معالجة استخراج الغاز من الفحم من أجل الـ Peak Shaving ‏وقُبلت بشكل عام معالجة الغاز الطبيعي المسيّل كطريقة آمنة لتخزينه من أجل الـ Peak Shaving ‏في الأماكن التي لم يكن التخزين تحت الأرض فها متيسراً . واستمر استخدام نظام هواء البروبان  propane-air system خلال فترات ارتفاع الطلب حيث تستدعي الحاجة حجوما صغيرة نسبياً من غاز إضافي . وندرج في الجدول 1 ‏- 1 ‏بإيجاز تركيب غازات الوقود وقيمها الحرارية . يتضمن الاختيار في أي حالة تركيب الغاز وقيمته الحرارية وكلفة إنتاجه وتوزيعه . والمحتوى الحراري للغاز هو حاصل جمع القدرات الحرارية الناتجة عن احتراق مقوماته ويمكن حسابه بدقة كبيرة من هذة ‏القيم . وندرج في الجدول 1-2 ‏القدرات الحرارية الفردية للاحتراق ونوضح الاختلاف في قدرات حرارة الاحتراق للغازات الواردة في الجدول 1-2 ‏.

‏الجدول  ‏- 1 ‏. التركيب المئوي والقيم الحرارية لأنواع مختلفة من الوقود الغازي .

الوقود

الغازي

الغاز

الطبيعي

(منتصف

القارة)

الغاز

الطبيعي

(بنسلفانيا)

غاز

أفران

الكوك

غاز

الماء

الأزرق

غاز

الماء

المكربن

غاز

المولدات

القاري

أول أكسيد

الكربون

-

-

6.3

42.8

33.4

27

ثاني أكسيد

الكربون

0.8

-

1.8

3

3.9

4.5

هيدروجين

-

-

53

49.9

34.6

14

نتروجين

3.2

1.10

3.4

3.30

7.9

50.9

أكسجين

-

-

0.2

0.5

0.9

0.6

ميثان

96

67.6

31.6

0.5

10.4

3

إيثان

-

31.3

 

 

 

 

المضيئات

Illuminats

-

-

3.7

-

8.9

 

‏تاريخيا : يعود أول تسجيل لاستخدام الغاز القابل للاشتعال إلى حوالي عام 900 ‏م ، عندما قام الصينيون بنقل الغاز الطبيعي بواسطة أنابيب من الخيزران واستخدم للإضاءة . وحدث إنتاج الغاز من الفحم لأول مرة حوالي عام 1665 ‏م في انكلترا واستخدم لأغراض الإضاءة عام 1792 ‏م . وبذلت محاولات مماثلة في فيلادلفيا عام 1796م . ولم تمض فترة طويلة بعد ذلك حتى بدأت شركات الغاز بالانتظام وتصنيع الغاز على أساس عملي . وشكل اكتشاف غاز الماء أو الغاز الأزرق في عام 1780 ‏م ، وغاز المولدات الخطوات الأساسية لتطوير هذه الصناعة لقد أعطى الاستثمار الهائل لحقول الغاز الطبيعي الحافز النهائي لصناعة الغاز التي نعرفها الوم .

‏الجدول1 ‏- 2 ‏. الكميات الحرارية الناتجة عن احتراق المقومات الشائعة للغاز الطبيعي .

المادة

Mj/م3

Btu/قدم3

ميثان

37.65

1000

إيثان

65.80

1763

بروبين

93.65

2510

بوتان

121.18

3248

بنتان

149

3752

‏لكن هذا الاستثمار أدى في النهاية إلى عجز في الغاز الطبيعي المحلي بدأ يظهر في عام 1968 . وفي تلك السنة وما بعدها كان حجم الغاز الطبيعي المنتج من الآبار أكبر من حجم الغاز المكتشف حديثاً . وبسبب النقص في احتياطات الغاز الطبيعي المثبتة تزايد استكشاف الغاز في البر وعلى الشواطئ .

‏تقوم الولايات المتحدة بتصدير واستيراد الغاز الطبيعي المسيل بواسطة ناقلات مبنية خصوصا لهذا الغرض ولمسافات تزيد عن 6400 ‏كم . ولكن الصادرات التي جرى التعاقد عليها قبل ظهور هذا العجز لم تتزايد ، بل تزايدت الاستيرادات بشكل ملحوظ . وتعمل الآن بضع مصانع لتغويز منتجات البترول ، ولكن عددها محدود بسبب نقص النفط وارتفاع أسعار . وخطط لإنشاء عدة مصانع لتحويل الفحم إلى غاز. وستجعل هذه المصانع ( النفط أو الفحم ) نوعية غاز الأنابيب عند 37 MJ / م3 .

ويخطط الآن لإجراء معالجات جديدة لإنتاج غاز نظيف من الفحم بحوالي 5.5 MJ/م3 . كما تجري دراسة طرق لتغويز الطفل الزيتي ، والنفايات البلدية الصلبة ومياه المجاري وأقذارها ونفايات الحيوانات ونفايات الأخشاب والمواد التي تربى قصداً كالأشجار والطحالب . ‏بدأت الولايات المتحدة باستخدام الغاز المصنع لتكملة احتياطياتها من الغاز الطبيعي التي ما تزال كبيرة جدا . وستساعد معالجات التغويز الحديثة ، التي تجري دراستها على تغويز المادة العضوية الموجودة في الفحم أكثر مما كانت تفعل المعالجات القديمة .

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي