دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي : 4 تطبيقات تحسّن الكفاءة وتدعم الاستدامة

يتجلى دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي من خلال 4 تطبيقات رئيسية، تُسهم جميعها في تحسين جودة الغاز وضمان سلامته للاستخدام في مختلف المجالات الصناعية والمنزلية.

وتُعد الصودا الكاوية من المواد الكيميائية الأساسية في هذه العملية، إذ تلعب دورًا حيويًا في إزالة الشوائب الحمضية التي قد تُعيق كفاءة نقل الغاز وتخزينه وتشكل خطرًا أثناء الاستخدام.

وتستهدف هذه المعالجة تحديدًا الغازات الحمضية الضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، والتي قد تُسبب مشاكل تقنية وبيئية جسيمة إذا لم تتم إزالتها بشكل فعال.

دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي

تُستخدم الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي في عدة جوانب رئيسية:

1- إزالة الغازات الحمضية

يُعد هذا الجانب من أبرز وأهم تطبيقات دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي، إذ تحتوي الغازات الطبيعية غير المعالجة على شوائب حمضية ضارة ومسببة للتآكل، مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وثاني أكسيد الكربون (CO₂).

وتعمل الصودا الكاوية على التفاعل مع هذه الغازات الحمضية لتحييدها، وتحويلها إلى أملاح غير ضارة، مما يجعل الغاز أكثر نقاءً وأمانًا، ويُعرف في هذه الحالة بالغاز “الحلو” (Sweet Gas). وتُسهم هذه المعالجة في تقليل التآكل داخل خطوط الأنابيب وأجهزة المعالجة، مما يعزز من كفاءة التشغيل وسلامة النقل.

• كبريتيد الهيدروجين (H2S): يتفاعل كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز سام ومسبب للتآكل، مع هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج كبريتيد الصوديوم والماء  H2​S+2NaOH→Na2​S+2H2​O
• ثاني أكسيد الكربون (CO2): يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج كربونات الصوديوم والماء CO2​+2NaOH→Na2​CO3​+H2​O و تتم هذه العملية غالبًا في وحدات معالجة الغاز باستخدام أبراج امتصاص حيث يمر الغاز الخام عبر محلول مائي من الصودا الكاوية.

2- إزالة الكبريت (Desulfurization)

في إطار دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي، تلعب هذه المادة القلوية دورًا محوريًا في إزالة مركبات الكبريت المختلفة، وليس فقط كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، إذ تُستخدم الصودا الكاوية في معالجة الغازات والنفط الخام للتخلص من مركبات الكبريت العضوية وغير العضوية، مثل مركبات الميركابتان، التي تُعد من المصادر الرئيسية للتآكل والانبعاثات السامة.

وتُسهم هذه العملية في إنتاج وقود أنظف وأكثر كفاءة، مما يقلل من الأثر البيئي الضار الناتج عن احتراق الوقود، ويعزز من مطابقة المنتجات البترولية للمعايير البيئية العالمية، خصوصًا في الصناعات التكريرية ومحطات توليد الطاقة.

3- ضبط الرقم الهيدروجيني 

يمتد دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي إلى عمليات دعمية أخرى في صناعة النفط والغاز، من أبرزها ضبط مستوى الحموضة (pH) في سوائل الحفر ووسائط المعالجة المختلفة.

وتُعد السيطرة على الرقم الهيدروجيني أمرًا بالغ الأهمية، إذ يُسهم في الحد من التآكل داخل الأنابيب والمعدات المعدنية، ويُساعد في الحفاظ على استقرار التفاعلات الكيميائية وتحسين كفاءة العمليات التشغيلية.

ويُستخدم هذا الضبط في مراحل متعددة، منها عمليات الحفر، وفصل المكونات، ومعالجة المياه المصاحبة، لضمان بيئة تشغيلية أكثر أمانًا واستدامة.

4- تنظيف المعدات

يبرز دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي أيضًا في مجال صيانة المعدات، حيث تُستخدم كعامل تنظيف فعال لإزالة الرواسب والشوائب والمواد المسببة للتآكل من الأنابيب والمفاعلات وأسطح المعدات في مصافي النفط ومنشآت معالجة الغاز.

تُساعد هذه الخاصية القلوية القوية للصودا الكاوية في إذابة الزيوت والدهون والمواد العضوية، مما يُسهم في الحفاظ على كفاءة تشغيل المعدات، وإطالة عمرها الافتراضي، وتقليل فترات التوقف عن العمل بسبب الأعطال أو التآكل.

تطبيقات الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي

تلعب الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم) دورًا محوريًا في عدد من العمليات الحيوية داخل صناعة الغاز الطبيعي، وتُسهم في تحسين جودة الغاز، وتقليل الأضرار البيئية، ورفع كفاءة التشغيل، وفيما يلي أبرز تطبيقات الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي:

1-تحلية الغاز 

يحتوي الغاز الطبيعي الخام غالبًا على غازات حمضية ضارة مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، والتي تُسبب التآكل للمعدات وخطوط الأنابيب، وتُشكل خطرًا صحيًا وبيئيًا.

تُستخدم الصودا الكاوية في عملية “تحلية الغاز” لإزالة هذه المركبات الحمضية، حيث تتفاعل معها لتكوين أملاح قابلة للذوبان في الماء يمكن فصلها بسهولة.

وتُعد هذه العملية ضرورية لتحسين جودة الغاز وضمان سلامته وجعله مناسبًا للاستخدام أو النقل. كما تُعد الصودا الكاوية فعالة بشكل خاص في إزالة المركبتانات (Mercaptans)، وهي مركبات كبريتية عضوية مسؤولة عن الروائح الكريهة وتُعد من الملوثات الصعبة.

2-إزالة المركبات الكبريتية الأخرى

في سياق دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي، تُسهم هذه المادة القلوية أيضًا في إزالة كميات ضئيلة من المركبات الكبريتية العضوية الأخرى، إلى جانب كبريتيد الهيدروجين (H₂S) والمركبتانات، سواء في الغاز أو النفط الخام.

وتُسهم هذه الإزالة في إنتاج وقود أنظف وأكثر توافقًا مع المعايير البيئية الصارمة، مما يُقلل من الانبعاثات الضارة الناتجة عن عمليات الاحتراق، خاصة في محطات الطاقة والصناعات الثقيلة.

3-تجديد محاليل الأمينات المستهلكة

من التطبيقات غير المباشرة التي تؤكد دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي، استخدامها في تجديد محاليل الأمينات (Amines) المستخدمة في عمليات تحلية الغاز.

فعند انخفاض كفاءة محلول الأمين بسبب تراكم الشوائب، تُستخدم الصودا الكاوية لإعادة تنشيطه واستعادة فعاليته، مما يُمكّن من استخدامه في دورات متعددة لمعالجة الغاز، ويُقلل من التكاليف التشغيلية ويحسن الكفاءة العامة للعملية.

4-تعديل الرقم الهيدروجيني (pH) والتحييد

يتضمن دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي أيضًا تنظيم الرقم الهيدروجيني (pH) في سوائل الحفر، وهو عامل حاسم لتقليل التآكل وضمان كفاءة المعدات أثناء عمليات الحفر العميق والمعقد.

إلى جانب ذلك، تُستخدم الصودا الكاوية في تحييد المركبات الحمضية الموجودة في المياه المصاحبة لاستخراج النفط والغاز، مما يُسهّل التعامل مع هذه المياه سواء من حيث التخلص الآمن منها أو إعادة تدويرها، دعمًا للاستدامة البيئية وتقليل الأثر البيئي للصناعات البترولية.

دور الصودا الكاوية في إزالة ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين من الغاز الطبيعي

تعتمد فعالية الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم) في معالجة الغاز الطبيعي على خصائصها القلوية القوية، التي تمكّنها من التفاعل مع الغازات الحمضية الضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، وتحويلها إلى مركبات غير خطرة يمكن فصلها بسهولة، ويُعد دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي من العناصر الحيوية في محطات المعالجة الحديثة، إذ تساهم في إزالة ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين من الغاز الطبيعي، مما يحسّن من جودة الغاز ويطيل عمر المعدات ويعزز من سلامة البنية التحتية.

1- إزالة ثاني أكسيد الكربون : يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع هيدروكسيد الصوديوم لتكوين كربونات الصوديوم (Na2CO3) أو بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) اعتمادًا على تركيز الصودا الكاوية وظروف التفاعل.

• CO2​+2NaOH→Na2​CO3​+H2​O
• CO2​+NaOH→NaHCO3​ (إذا كان هناك فائض من CO2 أو تركيز NaOH أقل)

2- إزالة كبريتيد الهيدروجين (H2S): يتفاعل كبريتيد الهيدروجين مع هيدروكسيد الصوديوم لتكوين كبريتيد الصوديوم (Na2S) أو بيكبريتيد الصوديوم (NaHS).

• H2​S+2NaOH→Na2​S+2H2​O
• H2​S+NaOH→NaHS+H2​O

كيف تُحسن الصودا الكاوية خصائص الغاز الطبيعي في محطات المعالجة

1-تحسين جودة الغاز: بإزالة H2S و CO2، يصبح الغاز الطبيعي “حلوًا” (sweet) وأكثر نقاءً، مما يجعله مناسبًا للاستخدامات المختلفة.

2-منع التآكل: الغازات الحمضية شديدة التآكل للأنابيب والمعدات. إزالتها باستخدام الصودا الكاوية يحمي البنية التحتية ويقلل من تكاليف الصيانة والإصلاح.

3-زيادة قيمة الغاز: الغاز الطبيعي المعالج له قيمة سوقية أعلى بسبب جودته ونقائه.

4-الامتثال للمعايير البيئية والسلامة: الحد من انبعاثات H2S السامة يساهم في حماية البيئة وصحة العاملين.

5-ضبط درجة الحموضة (pH): تُستخدم الصودا الكاوية لضبط درجة الحموضة في أنظمة تنقية الغاز لضمان الكفاءة المثلى للعمليات اللاحقة وحماية المعدات.

ختامًا، يُجسد دور الصودا الكاوية في معالجة الغاز الطبيعي ركيزة أساسية في تقنيات المعالجة الحديثة، فهي ليست مجرد مادة كيميائية، بل عنصر فعّال في ضمان كفاءة التشغيل، والحفاظ على البنية التحتية، وإنتاج غاز نظيف وآمن وذو قيمة عالية، ومع استمرار الابتكار في مجال تكنولوجيا الغاز، قد تظهر تقنيات بديلة أو أكثر تطورًا، لكن حتى ذلك الحين، ستظل الصودا الكاوية خيارًا لا غنى عنه في رحلة الغاز من باطن الأرض إلى المستهلك.

فيديو .. معالجة الصودا الكاوية للمركبات في غاز البترول المسال

مراجع:

• صودا كاوية في صناعة النفط والغاز– amipetro
• المعالجة باستخدام الصودا الكاوية – emersan-compendium
• معالجة الغاز الطبيعي– شركة البترول الوطنية الكويتية

أقرأ ايضا :

• أنواع الصودا .. رحلة كيميائية بدأت قبل 5000 عام ووصلت إلى قلب الصناعات الحديثة
• تعرف على أهم 6 شركات لإنتاج الصودا الكاوية في مصر
• تعرف على 8 من أكبر الدول المنتجة للصودا الكاوية في العالم
• أهمية الصودا الكاوية في عمليات تكرير النفط : 5 تطبيقات يجب أن تعرفها
• 9 مهام حيوية توضح تأثير الصودا الكاوية في جودة المنتجات البترولية
• معايير أمان استخدام الصودا الكاوية .. 6 نقاط يجب مراعاتها
• 5 صروح صناعية لمشروعات الصودا الكاوية في مصر لدعم الإنتاج الوطني
• 5 تأثيرات محورية توضح دور الصودا الكاوية في التكسير الكيميائي
• 8 تطبيقات رئيسية لاستخدام الصودا الكاوية كمحفز في صناعة البترول
• دور الصودا الكاوية في صناعة الإيثيلين والبولي إيثيلين : 4 وظائف أساسية
• رماد الصودا.. حجر الأساس في الصناعات الحديثة منذ 5000 عام
• استخدامات رماد الصودا : 6 مجالات محورية في حياتنا اليومية
• أسواق رماد الصودا : 6 دول رائدة في الصدارة
• مشروعات رماد الصودا في مصر: 3 صروح صناعية تعزز الإنتاج
• دور الصودا في صناعة البتروكيماويات : 5 تطبيقات ترسم مستقبلًا أكثر استدامة
• 640 مليون دولار استثمارات مشروع إنتاج الصودا آش بمجمع العلمين الجديدة
• الصودا وإنتاج البوليمرات الصناعية : 5 تقنيات رئيسية لتحقيق معايير الجودة
• التحديات البيئية في إنتاج الصودا : 5 معوقات نحو استدامة الصناعة
• مستقبل صناعة الصودا : 6 تقنيات تدعم التحول الأخضر والاستدامة
• أين تُباع الصودا الكاوية في السوق المحلي : 5 أماكن موثوقة لشرائها بأمان
• إنتاج الصودا الكاوية .. 3 تقنيات متطورة تعزز الجودة والكفاءة
• أسعار الصودا الكاوية في مصر : 4 عوامل تُؤثر على الارتفاع أو الانخفاض
• الصودا : رحلة منذ 5000 سنة بين التاريخ والتطوير والاستدامة