ما هو الغاز الطبيعي المسال وكيف يتم نقله؟

ما هو الغاز الطبيعي المسالوأصبحت طريقة نقله مسألة أساسية للصناعات التي تسعى إلى طاقة أنظف وأكثر كفاءة. يتيح الغاز الطبيعي المسال (LNG) نقل الغاز الطبيعي لمسافات طويلة في صورة سائلة، باستخدام السفن والشاحنات والسكك الحديدية والحاويات. في هذا الدليل، سنتناول إنتاج الغاز الطبيعي المسال وتخزينه وطرق نقله وإعادة تغويزه، مع شرح كيفية وصوله إلى المنازل والمصانع والمركبات بأمان. وسواء كنت مهتمًا بالشاحنات المبردة أو ناقلات الغاز الطبيعي المسال أو حاويات ISO، فستتعرف على كيفية الجمع بين الكثافة العالية للطاقة والسلامة والمرونة في تطبيقات الغاز الطبيعي المسال في العالم الواقعي.

فهم الغاز الطبيعي المسال (LNG)

ما هو الغاز الطبيعي المسال؟

الغاز الطبيعي المسال (LNG) هو ببساطة غاز طبيعي تم تحويله إلى سائل لتخزينه ونقله. ومكونه الرئيسي هو الميثان، لكنه يحتوي أيضًا على كميات صغيرة من البروبان والبيوتان والإيثان والنيتروجين. وهو عديم اللون والرائحة، وغير سام، وغير تآكلي، مما يجعله آمنًا للتعامل معه في ظروف خاضعة للرقابة. وعلى عكس الغاز الذي يصل إليك عبر خطوط الأنابيب، يوجد الغاز الطبيعي المسال في حالة سائلة فائقة البرودة. وهذا يمنحه حجمًا أصغر بكثير من شكله الغازي، مع الحفاظ على نفس محتوى الطاقة.

الممتلكات	الغاز الطبيعي المسال	الغاز الطبيعي الغازي
الولاية	سائل	الغاز
درجة الحرارة	~ -162 درجة مئوية (-260 درجة فهرنهايت)	المحيط
الحجم	1/600 من حجم الغاز الأصلي	الحجم الكامل للغاز
الرائحة	لا شيء	معطر لتسهيل الكشف عنه
كثافة الطاقة	مرتفع جدًّا	أدنى

لماذا يتم تسييل الغاز الطبيعي؟

يتكون الغاز الطبيعي في الغالب من الميثان، وهو وقود خفيف ومنخفض الكثافة. وقد يكون نقله في صورته الغازية عبر مسافات طويلة مكلفًا وغير فعال. وعن طريق تبريده إلى -162 درجة مئوية، يقلل الغاز الطبيعي المسال (LNG) من حجمه بنحو 600 ضعف، مما يجعل نقله بواسطة الناقلات أو الشاحنات أو السكك الحديدية عمليًا. ويُعد هذا مفيدًا بشكل خاص في المناطق التي تفتقر إلى خطوط الأنابيب، مثل الجزر أو المواقع الصناعية النائية أو الأسواق الخارجية.

بمجرد وصول الغاز الطبيعي المسال إلى محطة الاستلام، يخضع لعملية إعادة التغويز. حيث يتم إضافة الحرارة في أجهزة تبخير متخصصة، مما يؤدي إلى تحويل السائل مرة أخرى إلى غاز. وبعد ذلك، يمكن أن يتدفق عبر خطوط الأنابيب المحلية إلى المنازل والمصانع ومحطات توليد الكهرباء.

• يتيح الغاز الطبيعي المسال توصيل الغاز إلى المناطق التي لا تصلها خطوط الأنابيب

• التبريد يجعل الغاز الطبيعي المسال موفرًا للمساحة وأسهل في النقل

• تعمل عملية إعادة التغويز على إعادته إلى حالته الغازية الطبيعية من أجل المستخدمين النهائيين

  

عملية إنتاج الغاز الطبيعي المسال

من الغاز الطبيعي إلى الغاز الطبيعي المسال

قبل أن يتحول الغاز الطبيعي إلى غاز طبيعي مسال (LNG)، يجب تنقيته. نقوم بإزالة الماء وثاني أكسيد الكربون والكبريت والزئبق، لضمان أن يكون السائل آمنًا ومستقرًا. ثم تأتي مرحلة التسييل. يتم تبريد الغاز إلى حوالي -162 درجة مئوية (-260 درجة فهرنهايت)، مما يحوله إلى سائل. عند هذه الدرجة، يتقلص حجم الغاز بنحو 600 مرة، مما يجعل تخزينه ونقله أمرًا عمليًّا.

الخطوة	الغرض	الطريقة/ملاحظات
التنقية	إزالة الشوائب التي تتجمد في الغاز الطبيعي المسال	الترشيح، الامتصاص الكيميائي
التسييل	تحويل الغاز إلى الحالة السائلة	الدورات المبردة
التخزين	الحفاظ على الغاز الطبيعي المسال عند درجة حرارة منخفضة وثابتة	خزانات معزولة، التحكم في الضغط

• يُعد إنتاج الغاز الطبيعي المسال عملية تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، حيث تستخدم فيها ضواغط ومبادلات حرارية متخصصة

• تؤثر النقاء على محتوى الطاقة والسلامة

• تحويل الغاز إلى سائل يمكن نقله عبر المحيطات

تقنيات التسييل الشائعة

هناك عدة طرق تُستخدم لإنتاج الغاز الطبيعي المسال بكفاءة. وفيما يلي أهمها:

• عملية APCI / C3MR – الأكثر انتشارًا. وهي تعتمد على التبريد المسبق للبروبان على عدة مراحل، يليه نظام تبريد مختلط يتضمن الميثان والنيتروجين والإيثان والبروبان.

• عملية DMR (الغاز المبرد المزدوج المختلط) – تشبه عملية APCI، لكنها تستخدم تيارين من الغاز المبرد لتحسين الكفاءة في بعض المحطات.

• طريقتا ليندي وكاسكيد – أقل شيوعًا ولكنهما لا تزالان فعالتين بالنسبة للمصانع الصغيرة والمتوسطة الحجم.

يُعد المبادل الحراري الملفوف حلزونيًا إحدى السمات الرئيسية في المحطات الحديثة. فهو يعزز الكفاءة من خلال تعظيم نقل الحرارة مع الحفاظ على صغر حجم النظام.

طرق نقل الغاز الطبيعي المسال

شحن الغاز الطبيعي المسال عبر المحيطات

يُعد نقل الغاز الطبيعي المسال عبر المحيطات عملية تتطلب درجة عالية من التخصص التقني. ويجب أن تحافظ السفن على درجة حرارة السائل عند حوالي -162 درجة مئوية، وذلك لمنع تبخره وتقليل فقدان الطاقة إلى أدنى حد ممكن.

هناك نوعان رئيسيان من ناقلات الغاز الطبيعي المسال:

• خزانات الأغشية – تُبطّن أغشية رقيقة ومرنة هيكل السفينة، إلى جانب عازل عالي الأداء. وهي تتيح استيعاب كمية أكبر من البضائع في المساحة المحدودة للسفينة.

• خزانات كروية من نوع «موس» – كرات ألومنيوم كبيرة وواضحة للعيان، تتميز بكونها قائمة بذاتها، ومتينة للغاية، وسهلة الفحص.

خلال الرحلة، يتشكل غاز التبخر (BOG) بشكل طبيعي نتيجة لتبخر جزء صغير من الغاز الطبيعي المسال. وتتعامل الأساطيل الحديثة مع هذا الغاز بطرق متعددة:

• أنظمة إعادة التسييل – تحويل الغاز المتبخر إلى سائل مرة أخرى

• استخدامه كوقود – لتشغيل محركات السفن بكفاءة

• وحدات الاحتراق – تعمل على حرق الغاز الزائد بأمان عند الحاجة

تشمل تدابير السلامة على ناقلات الغاز الطبيعي المسال ما يلي:

• أنظمة متطورة للكشف عن التسربات تراقب الخزانات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع

• أنظمة الإغلاق الطارئ (ESD) للعزل السريع

• أجسام سفن معزولة ونظام تبريد احتياطي لمنع ارتفاع درجة الحرارة

ميزة	الغرض	الفائدة
خزانات غشائية	حاوية فعالة وموفرة للمساحة	يزيد سعة الشحن إلى أقصى حد
خزانات موس	كرات قوية وقادرة على الوقوف بذاتها	سهولة الفحص، ومتانة فائقة
إدارة مجلس أمناء الجامعة	تقليل الخسائر، وضمان الكفاءة	تقليل هدر الطاقة إلى أدنى حد، وتشغيل آمن
أنظمة السلامة	تجنب الانسكابات والتسربات	يحمي الطاقم والبيئة والشحنة

النقل البري

بالنسبة للتوزيع الإقليمي أو الأسواق الأصغر حجمًا، يتم نقل الغاز الطبيعي المسال عبر شاحنات صهريجية مبردة. وقد صُنعت هذه الشاحنات خصيصًا للحفاظ على الغاز الطبيعي المسال باردًا وتحت ضغط:

• العزل متعدد الطبقات باستخدام الفراغ أو البيرلايت

• المراقبة المستمرة لدرجة الحرارة والضغط لمنع ارتفاع درجة الحرارة

• صمامات الأمان وأنظمة الطوارئ للوقاية من الحوادث

في أوروبا، تلتزم جميع شاحنات نقل الغاز الطبيعي المسال بلوائح ADR، التي تشمل:

• معايير التعبئة والتغليف والمعدات

• تدريب السائقين ومنح الشهادات

• الوثائق وعلامات المركبات

مزايا شاحنات الغاز الطبيعي المسال:

• تزويد المنشآت الصناعية أو محطات التزود بالوقود البعيدة عن خطوط الأنابيب

• يمكنه قطع مسافة تصل إلى مئات الكيلومترات دون أن تتأثر جودة الغاز الطبيعي المسال

• دعم الجدولة المرنة لعمليات التسليم الإقليمية

النقل بالسكك الحديدية ونقل الحاويات

عندما تحتاج الشركات إلى أقصى قدر من المرونة، يتم نقل الغاز الطبيعي المسال في حاويات مبردة من طراز T75 ISO. وهذه الحاويات هي حاويات قياسية تم تكييفها لاستيعاب الغاز السائل في درجات حرارة منخفضة.

• السعة: تصل إلى 46,000 لتر لكل حاوية

• ضغط التصميم: ~10 بار للتخزين الآمن

• الاستخدام متعدد الوسائط: يمكن النقل عبر السكك الحديدية أو الطرق البرية أو البحر، وهو خيار مثالي لسلاسل اللوجستيات المعقدة

المزايا:

• مثالي للصناعات غير المرتبطة بشبكة الكهرباء أو المناطق التي تفتقر إلى خطوط الأنابيب

• يمكنها توفير محطات صغيرة للغاز الطبيعي المسال أو نقاط للتزود بالوقود

• متوافق مع معدات مناولة الحاويات الحالية لضمان الكفاءة

تخزين الغاز الطبيعي المسال وإعادة تغويزه

مرافق التخزين

بمجرد وصول الغاز الطبيعي المسال إلى وجهته، يتم تخزينه في خزانات مبردة مصممة لتحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية. وقد صُممت هذه الخزانات من أجل:

• الحفاظ على درجات حرارة تبلغ حوالي -162 درجة مئوية بشكل ثابت

• التحكم في الضغط الداخلي لمنع تمدد الغاز

• توفير العزل الحراري للحد من فقدان الطاقة

وعلى عكس الغاز العادي، يتميز الغاز الطبيعي المسال بكثافة طاقة عالية، تزيد عن ثلاثة أضعاف كثافة الغاز الطبيعي المضغوط (CNG). وهذا يعني أن حجمًا أصغر يخزن طاقة أكبر بكثير، مما يجعله خيارًا عمليًّا للاستخدام في المجال الصناعي أو في قطاع النقل.

الميزات الرئيسية لخزانات تخزين الغاز الطبيعي المسال:

ميزة	الوظيفة	الفائدة
عزل متعدد الطبقات	يقلل من انتقال الحرارة	يحافظ على برودة الغاز الطبيعي المسال لفترات أطول
إدارة الضغط	ينظم تمدد الغاز الداخلي	يمنع ارتفاع الضغط داخل الخزان
مراقبة درجة الحرارة	القراءات المستمرة	يحافظ على ظروف تخزين آمنة
سعة كبيرة	تتسع لآلاف الأمتار المكعبة	يلبي احتياجات القطاع الصناعي والبلديات

عملية إعادة التغويز

بعد التخزين، يُعاد الغاز الطبيعي المسال إلى حالته الغازية من خلال عملية إعادة التغويز. وتتضمن هذه العملية تسخين السائل تدريجيًّا، لضمان تبخير آمن وخاضع للرقابة.

وبمجرد إعادة تغويزها، يتم توزيعها عبر خطوط الأنابيب إلى:

• المنازل لأغراض التدفئة والطهي

• الصناعات كمصدر موثوق للطاقة

• محطات توليد الكهرباء

أصبحت تطبيقات الغاز الطبيعي المسال على نطاق صغير أكثر شيوعًا:

• محطات تزويد السفن أو العبّارات بالوقود

• المنشآت الصناعية غير المرتبطة بشبكة الكهرباء حيث لا تتوفر خطوط الأنابيب

• محطات تزويد الشاحنات والحافلات بالغاز الطبيعي المسال (LNG)

  

الأسئلة الشائعة

س: ما هي كمية الغاز الطبيعي التي ينتجها المتر المكعب الواحد من الغاز الطبيعي المسال بعد إعادة التغويز؟

ج: يُنتج المتر المكعب الواحد من الغاز الطبيعي المسال حوالي 600 متر مكعب من الغاز الطبيعي بعد إعادة التغويز.

س: هل يمكن استخدام الغاز الطبيعي المسال في المركبات بأمان؟

ج: نعم، يمكن استخدام الغاز الطبيعي المسال كوقود آمن للشاحنات والحافلات عند تخزينه في خزانات مبردة مع التحكم المناسب في درجة الحرارة والضغط.

س: ماذا يحدث في حالة حدوث تسرب للغاز الطبيعي المسال؟

ج: يتبخر الغاز الطبيعي المسال بسرعة ويصعد إلى الأعلى، مما يقلل من تكوّن البرك القابلة للاشتعال؛ ويمكن حرق أي غاز متسرب بأمان باستخدام نظام الشعلة.

س: ما هي المسافة التي يمكن لشاحنات الغاز الطبيعي المسال أن تقطعها بخزان واحد؟

ج: يمكن لشاحنات الغاز الطبيعي المسال أن تقطع مسافة تصل إلى حوالي 1,600 كم بخزان واحد.

س: ما هي الاختلافات الرئيسية بين الغاز الطبيعي المسال (LNG) والغاز الطبيعي المضغوط (CNG)؟

ج: الغاز الطبيعي المسال (LNG) يكون في حالة سائلة عند درجة حرارة -162 درجة مئوية ويتميز بكثافة طاقة عالية؛ أما الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) فهو غاز مضغوط عند درجة حرارة الغرفة ويتميز بكثافة طاقة أقل.

الخلاصة

يُحدث الغاز الطبيعي المسال ثورة في مجال توزيع الطاقة، حيث يوفر وقودًا متعدد الاستخدامات ومنخفض الانبعاثات للصناعة والنقل وتوليد الكهرباء. وقدرته على النقل عبر المحيطات والطرق وشبكات السكك الحديدية تجعله عنصرًا لا غنى عنه للمناطق التي لا تتوفر فيها خطوط أنابيب.

في شركة بكين سينوكلينسكي للتكنولوجيا, ، نقدم الدعم لعملائنا بصفتنا مزودًا متكامل الخدمات لحلول الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) والغاز الطبيعي المسال (LNG) والغاز الطبيعي. بدءًا من حاويات خزانات الغاز الطبيعي المسال (LNG) المطابقة لمعايير ISO من المحطة الطرفية إلى المستخدم النهائي.