Табиғи газды этаноламинды тазалау қондырғысының автоматтандырылуын жобалау

КІРІСПЕ
I. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Автоматтандырылатын технологилық процесс
туралы мәлімет беру
1.2 Бақыланатын, реттелетін және сигналданатың
параметрлерін таңдау
ІІ. АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1 Технологиялық процесті автоматтандырудың функциональдық схемасын қарастыру
2.2 Принципиальды электрлік схеманы қарастыру
ІІІ. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
3.1 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу
IV. ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
4.1 Автоматтандыру құрылғыларын пайдалану кезіндегі
техника қауіпсіздігі
ҚОРЫТЫНДЫ
Пайдаланылған әдебиеттер және нормативті.техникалық құжаттар

Табиғи газдың тасымалдау Қазақстанның сегiз облысының аумағымен өтетін магистралды газ құбырларының жүйесi бойынша жүзеге асырылады. Қазақстан аумағындағы әкетушi және әкелушi газ құбырларын есептегенде магистралды газ құбырларының жалпы ұзындығы 10 мың шақырымды құрайды. Қазақстанның магистралды газ құбырлар жүйесi бұрын жалпы одақтық газ тасымалдау жүйесiнiң бөлiгi ретiнде құрылды және сондықтан, оның қызметi табиғи газды Орта Азиядан Ресейдiң солтүстiк облыстарына, Украина және Закавказье республикаларына жеткiзуге бағытталған. Газ құбырлары қала өнеркәсiбi мен халықтың сұранысын тек транзит газ құбырларының трассаларына жапсарлас қалалар мен елдi мекендердi қамтамасыз ететіндей етiп жоспарланған.
Бұл ретте, Қазақстан Республикасы аумағы арқылы өтетiн магистралды газ құбырларының бiрде бiрiнiң республика аумағында өзара жалғаныстары жоқ, сол себептi мысалы, батыс өңiрiнде өндiрiлетiн арзан газды елдiң оңтүстiк және солтүстiк облыстарына жеткiзу секiлдi, артық мөлшердегі газды өңiрлер арасында қайта бөлу мақсатында газ құбырларын пайдалану мүмкiндiгiн бермейдi. Бұл оңтүстiк облыстар мен Алматы қаласының табиғи газды тұтынушылары үшiн аса зәру проблема. Батыс облыстардағы газдың бағасынан 2-3 есе асып түсетiн өзбек газының жеткiзiлiмiне қатаң тәуелдiлiк осы өңiрдегi газ рыногының тарылуына әкелiп соқты. Қостанай облысының тұтынушылары Ресей газ импортына аз тәуелдi болып отырған жоқ.
Газдың халықаралық транзитi жүзеге асырылатын iрi магистралды газ құбырлары:
Түркiменстан және Солтүстiк Кавказға қосымша тармақталған - газ құбырларымен Өзбекстан шекарасынан Ресей Федерациясының шекарасына "Александров Гай" КС-не дейiнгi газ құбырының төрт, бес тармағынан тұратын базалық "Орта Азия - Орталық" газ магистралы. Осы газ магистралы бойынша бастапқы жобалық қуаттылығы 60 млрд. текше м. болған кезде жылына 35-40 млрд. текше м. дейiн газ тасымалданады;
Соңғы жылдары нақтылы транзитi 26-29 млрд. текше.м. көлемiнде болған жылына 42 млрд. текше м. газ транзиттелiнген техникалық параметрлерi бар Батыс Қазақстан облысы аумағы бойынша Орынбор ГӨЗ- ден "Александров Гай" КС-не дейiн өтетiн екi КС бар - "Союз" және "Орынбор - Жаңа Псков" газ құбыры;
Бұрын Өзбекстан және Түркiменстаннан Ресейдiң өнеркәсiп аудандарына газ тасымалдауға арналған, ал қазiр көбiне Ақтөбе облысына газ жеткiзу үшiн пайдаланылатын қос тармақты "Бұқара - Орал" газ құбыры;

1. Негізгі:
Омаралиев Т.О. «Мұнай мен газды өңдеу химиясымен технологиясы. 1-бөлім, «Білім» 2001.
2. Омаралиев Т.О. «Мұнай мен газды өңдеу химиясы мен технологиясы» ІІ-бөлім, «Білім» 2001.
3. В.Н. Эрих., М.Г: Расина және басқалар, «химия технология нефти и газа». Л.Химия 1985
4. А.Г. Сарданоливили, А.И.Львова, примеры изадачи по технологий переработки нефти и газа. М. Химия 1980
5. В.С. Медведев. Охрана труда и противопожарная защита в химической промышленности. М.Химия. 1989.
6. Таңатаров М.А., Ахметшина М.Н. Технологические расчеты установок переработки нефти –М: Химия, 1987
7. Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающий среды –М. Химия, 1991
8. Щипкова А.П., Новиков Ю.В., Гурвич Л.С. Климкина Н.В. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей промышленности. –М: Химия, 1989
9. Ахметов С.А., Исмиляров М.Х. және т.б. Технология экономики и автоматизация процессов переработки нефти и газа. –М: Химия, 2005.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 24 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Табиғи газдың тасымалдау Қазақстанның сегiз облысының аумағымен өтетін магистралды газ құбырларының жүйесi бойынша жүзеге асырылады. Қазақстан аумағындағы әкетушi және әкелушi газ құбырларын есептегенде магистралды газ құбырларының жалпы ұзындығы 10 мың шақырымды құрайды. Қазақстанның магистралды газ құбырлар жүйесi бұрын жалпы одақтық газ тасымалдау жүйесiнiң бөлiгi ретiнде құрылды және сондықтан, оның қызметi табиғи газды Орта Азиядан Ресейдiң солтүстiк облыстарына, Украина және Закавказье республикаларына жеткiзуге бағытталған. Газ құбырлары қала өнеркәсiбi мен халықтың сұранысын тек транзит газ құбырларының трассаларына жапсарлас қалалар мен елдi мекендердi қамтамасыз ететіндей етiп жоспарланған.
Бұл ретте, Қазақстан Республикасы аумағы арқылы өтетiн магистралды газ құбырларының бiрде бiрiнiң республика аумағында өзара жалғаныстары жоқ, сол себептi мысалы, батыс өңiрiнде өндiрiлетiн арзан газды елдiң оңтүстiк және солтүстiк облыстарына жеткiзу секiлдi, артық мөлшердегі газды өңiрлер арасында қайта бөлу мақсатында газ құбырларын пайдалану мүмкiндiгiн бермейдi. Бұл оңтүстiк облыстар мен Алматы қаласының табиғи газды тұтынушылары үшiн аса зәру проблема. Батыс облыстардағы газдың бағасынан 2-3 есе асып түсетiн өзбек газының жеткiзiлiмiне қатаң тәуелдiлiк осы өңiрдегi газ рыногының тарылуына әкелiп соқты. Қостанай облысының тұтынушылары Ресей газ импортына аз тәуелдi болып отырған жоқ.
Газдың халықаралық транзитi жүзеге асырылатын iрi магистралды газ құбырлары:
Түркiменстан және Солтүстiк Кавказға қосымша тармақталған - газ құбырларымен Өзбекстан шекарасынан Ресей Федерациясының шекарасына "Александров Гай" КС-не дейiнгi газ құбырының төрт, бес тармағынан тұратын базалық "Орта Азия - Орталық" газ магистралы. Осы газ магистралы бойынша бастапқы жобалық қуаттылығы 60 млрд. текше м. болған кезде жылына 35-40 млрд. текше м. дейiн газ тасымалданады;
Соңғы жылдары нақтылы транзитi 26-29 млрд. текше.м. көлемiнде болған жылына 42 млрд. текше м. газ транзиттелiнген техникалық параметрлерi бар Батыс Қазақстан облысы аумағы бойынша Орынбор ГӨЗ- ден "Александров Гай" КС-не дейiн өтетiн екi КС бар - "Союз" және "Орынбор - Жаңа Псков" газ құбыры;
Бұрын Өзбекстан және Түркiменстаннан Ресейдiң өнеркәсiп аудандарына газ тасымалдауға арналған, ал қазiр көбiне Ақтөбе облысына газ жеткiзу үшiн пайдаланылатын қос тармақты "Бұқара - Орал" газ құбыры;
"Қазалы-Шымкент-Бiшкек-Алматы", "Қарталы -Қостанай" және "Өзен - Ақтау" газ құбырлары табиғи газды Қазақстан Республикасының iшкi рыногына оңтүстiк облыстарына және Маңғыстау мен Қостанай облыстарына тасымалдау үшiн пайдаланылады. Бұл ретте "Қазалы - Бiшкек газ құбыры бойынша қосымша 0,5-тен 1,0 млрд. текше м. дейiн көлемде Қырғызстан тұтынушылары үшін газ транзитi жүзеге асырылады.
2002 жылы Қазақстанның магистралды газ құбырларының жүйесi бойынша транзит режимiнде 97,5 млрд. текше м. табиғи газ айдалды, ал 2003 жылы оның көлемi 105,7 млрд. текше м. табиғи газды құрауы мүмкiн. Сонымен бiрге, анықсыздық және тәуелдiлiктен, әсiресе өткен кезеңде үшiншi елдерге, мәселен, Түркiменстанның Ресеймен немесе Украина, Өзбекстан, Қырғызстанмен және т.т. келiсiмдерi бойынша негiзгi транзиттiк магистралды газ құбырларының жүктемелерi газ тасымалдау жұмыстарының көлемiнде шұғыл ауытқуларға ие болды. Мысалы 1997-1998 жылдары түркiмен газы транзитiнiң толықтай дерлiк жоқтығы "Орта Азия - Орталық" басты газ магистралының жұмыс iстеуiн пайдалануға жарамсыз шегiне қойса, ендi таяу жылдардағы күтiлетiн жылына 50-80 млрд. текше м. газ транзитiн ескерумен жүйенiң толық қайта құрылымдауды жүргiзудi және газ құбырының қосымша тармағының құрылысын салуды талап етiп отыр.
Қолданыстағы нормативтер бойынша магистралды газ құбырларының амортизациялық мерзiмi шамамен 30 жылды құрайды. Алайда, Қазақстан Республикасының аумағында газ құбырларын пайдалану ерекшелiгі сол - құбырлар олардың ерекше қатал, сорлы жерлермен өтуi нәтижесiнде әсiре жарамсыздыққа ұшырағандығы болып табылады. Осыған байланысты, жұмыс iстеу мерзiмi бойынша газ құбырлары құрылымын талдау көрсеткендей, 30 жылға дейiн қызмет ету мерзiмi бар 30-дан астам газ құбырларының үлес салмағы 30,4-ке жетедi, ал газ құбырларының 51%-ы 20 жылдан 30 жылға дейiн пайдаланылады.
Алдағы жұмыстардың көлемiн елестету үшiн 2001-2002 жылдардағы кезеңдер бойынша газ тасымалы жүйесiнiң апатсыз қызмет етуiне кепiлдiк беруге мүмкiндiк жасамаған елдiң магистралды газ құбырларының техникалық жай-күйiн ескеру қажет

I. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Автоматтандырылатын технологилық процесс
туралы мәлімет беру

Табиғи газдар табиғатта болуына байланысты келесі түрде бөлінеді: мұнайға ілесетін (ілеспе) және газ және газ-конденсатты кен орындарынан өндірілетін. Ілеспе газдар мөлшері үнемі мұнайдың 1 т-на келетін м3 өрнектейтін газ факторымен анықталады
Табиғи газдың басты бөлігі метан болып табылады. Метаннан басқа, табиғи газ құрамына оның туыс гомологтары: этан, пропан, бутан енеді. Әртүрлі кен орнының табиғи газының құрамы әртүрлі. Табиғи газдың орташа құрамы мынадай (%.көл. түрінде): метан - 80-97; этан - 0,5-4; пропан - 0,2-1,5; бутан - 0,1-1; пентан - 0-1. Ал қалған газдарға 2-ден 13 %. көлем тиеді. Газ-конденсатты кен орындарының газдарының құрамында метанмен қатар С5 және одан да жоғары гомологтар мөлшері басым келеді. Бұл көмірсутектер шығарда қысымды төмендеткенде газдарды конденсациялайды да, сұйық фаза түзеді. Осы конденсатты алып тастаса құрамы табиғи газға жақын болады.
Көмірсутектерден басқа табиғи газ құрамында азот, оттегі, инертті газдардың біршама мөлшері, көміртек диоксиді кездеседі. Мысалы, азот мөлшері 0-ден 30-50 %.көл, кейде басым бөлігін құрайды. Көміртек диоксидінің мөлшері 0-ден 10-15 %.көл. Күкіртсутек тікелей іліспе мұнай газдарында болады: оның мөлшері оннан бір бөліктен бастап 6 %.көл дейін кездеседі. Гелий мен аргон мөлшері көп емес, 0,1 %.көл дейін.
Метан мұнайда газ түрінде, ал оның гомологтары - ерітінді түрінде болады. Кен орнында қысым жоғары болса, онда газ іс жүзінде метаннан тұрады, қысым төмендесе метан гомологтарының мөлшері артады. Сондықтан да мұнайы бар көкжиекті пайдалану соңында мұнайдан сұйық көмірсутектер мөлшері басым - газды бензин бар газ бөлінеді. Газды бензин мөлшеріне қарай құрғақ және майлы табиғи газдарға бөлінеді. Құрғақ газдарда газды бензин 100 гм[3]-тен аспайды, ал 1 м[3]-та 100 г астам газды бензині барлар майлыларға жатады.
Табиғи газдың физикалық қасиеттері
Табиғи газдың физикалық қасиеті олардың құрамына байланысты, ал жалпы алғанда қоспаның негізгі компонентті ретінде метанның қасиетіне жақын.
Табиғи газдың молекуляр М массасы 16-20-ға тең және мына байланыс бойынша есептеледі:
М = i=1[n]∑Miyi
Мұндағы: Мі - і-ші компаненттің молекуляр массасы, уі - көлем бойынша компанент үлесі.
Табиғи газдың р тығыздығын өлшеумен немесе қоспаның молекуляр М массасын біле отырып анықтауға болады.
р = M Vm = M 24,05
Бұл жерде Vm - стандартты жағдайлар кезіндегі газдың мольдық көлемі, м[3]; Әдетте 0,73 - 1 кгм[3] аралықта болады.
Есептеуде салыстырмалы тығыздығы ∆ жиі қолданады, өйткені оның мәні қысым мен температураға мүлдем байланысты емес. Салыстыру ретінде ауаның тығыздығын рв қабылдайды.
∆ = ppB = MMB
Газдың салыстырмалы тығыздығы 0,56- дан 1-ге дейін өзгереді. Жекелеген компоненттердің көмірсутек газдарының метаннан басқасы, өлшемі бірден үлкен.
Газдын қозғалысына байланысты есептеу кезінде тұтқырлықты қолданады. Қоспа тұтқырлығының аналитикалық байланыстылығы қоспа құрамына кіретін компоненттерге қарағанда күрделі және жеткіліксіз дәл емес. Осыган байланысты практикада тұтқырлықты экспериментальды графиктер бойынша анықтайды, сондайдың бірі суретте келтірілген.
Табиғи газдың тұтқырлығы олардың құрамына, температурасы мен қысымына байланысты болады. Қысымы жоғарлаған сайын газ тығыздығының өсуімен қысым артады, ал төмен болған кезде - азаяды. Қысымның өсуімен тұтқырлық көбейеді. Температура тұтқырлыққа әр түрлі әсер етеді: температура жоғарлаған сайын төменгі қысымда ол көбейеді, ал жоғары болған кезде - төмендейді. Айтылған қасиеттердін мазмұны газдың сұйық күйге жақындық дәрежесімен түсіндіріледі. Табиғи газдардың тұтқырлығы әдетте (1.1 - 1.6)*10[-5] Па*с құрайды.
Табиғи газдар, идеал газдардың заңына, толық бағынбайды: ауытқу улкен болған сайын, соған қарай газдың тығыздығы улкен болады да, температура төмен болады. Қысым бірдей әсер етпейді. Қысым 0-ден 30-40 МПа дейін өскенде ауытқулар да өседі, ал содан кейін төмендейді. Әр турлі температуралар кезінде реал газдардың күйін суреттейтін көптеген формулалар белгілі. Олардың ішінде ең коп тарағаны Ван - дер - Вальстікі.
Табиғи газдың жалпы әлемдік қоры шамамен 90 трлн.нм[3] (65-70 млрд т) құрайды, яғни мұнайдың алынатын қорларымен (90-95 млрд.т) шамалас. Жыл сайынғы табиғи газдың тұтынылуы - шамамен 1800 млрд м[3], соның ішінде Ресейде - 850 млрд м[3] шамасында.
Табиғи газдың ресейдегі ірі кен орындары қазіргі уақытта Батыс Сібірдің солтүстік аудандарында (Уренгой, Медвежье), Ямал жарты аралы, сондай-ақ Орынбор облысы мен Каспий маңы айдандарында (Астрахань).
Жалпы айтқанда, газ және газ-конденсаттары кен орындарының табиғи газдарының құрамын метанның мөлшерінің жоғары (85-99% айн.), соған сәйкес жану жылуының жоғары болуы сипаттайды. Ауыр көмірсутектер (С5 + жоғары) мөлшері онша жоғары емес (0.02-0,20% айн.), тек кейбір жағдайда ғана 1,5-4,0% айн. жетеді. Басым газдар құрамында бөгде қоспалар ретінде (1-5% айн.) көмірсутекті емес газдар және күкіртсутек болады. Осы бөгде қоспалардан басқа, табиғи газдар құрамында азғана мөлшерде күкірт-көміртекті (көміртектің күкіртті тотығы COS және күкіртсутек CS2), сондай-ақ күкірт-органикалық қосылыстар (меркаптандар RSH, мұндағы R - көмірсутекті радикал) болады.
Табиғи газдар құрамында көбінесе азғана мөлшерде күкіртсутек болады. Дегенмен, Орынбор, Қарашығанақ және Астрахань газконденсатты кен орындарының газдарында оның мөлшері жоғарылау (1,7-ден 14% айн. дейін). Бұл осы газдарды өндіру мен оларды өңдеуді қиындата түседі, бірақ та олар құнды және тапшы өнім - күкіртті алу көзі болып табылады, оның астрахань газынан алу өндірісі әлемдегінің шамамен 5% құрайды.
Газконденсатты кен орындарында газбен бірге жер бетіне құрамында С5Н12-ден С20Н42 дейінгі көмірсутектері бар газды конденсат шығарылады. Газды конденсаттар көптеген жағдайларда 40-350°С температура аралығында қайнайды. Кейбір жағдайларда газ конденсаттары ауырлау - қайнаудың басталу температурасы 103-210°С, ал басқаларында - жеңілдеу, қайнаудың аяқталу температурасы 200-230°С-қа тең.
Газды конденсаттар көмірсуекті шикі заттың елеулі қоры болып табылады. Ресейде ХХІ ғасырдың басындағы жиынтық өндіру жылына 25-28 млн.т, яғни орта есеппен шамамен 1 нм[3] өндірілетін газға 40 г құрайды.
Табиғиға қарағанда мұнайлы (ілеспе) газдар құрамы күрделілеу: олардың көпшілігінің құрамында гексаннан жоғары көмірсутектер кездеседі. Осы газдардағы метан мен этан үлесі 49% айн.нан (Ярин кен орны) 87% айн.-ға (Самотлор кен орны) дейін тербеледі, дегенмен осы екі көмірсутектің жиынтығы 60-75% айн., ал пентаннан жоғары көмірсутектердің жиынтығы 1,5-нан 3,5% айн. дейінді құрайды. Пропан және одан жоғары көмірсутектер газдар үшін конденсацияланған болып саналады және газдарды өңдегенде шығарылып тасталынады. Мұнайлы газдарда көмірсутектердің осы тобының мөлшері 300-ден 1200 гнм[3] дейінді құрайды, ал табиғи газдарда - негізінен 20-ден 100 гнм[3] дейін кездеседі.
Мұнайлы және табиғи газдар құрамында да азот, көміртек диоксиді, сондай-ақ күкіртсутек болады.
Газдарды дайындау мен өңдеудің схеманы таңдау мен кен орындарды одан әрі пайдалануға елеулі әсер ететін атап көрсететін бірқатар ерекшеліктері бар, олардың ішінде мыналарды бөліп көрсетуге болады:
* пайдалану уақытында қабаттағы қысымды азайту оны дайындау қондырғысына енердегі шикі газ қысымын төмендетеді, қажетті қысымды ұстап тұру үшін кейде қосалқы құрал-жабдықты (қысатын компрессорлар, сораптар, сепараторлар) орнатуға тура келеді;
* қабаттағы қысым төмендеу барысында конденсаттың шығымы едәуір кемиді, конденсатта қайнау басталуы 180°С фракция үлесі кемиді;
* кен орнын пайдалану барысында шикі газ бен конденсат құрамының өзгеруі нәтижесінде негізгі аппараттардағы материалдық ағымдар және соған сәйкес олардағы технологиялық режим (қысым, температура) өзгереді.
Көрсетілген айырмашылықтарды, сондай-ақ көмірсутектер мен бөгде қоспалар бойынша табиғи газдар құрамының алуан түрлілігін ескеріп схема мен өңдеу технологиясын таңдау - күрделі әрі қиын мәселе. Мұндай таңдау әдетте үлкен техника-экономикалық жұмыс жүргізу нәтижесі болып табылады. Дегенмен, осы схемалардың жалпы принципі олардың сатылылығы болып саналады.
Бірінші сатысында шикі газ ұңғымалардан газды кешенді дайындау қондырғысына (ГКДҚ), ол жерде газдан механикалық қоспаларды бөледі және кептіреді. Екіншісінде - газ құрамынан зиянды (күкіртті қосылыстар) және жағымсыз (азот, көміртек диоксиді, ылғал) бөгде қоспалар, газ конденсаты (пропаннан жоғары көмірсутектерді) бөліп алу және құрғақ газдан гелийді алу (яғни құрамында ылғал мен бөгде қоспалар жоқ газды) технологиялық қондырғылары кешені арқылы өтеді. Тұрақтандыру қондырғысында конденсаттан жеңіл көмірсутектердің кең фракциясын (ЖККФ) мен газды бензинді бөліп алады.
Схеманы таңдаудың негізгі қиындықтары екінші сатымен анықталады, онда технологиялық сатылар реті келесі жайттармен анықталады:
* бастапқы газ құрамымен;
* оны өңдеудің соңғы өнімдер сапасы мен ассортиментіне қойылатын талаптармен;
* энергия шығындарын минимумға жеткізу талаптарымен;
* бастапқы газ мөлшері мен құрамы өзгеруі байланысты тұрақты жұмыс диапазонының кеңдігімен.
Ілеспе мұнай газдарын өңдегенде схемаға мұнайдан газды бөліп алу мен мұнайды тасымалдауға дайындау қондырғылары енеді.
Тазарту мен өңдеу процестерінің негізгі тобына енеді:
* конденсатты сепарациялау (ұңғымадан газбен шығарылатын сұйық фазаны бөліп алу);
* тамшылы сұйықты сепарациялау;
* зиянды бөгде қоспаларды (көмір қышқыл газы мен күкіртсутекті) бөліп алу;
* шық нүктесі температурасы минус 30°С және одан да төменге дейін газды терең кептіру;
* газды бензинсіздендіру (одан пропаннан жоғары көмірсутектерді шығарып тастау);
* гелийді бөліп алу.
Өңдеу процесінде газдан бөлінетін өнімдерді өңдеу (обработка) мен утилизациялау процестерінің тобына газды конденсаттан су мен бөгде қоспаларды бөлу және одан әрі оны тұрақтандыру мен өңдеу.
Күкіртсутекті әдетте жергілікті орнында қарапайым күкіртті алу мақсатында өңдейді.
Пропаннан ауыр көмірсутектер ЖККФ мен тұрақты газды бензинді алу үшін фракциялау қондырғысында бөлінеді.
Табиғи мен мұнайлы газдарды өңдеу өнімдері мыналар болып табылады:
* газ өнеркәсібі мен тұрмыстық отын ретінде газ құбырлары бойымен бағытталатын тауарлық табиғи газ;
* өңдеу процесінде газ құрамынан бөлінетін ЖККФ;
* сұйылтылған газ (ЖККФ бөлінетін С3 пен С4 көмірсутектер концентраты);
* газды конденсат;
* гелий;
* одорант - табиғи газдан бөлінетін және газ жүйелерінде газды иістендіруге қолданылатын күшті иісі бар зат (меркаптандар қоспасы), өйткені табиғи газдың мүлдем иісі жоқ.
Табиғи газдарды өңдеу процесінде бөлінетін ЖККФ сығылған газ бен газды бензин (С5 және одан да жоғары көмірсутектер) алуға арналған бастапқы өнім болып табылады.
ЖККФ қалдық фракциясы - құрамында негізінен пентан және одан да жоғары көмірсутектер бар газды бензин. Оған келесі екі көрсеткіш норма болып бекітілген - қайнаудың басталу температурасы (30°С төмен емес) және онда жеңіл көмірсутектердің болуын сипаттайтын қаныққан булар қысымы (жазда 67 кПа және қыста 93 кПа аспайды). Жазда төмендеу болуы цистернада қауіпсіз тасымалдауға байланысты. Жоғарылау қысым цистернаның зақымдануына, сондай-ақ өнімнің өртке және жарылуға қаупті болуына апарып соғады.
Газды бензин одарантты - жеңіл меркаптандар концентратын алу көзі болып табылады. Мысалы, Оренбург газ өңдеу зауытында бұл концентрант құрамында спиртке ұқсас күкірті бар қосылыстар болады, % мас.: этантиол -34; 2-пропантиол - 42; 1-пропантиол - 10; 2-бутантиол - 14.

1.2 Бақыланатын, реттелетін және сигналданатың
параметрлерін таңдау

Қазақстан табиғи газ қорлары бойынша әлемде 15-ші, ТМД-да 4-ші орынға ие, сондықтан алкандардың тотығу конверсия процестеріне арналған аса тиімді, талғамды және тұрақты катализаторларды жасау практикалық жағынан маңызды және стратегиялық міндеттерге ие мәселе болып табылады. Метан табиғи газдың негізгі компоненті және ол атмосфераға өткен жағдайда булы эффекттінің дамуына жағдай жасайтын газдардың негізгісі екені белгілі. Метанның атмосфераға тасталынуын қысқарту едәуір оң экономикалық және экологиялық нәтижелерге алып келуге қабілетті. Бұндай байлықтың орынсыз қолданылуы және өнеркәсіптік өңдеу әдістерінің жоқтығына байланысты, метанды синтездеу процестерінде қолданатын катализаторларды өңдеуде тереңдетілген зерттеулер дамуы теориялық және практикалық тұрғысынан өте үлкен қызығушылық туғызады.
Қазақстан Республикасының жағармай-энергетикалық кешенінің даму стратегиясында көмірсутектік шикізат өңдеуіндегі негізгі органикалық синтезге жататын алкандардың синтез-газға дейін тотығу айналымы жаңа технологияны өңдеудегі мұнайхимиялық өндіріс технологияларының кешеніне кіре алады.
Бүгінгі күнде табиғи және ілеспе мұнай газдарын орынды пайдалану мәселесіне әсіресе оларды факелдерде өртеулерді тоқтату өткір және шешілмеген экологиялық аһуалдардың бірі болып табылады. Әсіресе дағдарыс кезінде және мұнай қорларының шектелген жағдайында, табиғи және ілеспе мұнай газдарын мұнайхимияның және органикалық синтездің бағалы өнімдерін алуының баламалық қайнар көзі ретінде қарастыруға болады. Соңғы 50 жылда метанның нәтижелі айналу жолдарын іздеу катализдің негізгі бағыттарының бірі болып келеді, бірақ, осы уақытқа дейін, өнеркәсіпте метанның бағалы химиялық өнімдерге тура конверсиясы жүзеге асырылмаған.
Табиғи газды өңдеудің бірінші сатысы әрқашанда синтез - газ алу болып табылады, оны әрі қарай өңдеу арқылы одан әртүрлі пайдалы химиялық өнімдерді алуға болады. Синтез-газ - органикалық синтездің бағалы жартылай өнімі. Ол таза Н2 мен СО, аммиак, метанол, диметил эфирі, сірке қышқылы, спирттер мен альдегидтердің өндірісінде, Фишер-Тропш процестерінде, сонымен қатар, қара және түрлі түсті металлургияның қалпына келтіргіш газы ретінде, металл өңдеуде, экологиялық газ өндірісін залалсыздандыруда және басқа көп жүкті процестерде кеңінен қолданылады .
Катализаторлар жүйелі металдар тұздарының сулы ерітінділерінен капиллярлы ылғал сыйғыштық әдіспен ауа тоғында жылыту жолымен әзірленген. Реакцияға дейінгі және реакция соңынан шығатын газ қоспасының құрамы хроматографиялық әдіспен Хроматэк Кристалл 5000.1 және Agilent Technologies 6890 N хроматографтарында талданды.
2%Ce(θ+α)Al2O3 тасымалдағышына қонды-рылған 0,05 - 1,0% Pt, Ru және Pt - Ru катализаторларында металдардың әртүрлі қатынасындағы (салм.%) СН4 - ның синтез-газға дейін тотығуы 400 минут бойында, Т = 1173 К, V = 9∙105 сағ.-1 жағдайында зерттелді. Процесті жүргізу үшін катализаторды дайындаудың қолайлы жағдайлары табылған. Қолайлы жанасу уақыты (3,0-4,0мс), онда СН4 конверсиясы мен СО мен сутегінің талғамдылығы 100% құрады. Pt:Ru атомдық қатынасы ~2:1 немесе ~1:1 болған жағдайда 100% көрсеткіштер байқалған: СН4 конверсиясы, Н2 мен СО-ның талғамдылығы 100%. Бұл көрсеткіштер катализатор құрамындағы бағалы металдардың пайыздық көлемі = 0,2 салм.% дейін сақталатыны анықталды.
Метанның тотығу процесін, тек қана түйіршіктелген үлгілерде ғана емес сонымен қатар, ұялы блокты тасымалдағыштарда да жүргізу жұмыста қойылған мақсаттардың бірі болды. Сонымен қатар, катализаторлардың ұсақ дисперсті үлгілерінде жүргізілген процестерде қоспадағы метанның мөлшері 1,6 және 2,0% құрады, ал блокты үлгілерді зерттегенде реакция қоспасындағы метанның концентрациясы 4,4% дейін өсірілді.
Тәжірибелік әдіспен блокты керамикалық тасымалдағышқа отырғызылған 0,55 ат.% Pt:0,45 ат.% Ru2%Ce(θ+α)Al2O3 катализаторында метанның синтез-газға дейін талғамды каталитикалық тотығуы үшін жанасу уақыты 0,36 с (V = 1∙104 ч-1) және 1173 К температурасы тиімді болып табылатыны анықталды. Бұл блокты керамикалық тасымалдағышта талғамды каталитикалық тотығу процесін бастапқы реакциялық қоспа СН4 : О2 = 2 : 1 қатынасында, Т = 1173 К, V = 1∙104 сағ-1, t = 0,36 с және реакцияға түсетін заттардың концентрациясын СН4 : ауадағы О2 : Ar: 1 - 4,4 : 2,2 : 93,4; 2 - 16,0 : 8,0 : 76,0; 3 - 20,0 : 10,0 : 70,0; 4 - 34,0 : 17,0 : 49,0, (%) өзгерткен жағдайда жүргізілді (сур.1.1).
Блоктағы Pt-Ru2%Се(θ+α)-Al2O3 катализаторында метанның бастапқы концентрациясы 4,4% болғанда СН4-ның айналу дәрежесі 59,1% және талғамдылығы бойынша ең жоғары 100% сутегі және СО алу мүмкін екендігі көрсетілді. Процесс кезінде қолайсыз көміртек диоксиді түзілмейді.
Әрі қарай процестің көрсеткіштерін жоғарылату мақсатында блокты керамикалық тасымалдағыштарға белсенді катализаторды қондырғанда байланыстырғыш рөлін атқаратын алюминий оксинитратының орынына алюминий гидроксиді қолданылды.
Сурет 1.1 Метанның синтез-газға дейін талғамды каталитикалық тотығу процесінде бастапқы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.