Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
Кіріспе 5
1. Әдеби шолу 7
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы 15
2.2 Қондырғының схемасын таңдау және негіздеу 19
2.3 Қондырғының технологиялық схемасының сипаттамасы 21
3.Технологиялық есептеулер
3.1Қондырғының материалдық балансы 24
3.2 Конструктивті есептеулер 26
3.3 Негізгі аппаратты таңдау және негіздеу 34
Қорытынды 38
Пайдаланылған әдебиеттер 39
1. Әдеби шолу 7
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы 15
2.2 Қондырғының схемасын таңдау және негіздеу 19
2.3 Қондырғының технологиялық схемасының сипаттамасы 21
3.Технологиялық есептеулер
3.1Қондырғының материалдық балансы 24
3.2 Конструктивті есептеулер 26
3.3 Негізгі аппаратты таңдау және негіздеу 34
Қорытынды 38
Пайдаланылған әдебиеттер 39
Соңғы жылдары мұнай, газ бен мұнайға серік газдардың маңызы өте зор. Мұнай тектес табиғи жанар газдар жер қойнауындағы өз алдына жеке –жеке таза газ кендерін, болмаса мұнай ішінде еріп, тұтас мұнай – газ горизонттарын құрастырып немесе тікелей мұнай бетінде шоғырланып орналасады. Мұнай кеніштерін игеру, өндіру процесінде мұнаймен араласып, сыртқа шығатын газды – ілеспе газ деп атайды.
Жалпы алғанда мұнай қабаттарында, қандай мөлшерде болмасын, еріген газ кездеседі.
Жанар газдардың құрамы (CH) көмірсутектерінен тұрады, олардың ішінде метан, этан, пропан, бутон, пентан т.б. газдар кездеседі. Таза газдан тұратын горизонттардың құрамында метанның көлемі басымырақ келіп, аумағы 98%-ке дейін жетеді.
Газ құрамында жеңіл газдар (метан және этан) көп болған сайын оның салмағы жеңіл келуімен қатар тез қызу бөледі, ал ауыр газдардың құрамында метан және этан аз мөлшерде болады.
Атмосфералық жағдайда (және 0˚ С температурада) метан және этан газ күйінде кездеседі. Пропан мен бутан газ күйінде кездессе де шамалы қысым арқылы сұйық көмірсутегіне тез айналады.
Газ – көлеміндегі жеңіл және ауыр (пропаннан жоғары) көмірсутектерінің құрамына байланысты – құрғақ және майлы газдар болып екі топқа бөлінеді.
Құрғақ газдар қатарына ауыр көмірсутектерінен арылған, тек қана метаннан тұратын газдар жатады.
Майлы газдар ауыр көмірсутектеріне қанық, айыру процесінде олардан сұйық газбен бензинді газдар алуға болатын газдар жатады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбай, өртеп жіберіп отқан.
Бұрындары ауада жағылып келген газдың көлемі қазіргі таңда анағұрлым қысқарды. Ауада жағылатын газ көлемі 2007 жылмен салыстырғанда, бес есеге жуық азайған. Ал қазіргі кезде оларды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Бұл мұнайға ілеспе газды толық өңдеуге, ауаға шығатын зиянды заттарды азайтуға, экологиялық жағдайды жақсартуға, өндірілетін өнімдер сапасын арттыруға, өңірдегі кәсіпорындар мен тұрғындарды арзан көгілдір отынмен қамтамасыз етуге, өнімнің әлемдік нарыққа шығуына алғышарт жасайды.
Жалпы алғанда мұнай қабаттарында, қандай мөлшерде болмасын, еріген газ кездеседі.
Жанар газдардың құрамы (CH) көмірсутектерінен тұрады, олардың ішінде метан, этан, пропан, бутон, пентан т.б. газдар кездеседі. Таза газдан тұратын горизонттардың құрамында метанның көлемі басымырақ келіп, аумағы 98%-ке дейін жетеді.
Газ құрамында жеңіл газдар (метан және этан) көп болған сайын оның салмағы жеңіл келуімен қатар тез қызу бөледі, ал ауыр газдардың құрамында метан және этан аз мөлшерде болады.
Атмосфералық жағдайда (және 0˚ С температурада) метан және этан газ күйінде кездеседі. Пропан мен бутан газ күйінде кездессе де шамалы қысым арқылы сұйық көмірсутегіне тез айналады.
Газ – көлеміндегі жеңіл және ауыр (пропаннан жоғары) көмірсутектерінің құрамына байланысты – құрғақ және майлы газдар болып екі топқа бөлінеді.
Құрғақ газдар қатарына ауыр көмірсутектерінен арылған, тек қана метаннан тұратын газдар жатады.
Майлы газдар ауыр көмірсутектеріне қанық, айыру процесінде олардан сұйық газбен бензинді газдар алуға болатын газдар жатады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбай, өртеп жіберіп отқан.
Бұрындары ауада жағылып келген газдың көлемі қазіргі таңда анағұрлым қысқарды. Ауада жағылатын газ көлемі 2007 жылмен салыстырғанда, бес есеге жуық азайған. Ал қазіргі кезде оларды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Бұл мұнайға ілеспе газды толық өңдеуге, ауаға шығатын зиянды заттарды азайтуға, экологиялық жағдайды жақсартуға, өндірілетін өнімдер сапасын арттыруға, өңірдегі кәсіпорындар мен тұрғындарды арзан көгілдір отынмен қамтамасыз етуге, өнімнің әлемдік нарыққа шығуына алғышарт жасайды.
1. Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов. – М. :Химия, 1981.
2. Технологический регламент установки сероочистки Жанажольского газоперерабатывающего завода (секция 1600) ТР36009-04.
3. Мурин В.И. Переработки природного газа и конденсата. – М. :ООО «Недра Бизнесцентр» 2002.
4. Бондаренко Б.И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. – М. :Химия, 2003.
5. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологий». – М. :Санкт-Петербург, 2003.
6. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган. Процессы и аппараты химической технологии. – М. :Госхимиздат, 1962.
7. Рамм А. Р. Абсорбция газов. – М. :Химия, 1976.
8. Александров И. А., Рамм А. Р. Ректификационные и абсорбционные аппараты. – М. :Химия, 1980.
9. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. – М. :Химия, 1978.
10. Надиров Н.К. Нефть и газ Казахстана I том. – А. :Ғылым, 1995.
11. Александров И. А. Ректификационные аппараты. Методы расчета и основы конструктирование. – М. :Химия, 1978.
12. Коуль А. Л., Ризенфельд Ф. С. Очистка газа. – М. :Химия, 1968.
13. Скобло А. И., Молоканов Ю.К., Владимиров А. И., Щелкунов В. А. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. – М. :Химия, 1962.
14. Семенова Т. А. Очистка технологических газов. – М. :Химия, 1977.
15. Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологий. – М. :Химия, 1991.
16. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологий. – Л. :Химия, 1991.
17. Хорошко С.И., Хорошко А.Н. Сборник задач по химии и технологии нефти и газа. – М. :Новополоцк, 2011.
18. Рабинович Г. Г. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. – М. :Химия, 1979.
19. Наурызова Б.Ж. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары. – А. :Ғылым, 2002.
20. Ахбердиев А.А. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары. – А. :Ғылым, 2002.
21. Каспарьянц К.С., Кузин В.И., Григорян Л.Г. Процессы и аппараты для обьектов промысловой подготовки нефти и газа. – М. :Недра, 1977.
22. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л. :Химия, 1987.
23. Сыроежко А.М., Пекаревский Б.В. Технология переработки попутного газа и газового конденсата. – М. :Санкт-Петербург, 2011.
24. Бекиров Т. М. Первичная переработка природных газов. – М. :Химия, 1987.
25. Бекиров Т. М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. – М. :Химия, 1980.
26. www.google.ru ООО «Петон» Инжениринг нефтехимии и нефтегазопереработки. Б. :Уфа, 1980.
27. Чуракаев А.М. Переработка нефтяных газов. – М. :Недра, 1983.
28. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты газочистки Пенза. М. :Недра, 2006.
29. Андреев Е.Б., Кмочников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добыче и подготовки нефте и газа. – М. :Недра, 2008.
30. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производных процессов в химической промышленности. – М. :Химия, 1985.
31. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. – М. :Химия, 1991.
32. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л. :Машиностроение, 1970.
33. Селенова Б.С., Айжарикова А.К. Методические указания к дипломному проектированию. – А. : Ғылым, 2002.
34. Требин Ф.А., Макогон Ю.Ф., Басниев К.С. Добыча природного газа. – М. : Химия, 1980.
35. Лаврентьев И.А. Анализ применения новых сорбентов в процессах абсорбционной очистки технических и природных газов от сероводорода и углекислого газа. – М. :Химия, 1980.
36. Құдайбергенов Р. Техникалық терминдер сөздігі. – А. :Ғылым, 2009.
2. Технологический регламент установки сероочистки Жанажольского газоперерабатывающего завода (секция 1600) ТР36009-04.
3. Мурин В.И. Переработки природного газа и конденсата. – М. :ООО «Недра Бизнесцентр» 2002.
4. Бондаренко Б.И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. – М. :Химия, 2003.
5. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологий». – М. :Санкт-Петербург, 2003.
6. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган. Процессы и аппараты химической технологии. – М. :Госхимиздат, 1962.
7. Рамм А. Р. Абсорбция газов. – М. :Химия, 1976.
8. Александров И. А., Рамм А. Р. Ректификационные и абсорбционные аппараты. – М. :Химия, 1980.
9. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. – М. :Химия, 1978.
10. Надиров Н.К. Нефть и газ Казахстана I том. – А. :Ғылым, 1995.
11. Александров И. А. Ректификационные аппараты. Методы расчета и основы конструктирование. – М. :Химия, 1978.
12. Коуль А. Л., Ризенфельд Ф. С. Очистка газа. – М. :Химия, 1968.
13. Скобло А. И., Молоканов Ю.К., Владимиров А. И., Щелкунов В. А. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. – М. :Химия, 1962.
14. Семенова Т. А. Очистка технологических газов. – М. :Химия, 1977.
15. Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологий. – М. :Химия, 1991.
16. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологий. – Л. :Химия, 1991.
17. Хорошко С.И., Хорошко А.Н. Сборник задач по химии и технологии нефти и газа. – М. :Новополоцк, 2011.
18. Рабинович Г. Г. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. – М. :Химия, 1979.
19. Наурызова Б.Ж. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары. – А. :Ғылым, 2002.
20. Ахбердиев А.А. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары. – А. :Ғылым, 2002.
21. Каспарьянц К.С., Кузин В.И., Григорян Л.Г. Процессы и аппараты для обьектов промысловой подготовки нефти и газа. – М. :Недра, 1977.
22. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л. :Химия, 1987.
23. Сыроежко А.М., Пекаревский Б.В. Технология переработки попутного газа и газового конденсата. – М. :Санкт-Петербург, 2011.
24. Бекиров Т. М. Первичная переработка природных газов. – М. :Химия, 1987.
25. Бекиров Т. М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. – М. :Химия, 1980.
26. www.google.ru ООО «Петон» Инжениринг нефтехимии и нефтегазопереработки. Б. :Уфа, 1980.
27. Чуракаев А.М. Переработка нефтяных газов. – М. :Недра, 1983.
28. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты газочистки Пенза. М. :Недра, 2006.
29. Андреев Е.Б., Кмочников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добыче и подготовки нефте и газа. – М. :Недра, 2008.
30. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производных процессов в химической промышленности. – М. :Химия, 1985.
31. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. – М. :Химия, 1991.
32. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л. :Машиностроение, 1970.
33. Селенова Б.С., Айжарикова А.К. Методические указания к дипломному проектированию. – А. : Ғылым, 2002.
34. Требин Ф.А., Макогон Ю.Ф., Басниев К.С. Добыча природного газа. – М. : Химия, 1980.
35. Лаврентьев И.А. Анализ применения новых сорбентов в процессах абсорбционной очистки технических и природных газов от сероводорода и углекислого газа. – М. :Химия, 1980.
36. Құдайбергенов Р. Техникалық терминдер сөздігі. – А. :Ғылым, 2009.
Мазмұны
Кіріспе
5
1. Әдеби шолу
7
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
15
2.2 Қондырғының схемасын таңдау және негіздеу
19
2.3 Қондырғының технологиялық схемасының сипаттамасы
21
3.Технологиялық есептеулер
3.1Қондырғының материалдық балансы
24
3.2 Конструктивті есептеулер
26
3.3 Негізгі аппаратты таңдау және негіздеу
34
Қорытынды
38
Пайдаланылған әдебиеттер
39
Кіріспе
Соңғы жылдары мұнай, газ бен мұнайға серік газдардың маңызы өте зор. Мұнай тектес табиғи жанар газдар жер қойнауындағы өз алдына жеке - жеке таза газ кендерін, болмаса мұнай ішінде еріп, тұтас мұнай - газ горизонттарын құрастырып немесе тікелей мұнай бетінде шоғырланып орналасады. Мұнай кеніштерін игеру, өндіру процесінде мұнаймен араласып, сыртқа шығатын газды - ілеспе газ деп атайды.
Жалпы алғанда мұнай қабаттарында, қандай мөлшерде болмасын, еріген газ кездеседі.
Жанар газдардың құрамы (CH) көмірсутектерінен тұрады, олардың ішінде метан, этан, пропан, бутон, пентан т.б. газдар кездеседі. Таза газдан тұратын горизонттардың құрамында метанның көлемі басымырақ келіп, аумағы 98%-ке дейін жетеді.
Газ құрамында жеңіл газдар (метан және этан) көп болған сайын оның салмағы жеңіл келуімен қатар тез қызу бөледі, ал ауыр газдардың құрамында метан және этан аз мөлшерде болады.
Атмосфералық жағдайда (және 0˚ С температурада) метан және этан газ күйінде кездеседі. Пропан мен бутан газ күйінде кездессе де шамалы қысым арқылы сұйық көмірсутегіне тез айналады.
Газ - көлеміндегі жеңіл және ауыр (пропаннан жоғары) көмірсутектерінің құрамына байланысты - құрғақ және майлы газдар болып екі топқа бөлінеді.
Құрғақ газдар қатарына ауыр көмірсутектерінен арылған, тек қана метаннан тұратын газдар жатады.
Майлы газдар ауыр көмірсутектеріне қанық, айыру процесінде олардан сұйық газбен бензинді газдар алуға болатын газдар жатады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбай, өртеп жіберіп отқан.
Бұрындары ауада жағылып келген газдың көлемі қазіргі таңда анағұрлым қысқарды. Ауада жағылатын газ көлемі 2007 жылмен салыстырғанда, бес есеге жуық азайған. Ал қазіргі кезде оларды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Бұл мұнайға ілеспе газды толық өңдеуге, ауаға шығатын зиянды заттарды азайтуға, экологиялық жағдайды жақсартуға, өндірілетін өнімдер сапасын арттыруға, өңірдегі кәсіпорындар мен тұрғындарды арзан көгілдір отынмен қамтамасыз етуге, өнімнің әлемдік нарыққа шығуына алғышарт жасайды.
Ілеспе мұнай газдарын газ өңдеу зауыттарында өңдеудің мәнісі олардан тұрақты газ бензинін бөлу, сұйытылған газдар және техникалық таза жеке көмірсутектерін алу.
Жер астынан алынатын табиғи газбен бірге су буы, сұйық су, көміртекті газ, күкіртті сутегі, азот және гелий болады. Күкіртті сутегі және көміртекті газды жинау мен тасымалдау желісін күшті коррозияга ұшыратады, ал судың болуы қатты гидраттар (СН4·6Н2О, СН4·7Н2О, С3Н8·18Н2О және басқа) түзілу мүмкіндігінің себепшісі болады, олар газ құбырының қабырғаларына отырып, оның газды жіберу қабілетін азайтады. Сондықтан газды алысқа тасымалдау алдында құрғатады және тазалайды. Табиғи және ілеспе мұнай газдарын газ өңдеу зауыттарында іске асырады.
Қазіргі уақытта өндірісте газ қоспаларынан бағалы компоненттерді бөліп алу үшін немесе бұл қоспаларды зиянды заттардан тазарту үшін абсорбция процестерін қолданады.
Газдардың құрамында күкіртті қосылыстардың кездесуі шикізаттарды ары қарай өңдеуге тасымалдауға кері әсерін тигізеді сондықтан да газдарды өңдемес бұрын тазалау керек. Өңдеу процесі кезінде күкіртті қосылыстардың болуы процесте қолданылатын катализаторды улайды, сонымен қатар аппараттар мен қондырғыларды коорозияға ұшыратады.
Абсорбция процесі абсорбент көмегімен газ немесе бу - газ қоспаларынан газдар немесе буларды сіңіру. Абсорбциялық процестер химиялық технологияда кең таралған және бірқатар маңызды өндірістердің негізгі технологиялық сатысы болып табылады. Сонымен қатар, абсорбциялық процестер атмосфераға шығарылатын газдарды зиянды қоспалардан санитарлық тазарту кезінде (мысалы, газдардың фторлы қосылыстардан тазарту, өндірісте бөлінетін минералды қоспалардан тазарту, т.б.) қолданылатын негізгі процесс болып табылады.
Табиғи және мұнай газдардан бөлініп алған элементарлы күкірт бөлуге немесе күкірт қышқылын алу мақсатында қолданылады.
Газды өңдеудің негізгі мақсаты - бастапқы газ құрамынан қышқыл компоненттерді және ылғалды, ал содан кейін осы газдан II және III топ көмірсутектерін бөлу болып табылады.
Өнімдердің сапасын арттыру және газ өңдеу зауыттарының құрал - жабдықтарын пайдалану жағдайларын жақсарту мақсатында көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалайды, құрғатады және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалайды.
Осы мақсаттарды алға ала отырып курстық жұмыста Жаңажол кен орынының ілеспе газын дайындаудың бөлімдері қарастырылу ұсынылады.
1.Әдеби шолу
Барлық дерлік көмірсутек шикізаттарын шығу тегіне байланысты біріншілік және екіншілік көмірсутек газдары деп екі топқа бөлінеді. Біріншілік көмірсутек газдары - жер қойнауынан тікелей өңдірілетін газдар. Жер қойнауында таралуымен құрамы бойынша оларды табиғи және мұнайға серік газдар деп екіге бөлеміз. Табиғи газдардың құрамы таза газ кен орындарындағы жеңіл көмірсутекті газдардан тұрады. Ал мұнайға серік газдар мұнай кен орындарында мұнаймен бірге өндірілетін газдар.
Мұнайға серік газдар мұнай немесе мұнай шикізатының үстін бүркеп жатады. Мұнайды өндіру кезінде өңдеу тығыздығын төмендеткен кезде сұйық мұнай құрамындағы газдар жеңіл әрі тез бөлініп шығады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбаған. Ал қазіргі кезде мұндай газдарды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Табиғи және мұнайға серік көмірсутек газдары отын және мұнай химиясының шикізатын өндіруде өте құнды шикізаттарға жатады. Табиғи жанғыш газдар метан қатарының көмірсутектер қоспасы боп табылады. Кейбір кен орындар газдары құрамында күкіртсутек және СО2 сияқты қышқыл компоненттері, азот, оттегі, сирек газдар гелий мен аргон, және барлық табиғи газдар серігі - су булары.
Табиғи газдар құрамына кіретін көмірсутектерді шартты түрде үш топқа бөлуге болады:
I топқа - метан мен этан кіреді. Олар қалыпты жағдайда құрғақ газ болады, олар 60-95%-ды құрайды.
II топқа - пропан, і- бутан және n- бутан кіреді. Бұл көмірсутектер таза күйінде және қалыпты жағдайларда газ болады, ал жоғары қысымдарда сұйық күйге ауысады, көмірсутектердің бұл тобы сұйытылған газдар деп аталады.
III топқа - і - пентан, n- пентан, гексан және неғұрлым жоғары молекулалы көмірсутектер жатады. Қалыпты жағдайларда бұл көмірсутектер - сұйықтықтар және олар бензиндердің құрамына кіреді.
Газды өңдеудің негізгі мақсаты - бастапқы газ құрамынан қышқыл компоненттерді және ылғалды, ал содан кейін осы газдан II және III топ көмірсутектерін бөлу болып табылады.
Өнімдердің сапасын арттыру және газ өңдеу зауыттарының құрал - жабдықтарын пайдалану жағдайларын жақсарту мақсатында көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалайды, құрғатады және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалайды.
Механикалық қоспалардан тазалау. Механикалық қоспалардан тазалауды негізінен механикалық құралдар көмегімен іске асырады. Газ тазалауды құрғақ және ылғалды әдістерге бөледі. Құрғақ тазалауда құрғақ шаң ұстатқыштар қолданылады: циклондар, тұндырғыш аппараттар және электрофильтрлер.
Циклондардың әсері, ортадан тепкіш күшті, ластанған газды жоғары жылдамдықпен аппаратқа жанама жолмен енгізудің нәтижесінде және оның одан әрі қозғалысы бұранда түрінде болған жағдайда пайдалануға негізделген. Тозаң ортадан тепкіш күштің әсерімен қабырғасына лақтырылып төменгі саңылау арқылы бункерге түседі, ал тазаланған газ ағымы циклонның орталық құбыры арқылы шығарылады. Тазалу коэффициенті тозаң бөлшектерінің мөлшеріне және циклон диаметріне байланысты. Ортадан тепкіш күш, циклон диаметрі аз болған сайын көп әсер етеді. Тазалуға қажетті газ мөлшері көп болған сайын 4 немесе 8 - ден тұратын циклондар топтарын, сандары оннан жүзге дейін жететін батарея типтес бір агрегатқа жиынтығын пайдаланады.
Газды тозаңнан тазалаудың ең тиімді әдісі электр сүзгіште тазалау болып саналады. Олардың әсері газды иондандыруға, яғни оның молекуласының оң және теріс иондарға ыдырауына, қарама - қарсы зарядталған электродтарға қозғалуына негізделген. Электродтар арасында потенциалдар айырмашылығының бірнеше мың вольтке дейін өсуімен иондар мен электрондар кинетикалық энергиясының күрт көтерілуінің нәтижесінде олар кездескен молекулаларды иондарға ыдыратады да газ толық ионданады. Мұндай жағдайда өткізгіш айналасында газдың әлсіз жарық шығаруы байқалады. Электродпен бірдей белгідегі иондар басқа тұндырғыш, (+) полюспен қосылған электродқа жылжиды.
Тозаңдалған газдағы (-) иондар жылжығанда тозаңға зарядын беріп, оларды тұндырғыш электродтарға бағыттайды. Шаң бөлшегі өзінің зарядын тұндырғыш электродтарға береді және өзінің салмағының әсерінен шөгеді немесе сілкуден лақтырылады. Электросүзгіштер жоғары кернеулі (40-70кВ) тұрақты электр тоғымен істейді. Тозаңның тоқ өткізгіштігін көтеру және оның тұнуын жақсарту мақсатында газды ылғалдайды. Түтік және пластинка тәрізді электрсүзгіштер бар. Газдың булардағы тазалану дәрежесі 80-98% дейін жетеді.
Ылғал газды тазалау тозаңдалған газ ағымының сұйықтықпен (минералды май) тығыз контактта болуына негізделген. Мұнда қатты бөлшектер сұйықтықпен ұсталады. Ылғал газды тазалауды жүргізу үшін скрубберлер, ылғалды циклондар, айналушы жуғыштар және т.б. қолданылады.
Мұнай және газ өндірісінде абсорбция процесі көмірсутекті газдарды бөлу, кептіру және тазарту үшін қолданылады. Табиғи және мұнайға серік газдардан абсорбция жолымен этан, пропан, бутан және бензин компоненттерін бөліп алады. Абсорбция табиғи газдарды қышқылды компоненттер - күкірт өндірісінде қолданылатын күкіртсутектен көміртегінің диоксидінен, көміртегінің күкіртсутегісінен, күкірт көміртектен, тиолдардан (меркаптандар) т.б. тазарту үшін қолданылады. Абсорбция сонымен бірге, пиролиз және каталитикалық крекинг газдарын бөлу және газдарды зиянды қоспалардан тазарту кезінде пайдаланылады.
Көмірсутекті газдарды бөлген кезде абсорбент ретінде бензин немесе керосин фракциялар, ал соңғы жылдары газ конденсаты қолданылады.
Газдарды кептіру. Газдағы су буларының мөлшері мұнай сеперациясының температурасы мен қысымына байланысты. Температура мен қысымның берілген мәндерінде газ көлемі бірлігінде су буларының мөлшері максимал болатын газ температурасын төмендетсе, олардың бір бөлігі конденсацияланады. Газдағы немесе ауадағы су буларының конденсациясы өтетін температура шық нүктесі деп аталады. Демек, шық нүктесі берілген қысымдағы газдағы су буларының максимал мөлшеріне сәйкес келеді.
Газ ылғалдылығы абсолюттік және салыстырмалы болып бөлінеді. Газдың абсолюттік ылғалдылығы - бұл көлем бірлігіндегі (гм3) немесе газдың масса бірлігіндегі (гкг) су буларының массасы.
Салыстырмалы ылғалдылық - бұл газ қоспасында бар су буының массасының берілген газ көлемінде сол температура мен қысымда болуы мүмкін қаныққан су буы массасына қатынасы. Салыстырмалы ылғалдылық % немесе бірлік үлестермен өлшенеді.
Көмірсутектік газдар гидраттарының түзілу шарттары. Егер берілген шарттарда су буларымен қаныққан газды салқындатса немесе изотермиялық сықса, одан су бөлінеді. Температуралар мен қысымдардың белгілі бір қатынастарында бөлінетін су газбен әрекеттесе отырып гидраттар - ақ кристалл зат, түзілу шарттарына байланысты мұз немесе қарға ұқсас, түзеді.
Гидраттардың негізгі торы су молекулаларынан тұрады, ал молекулааралық кеңістіктерде торлар формасындағы каналдар мен қабаттар көмірсутектік газдар молекулаларымен толтырылған.
Табиғи газдар компоненттері гидраттарының формулалары CH4·6H2O; C2H6·8H2O; C3H8·17H2O;і- C4H10·17H2O; H2S·6H2O; N2·H2O; CO2·H2O. Газдар гидраттарының бұл формулалары идеал жағдайларға сәйкес келеді, яғни гидраттық тордың ірі және кіші кеңістіктері 100%-ға толған жағдайларға сәйкес келеді. Көмірсутектік газдар гидраттарында сулық торлардың ірі кеңістіктері сұйық пропанмен және і-бутанмен, ал кіші кеңістіктері - метанмен, этанмен, азотпен, H2S-пен, CO2-мен толтырылған болады.
Ылғал газ тасымалданатын құбырлар немесе аппараттарда гидраттар түзілуі тек қана белгілі бір температуралар мен қысымдар қатынасында және бос су болған жағдайда ғана мүмкін. Гидраттар кристалдар тәріздес өседі және құбырларда, табақшалар саңылауларында және вентильде тығындар түзеді.
Гидраттар түзілуінің алдын алу үшін арнайы ингибиторлар - спирттер мен гликольдер қолданылады. Неғұрлым кең тараған ингибитор болып метанол табылады. Метил спирті - метанол (химиялық формуласы CH3OH, молекулалық массасы 32,04) түссіз мөлдір сұйықтық, өткір иісті, механикалық қоспасы жоқ. Метанол - тез әсері етуші у, суда кез келген қатынастарда араласады. Қайнау температурасы 164,6ºC, қату температурасы - 97,1 ºC, ρ15(100%)=791кгм3.
Газ ағынына енгізілген метанол су буларын сіңіреді және оларды төмен қату температуралы спиртті - сулы ерітіндіге айналдырады. Сонымен қатар гидраттар түзілу температурасы да төмендейді. Гидраттармен әрекеттесе отырып метанол оны бұзады. Түзілген спиртті - сулы ерітінді газ ағынымен арнайы тұндырғыштардың (дрипптер) төменгі нүктелерінде жиналады да атмосфераға лақтырылады.
Газдардан бөлінетін ылғал мен қаныққан гликольдер сепараторларда бөлініп, регенерацияға ұшыратылады.
Гидраттармен күресудің эффективті тәсілі - газды кептіру. Кептіру кезінде ылғал мөлшері күрт азаяды. Кептірілген газдың шық нүктесі газды бензинсіздендіру немесе тасымалдау процесінің ең төмен жұмысшы температурасынан 5-7ºC-ге төмен болуы керек.
Газды кептіру гидрат түзілуін болдырмайды, құбырлардағы гидравликалық жоғалтуларды төмендетеді және оның өткізгіштік қабілеті қажетті деңгейде сақталады, коррозия процесі тежеледі.
Газдарды кептірудің бірнеше әдісі бар. Олар көлемінің үлкеюіндегі дроссель эффектісіне, көлемінің үлкеюіндегі сыртқы әсерді пайдалануға,
антифризді бүркуге, газдан сұйық немесе қатты сіңіргіштермен жүргізу әдістері ең көп тараған.
Кептіру кезінде - диэтиленгликоль (ДЭГ) және триэтиленгликоль (ТЭГ) де пайдаланылады.
Көмірсутекті газдарды сұйық сіңіргіштерді қолданып кептіру абсорбциялық процеске жатады, яғни су буының еріткіштермен сіңірілуі. Алғашқы кезде отын газын кептіруге глицерин (1929ж), одан кейін (1936ж) осы мақсатта диэтиленгликоль (ДЭГ) және үшэтиленгликоль (ТЭГ) және хлорлы кальций ерітіндісі қолданыла бастады.
Газды сұйық сіңіргіштермен кептіру процесі абсорбция және қатты сіңіргіштермен газдарды кептіру адсорбция құбылысына жатады.
Сұйық сіңіргіштермен газ кептіру. Бұл тәсіл өндірісте кең тараған. Бұл тәсілдің артықшылықтары: неғұрлым салыстырмалы төмен капиталдық салымдар және эксплуатациялық шығындар, кептіру жүйесінде газ қысымы ауытқуларының төмендігі, процесс үздіксіздігі. Кемшіліктері: шық нүктесін аз төмендету; газ құрамында жеңіл көмірсутектік сұйықтықтар болған жағдайда гликольдердің көбіктенуі.
Гликольдер қолданумен жұмыс істейтін газ кептіру қондырғылары екі типті болады: абсорбциялық қондырғылар және гликольді газ ағынына енгізу қондырғылары.
Гликольдер қасиеттері. МЭГ, ДЭГ, ТЭГ - түссіз (химиялық таза) немесе ашық - қоныр түске боялған (техникалық) сұйықтықтар, суда кез келген қатынастарда ериді.
Кептіру процесі үшін сіңіргіштердің келесі көрсеткіштері маңызды:
oo Абсорбция процесінің әр түрлі температураларында әр түрлі концентрациялардағы гликольдер ерітінділерінің кептіргіштік қабілеті;
oo Гликольдердің сулы ерітінділерінің қайнау температурасы;
oo Әр түрлі концентрациялы гликольдердің қату температурасы.
Кесте 1.1 Гликольдер қасиеттері
Зат
Молекулалық массасы
ρ20, кгм3
Температура
Қайнау
ыдырау
МЭГ
ДЭГ
ТЭГ
62,07
106,12
150,17
1115
1118
1125
197,5
245
287
-
164
206
Табиғи және мұнайлық газдарды H2S және CO2 - ден тазалау.
Газдардың құрамында күкіртті қосылыстардың кездесуі шикізаттарды ары қарай өңдеуге тасымалдауға кері әсерін тигізеді сондықтан да газдарды өңдемес бұрын тазалау керек. Табиғи және мұнай газдардан бөлініп алған элементарлы күкірт бөлуге немесе күкірт қышқылын алу мақсатында қолданылады.
Әлемдік күкірт өндірісінің 30%-тен астамы күкіртсутекке бай табиғи газдардан өндіріледі. Кейбір кен орындарында табиғи газдың құрамындағы 50-70% күкіртсутек құрайды. Мысалы, оларға Канада, АҚШ, Қытай кен орындарын жатқызуға болады. Ал біздің еліміздегі ең жоғарғы орынға Қарашығанақ кен орының жатқызамыз. Күкіртсутек газдарды тазалаудың екі түрі қолданылады: 1) сұйық сіңіргіштерді қолдану, абсорбциялық; 2) қатты сіңіргіштерді қолдану, адсорбциялық тазалау процесі. Үлкен кен орындарында тазалау процестері аралас түрінде яғни сұйық сіңіргіштермен қатты сіңіргіштер бірге қолданылады. Сұйық сіңіргіштермен тазалау процестері газдың құрамында күкіртті қосылыстардың мөлшері жоғары болған жағдайда қолданылса, ал қатты сіңіргіштермен тазалау процесі тазаланатын газдың құрамындағы қосылыстардың мөлшері төмен болған жағдайда қолданылады. Сұйық сіңіргіштерге моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, дигликольамин, калий карбонаты(поташ). Қатты сіңіргіштерге мырыш оксиді, темір оксиді, көмір, молекулалық сито және тағы басқалары қолданылады.
Абсорбциялық тазалау процесі екі түрге бөлінеді:
oo физикалық абсорбция;
oo хемосорбциялық.
Хемосорбциялық абсорбциялау процестеріне:
oo аминдермен тазалау - моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин;
oo эконамин процесінде қолданылатын сіңіргіш - дигликольамин;
oo поташтық тазалау сіңіргіш - калий карбонатының ыстық ерітіндісі;
oo адип тазалау процестері - диизопропаноламин.
Физикалық абсорбциялау процестеріне:
oo флюар қолданылатын сіңіргіш - пропилен карбонаты;
oo селексол процесінде қолданылатын сіңіргіш - полиэтиленгликольдің диметилэфирі;
oo сульфолан процесінде қолданылатын сіңіргіш - диизопропаноламин қосылған сульфолан сұйық ерітіндісі;
oo пуризол процесінде қолданылатын сіңіргіш - н-метилпирролидон ерітіндісі.
Мұнайлық және табиғи газдар құрамына көмірсутектермен бірге қышқыл газдар; көміртегі қос оксиді (СО2) және күкіртсутек (Н2S), тағы да күкіртті қосылыстар - көміртегінің күкіртті оксиді (COS), қос күкіртті көміртегі (CS2), меркаптандар (RSH), тиофендер және басқа қоспалар кіреді, олар белгілі жағдайда газдарды тасымалдауды және пайдалануды күрделендіреді. Металдардың коррозиясын күшейтеді, каталитикалық процестердің тиімділігін төмендетеді және катализаторды уландырады.
Газдарды қышқылды компоненттерден абсорбциялық тазарту үшін N -метил-2пиролидон, гликольдер, пропиленкарбонат, трибутилфосфат, метанол, ал химиялық сіңіргіш ретінде моно- және диэтаноламиндер қолданылады.
H2S - шіріген жұмыртқа иісі бар өте улы газ. Оның ауадағы концентрациясы 0,05-0,1% немесе 0,76-1,52 гм3 болған жағдайда естен тану немесе өлім шақырады. Бұдан төмен концентрациялар хроникалық уланулар шақырады. Шекті рұқсат етілген концентрациясы (ШРЕК) 0,01гм3.
H2S көмірсутектерді химиялық өңдеу процестеріне де кері әсер етеді: катализаторларды улайды, жұмыс ұзақтылығын қысқартады. H2S өте күшті коррозиялық белсенді зат. Технологиялық жабдықтарды, құбырларды, арматураны жеп қояды.
Коррозиялық, әсіресе ылғал болған жағдайда, CO2 - ге тән. Сондықтан құрамында қышқыл компоненттері бар газдар тазалауға ұшыратылады.
Газдан күкіртсутекті және көміртегінің қос оксидін бөлу тәсілдері. Қышқыл компоненттерді бөлу тәсілдерін екі топқа бөледі:
oo Құрғақ - қатты тазалаушы масса пайдаланумен;
oo Ылғал - сұйық ерітінділер пайдаланумен.
Құрғақ тәсілдерде қатты сіңіргіштер (адсорбенттер) - мырыш тотығы, алюминий өндірісінің шламы, губка тәріздес темір (темір тотығы), активтелген көмір қолданылады. Соңғы уақытта адсорбциялық тазалау процестерінде цеолиттер көбірек қолданылуда, оларды пайдалану кезінде газдарды бір уақытта кептіреді және H2S-пен CO2 - ден тазалайды. Қатты сіңіргіштерді H2S мөлшері төмен болатын газадарды тазалауға пайдаланады.
Ылғалды тәсілдерді құрамында едәуір көп мқлшердегі H2S-пен CO2 бар газадарды жоғары қысымда тазалауға пайдаланады. Қышқыл компоненттерді бөлудің ылғалды тәсілдері бірнеше түрге бөлінеді:
oo Адсорбенттің активті бөлігімен H2S-пен CO2-мен химиялық әрекеттесетін процестер;
oo H2S-пен CO2-ні сіңіру физикалық еру нәтижесінде өтетін процестер;
oo Аралас типті адсорбенттер қолданылатын процестер; H2S-пен CO2-ні сіңіру бір уақытта физикалық адсорбция (еру) және химиялық реакция (хемосорбция) нәтижесінде өтеді.
Хемосорбция процестері, H2S-пен CO2-нің сорбенттің активті бөлігімен әрекеттесуіне негізделген, кең тараған процесс. Оларға алканоаминдер негізіндегі процестер жатады: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), дигликольамин (ДГА) және калий карбонатының ыстық ерітіндісі.
МЭА процесі неғұрлым ескі және кең тараған, оның артықшылықтары - жоғары белсенділік, төмен баға, тұрақтылық және регенерация оңайлығы, көмірсутектердің төмен ерігіштігі, төмен капиталдық салымдар.
Кемшіліктері - адсорбент регенерациясына көп мөлшерде жылу қуатының жұмсалуы, COS, CS2 және O2-ге тұрақсыздық, олардың әсерінен МЭА қайтымсыз реакцияларға түседі. МЭА-коррозиялық белсенді зат: МЭА-ның структуралық формуласы: HO-CH2-CH2-NH2; молекулалық массасы 61,08; ρ20=1018 кгм3; қалыпты жағдайлардағы қайнау температурасы 170ºC; қату температурасы 10,6ºC; H2S сіңіргіштік қабілеті 100 м3 м3.
ДЭА-процесс - тазалауы бойынша екінші. МЭА-мен салыстырғанда оның артықшылықтары - COS, CS2 және O2-ге тұрақтылығы, булар серпімділігінің төмендігі, соған байланысты булану кезінде жоғалтулар аз. Кемшіліктері (МЭА-мен салыстырғанда) - төмен химиялық белсенділік, төмен сіңіргіштік қабілет, меркаптандар бөлу кезінде эффективті емес. ДЭА сипаттамасы: молекулалық массасы 105,14; ρ20=1095 кгм3; қайнау температурасы 269ºC; қату температурасы 28ºC; H2S сіңіргіштік қабілеті 56 м3 м3.
МЭА H2S-пен CO2-ні сіңіреді, нәтижесінде сульфидтер, дисульфидтер, карбонаттар, бикарбонаттар түзіледі:
2RNH2+H2S--(RNH3)2S
(RNH3)S+H2S--2RNH3HS
2RNH2+CO2+H2O--(RNH3)2CO3
(RNH3)2CO3+CO2+H2O--2RNH3HCO3
2RNH2+CO2--RNHСООNH3R
Бұл теңдеулердегі R-радикал CH2-CH2- OH.
Температурасы 20 - 40ºC жоғары қысым кезінде реакция солдан оңға қарай жүреді де, ал 105 - 130ºC төмен қысым кезінде реакция солға қарай, яғни бастапқы компоненттерге оңай ыдырайды.[6]
Абсорбентті таңдағанда бөлінетін газдың құрамын, процестің қысымы мен температурасын, қондырғының өнімділігін ескереді. Абсорбент таңдау сонымен қатар оның селективтілігімен, сіңіру қабілетімен, коррозиялық активтілігімен, бағалылығымен, токсикалығымен және басқа да факторлармен анықталады. Бұл кезде газ қоспасынан газдың бір немесе бірнеше компоненттерін сіңіруді абсорбенттен сіңірілген компоненттерді бөлуді, яғни десорбцияны жүргізу қажет.
Ректификацияға қарағанда абсорбция процесі негізінен бір бағытта жүреді, яғни абсорбентті ұшқыш емес деп санауға болады. Көп компонентті газ қоспасының абсорбциясы кезінде оның кейбір сатыларында жеке компоненттер басқа сіңіргіштермен ығыстырылуы мүмкін. Нәтижесінде, абсорбция процесімен қатар, кейбір компоненттердің десорбция процесі жүріп, газ және сұйық фазалары арасында компоненттер тарала бастайды.[6]
Қазіргі уақытта газдарды хемосорбция әдісі арқылы тазалауда этаноламин ерітіндісі кеңінен қолданылады. болып табылады. Күкіртті тазалау процесінің 1600 блок технологиялық схемасында 45:40:15 (масс) үлес қатынастарында моноэтаноламин және диэтаноламин аралас ерітінділері, сульфалон және су қолданылады. Сульфолан - қышқыл газдың (көбіне күкіртсутек және меркаптандарда) жоғары парциалды қысымында күшті органикалық еріткіш. Метилэтаноламин және диэтаноламин - органикалық сілтілер. Олар қышқыл құрамды химиялық абсорбция процесінде алынады. Қышқыл газдардың сіңірілу процесі келесідей:
H2S+ R3N- R3NH++HS- жылдам реакция
R3N+ СО2+H2O- R3NH++HCO3- баяу реакция
Мұнайлық газды МДЭА, Н2S, СО2 ерітінділерімен тазалау процесінде абсорберден бөлінген жылудың әсерінен "комплекс" аммоний тұзы түзіледі. Табақшалы колонналы аппараттағы қаныққан ерітіндінің десорбция процесі төмен қысымда ерітіндіні қыздыру температурасы есебінен жүзеге асады. Осының әсерінен күкіртсутек пен ерітінді регенерациясы өтеді. Күкірттен тазалау қондырғысындағы процесте ерітінділердің көпіршіктенуі болуы мүмкін. Бұл МДЭА, сульфолан және басқаларының жоғалуын тудырады. Көпіршіктену абсорберде өтеді. Оның алдын алуда көпіршіктенуге қарсы әдісті қарастырады. Механикалық қоспалардан арылу мақсатында аминді ерітінді қолданылады және де ерітіндінің бір бөлігі үш сатылы фильтрлеу арқылы қыздырылады. Ерітіндіні регенерациялауда алынған қышқыл газды күкірт алу қондырғысына (блок 1900) жібереді.[2]
Курстық жобаның теориялық бөлімінде мұнайға ілеспе газды дайындау бөлімдері: көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалау, құрғату және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалау қарастырылды. Осы бөлімдердің ішінен дипломдық жобада коррозияны болдырмас үшін мұнайға ілеспе газдарды күкіртсутектен және СО2 - ден тазалау бөлімі таңдап алынды.
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнім сипаттамасы
Жаңажол кен орны Каспий маңы ойпатының шығыс жақ қанатында Оралмен шекаралас, Мұғалжар таулары мен Ембі өзенінің алқабында және Кеңқияқтың оңтүстік-шығысында 40 км жерде орналасқан. Кен орны 1978 жылы ашылып, 1986 жылы қолданысқа берілді.
Мұнай тығыздығы ρ=0,8188-0,8586гсм3, күкірт мөлшері 1%-тен кем, күкірт қышқылды шайырлар 10%-ға дейін, асфальтендер 0,59%. 200С-тағы мұнай тұтқырлығы 6,6-25,0сСт.
Жер асты мұнай тығыздығы ρ=0,5540 гсм3, сепарацияланған 0,8271 гсм3, қанығу қысымы 225 атм; газ құрамы 305,2м3м3, отыруы 42%, газ тығыздығы ρ=0,7110гcм3.[10]
Физика - химиялық қасиеті. Жаңажол кен орнының мұнайы мен газының қасиеттері 6 шыңыраудан, 9 тереңдік пробасы, 9 шыңыраудан алынған 22 үстінгі пробасын зерттеу нәтижесі арқылы белгілі болды. Зерттеулер Эмбанефть орталық лабораториясымен (тереңдік проба 5 шыңыраудан, 4 шыңыраудан беткі проба), Гурьев мұнай газ геология бірлестігінің (5, 11, 16 шыңыраулардан 19 тереңдік пробасы, 4 шыңы - раудан беттік проба - үш зерттеу) орталық лабораториясымен жүргізілді.
Тереңдік пробаларын стандартты сазсыздандыру кең орнындағы апарациялық құрылғылар жұмысына сәйкес келмеген жағдайда жүргізіледі. Сондықтан 17 және 25 шыңыраулар бойынша мұнай мен газдың параметрлері тереңдік пробасының стандартты жағдайында (атмосфералық қысым және температура 20 С) бірінші сатылы газсыздандыру кезінде анықталып қана қоймайды, және де апаратордың жұмысшы жағдайында экспериментті PVT - 12 қондырғысында, сонымен қатар қабат мұнайының құрамы есебімен эәне ЭВМ Минск - 32 - де тепе - теңдік (соnst) тұрақтысын қолданып анықтауға болады.
Зауыттағы өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы төмендегі 2.1 кестеде көрсетілген.
Кесте 2.1. Зауыттағы өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
№
пп
Шикізат аталуы, материалдар,реагенттер,
жартылайфабрикаттар,дайын өнімдер
Мемлекеттік нөмір немесе техникалық шарттар, ұжым стандарты
Сапа көрсеткіштері
МЕСТ, ОСТ, СТП,ТУ бойынша нормалары
1
2
3
4
5
Бастапқы шикізаттар
1
Мұнайлы газдарды
Тазалау
Ұжым стандарты
Құрамы, мол. %:
СО2-0,54
Н2S-3,45
Құрамы, мол. %:
N2-1,79
CH4-72,0
Кесте 2.1 (жалғасы)
1
2
3
4
5
СН3SН-0,00104
С2Н5SН-0,00240
С3Н7SН-0,00063
С4Н9SН-0,00001
СО2-0,54
C2H6-9,66
Н2S-3,45
С3Н8-7,05
iС4Н10-1,32
nС4Н10-2,38
iС5Н12-0,72
nС5Н12-0,61
С6Н14-0,34
С7Н16-0,12
С8+B-0,01592
СН3SН-0,00104
С2Н5SН-0,00240
С3Н7SН-0,00063
С4Н9SН-0,00001
Ылғалдығы 100%
Температурасы-21-45оС
Қысымы 4,5-4,3МПа
Материалдар
2
АГ-3 маркалы активтендірілген көмір
20464-75МЕСТ
Үйінді тығыздығы-0,4-0,55тм3
3
Су буы
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
Температура +164оС
4
Таза айналым су
Ұжым стандарты
Қысым-0,3МПа
Температура+30оС
5
Кері айналым су
Ұжым стандарты
Қысым-0,15МПа
Температура+40оС
6
Өндірістік су
Ұжым стандарты
Қысым-0,3МПа
Температура+5-10оС
7
Жылы су
Ұжым стандарты
Кірушығу қысымы-0,60,5МПа
Кірушығу температура
+15070оС
8
КИП қажетті сығылған
Ауа
МЕСТ 17433-80
Ластану класы-1.
5 мкм көп емес қатты бөлшектер өлшемі.
Басқа қоспалардың құрамы,көп емес
а) қатты бөлшектер 1мгм3;
б) сұйық күйдегі су- өткізілмейді;
в) сұйық күйдегі май- өткізілмейді.
Шық нүктесінен төмен минималды жұмыс температурасы- 10оС кем емес- 10оС көп емес
Қысым - 0,6-0,5МПа
Кесте 2.1 (жалғасы)
1
2
3
4
5
9
Техникалық сығылған ауа
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
10
Азот
oo баллоннан
oo зауыттық жүйе
МЕСТ 949-73
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
Қысым-0,5МПа
11
Отындық газ
Ұжым стандарты
Құрамы,көл.%.:
CH4-58,137
C2H6-15,07
С3Н8-14,52
iС4Н10-4,13
С4Н10-2,72
Н2-1,6
iС5Н12-1,3
С5Н12-1,2
С6Н14-0,88
RSН-0,007
Қысым-0,6МПа
Температура +20оС
Реагенттер
12
Метилдиэтаноламин
(НОС2Н4)2NСН3
ТУ 2423-005-11159873-2000
Сыртқы күйі
Жоғарғы сорт
Механикалық қоспасыз түссіз сұйықтық
Бірінші сорт
Механикалық қоспасыз түссізден сары түске дейінгі сұйықтық
Тығыздық, гсм3
1,036-1,042
1,036-1,042
Түстілігі, кем емес
80
-
Метилдиэтаноламиннің массалық үлесі, % кем емес
99,0
98,5
Қоспаның массалық үлесі (су, метилмоно
этаноламин, монооксиэтилді метилдиэтаноламин, % кем емес, соның ішінде:
1
1,5
Судың массалық үлесі, % кем емес
0,2
-
Монооксиэтилдің массалық үлесі , % кем емес
-
0,3
Кесте ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
5
1. Әдеби шолу
7
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
15
2.2 Қондырғының схемасын таңдау және негіздеу
19
2.3 Қондырғының технологиялық схемасының сипаттамасы
21
3.Технологиялық есептеулер
3.1Қондырғының материалдық балансы
24
3.2 Конструктивті есептеулер
26
3.3 Негізгі аппаратты таңдау және негіздеу
34
Қорытынды
38
Пайдаланылған әдебиеттер
39
Кіріспе
Соңғы жылдары мұнай, газ бен мұнайға серік газдардың маңызы өте зор. Мұнай тектес табиғи жанар газдар жер қойнауындағы өз алдына жеке - жеке таза газ кендерін, болмаса мұнай ішінде еріп, тұтас мұнай - газ горизонттарын құрастырып немесе тікелей мұнай бетінде шоғырланып орналасады. Мұнай кеніштерін игеру, өндіру процесінде мұнаймен араласып, сыртқа шығатын газды - ілеспе газ деп атайды.
Жалпы алғанда мұнай қабаттарында, қандай мөлшерде болмасын, еріген газ кездеседі.
Жанар газдардың құрамы (CH) көмірсутектерінен тұрады, олардың ішінде метан, этан, пропан, бутон, пентан т.б. газдар кездеседі. Таза газдан тұратын горизонттардың құрамында метанның көлемі басымырақ келіп, аумағы 98%-ке дейін жетеді.
Газ құрамында жеңіл газдар (метан және этан) көп болған сайын оның салмағы жеңіл келуімен қатар тез қызу бөледі, ал ауыр газдардың құрамында метан және этан аз мөлшерде болады.
Атмосфералық жағдайда (және 0˚ С температурада) метан және этан газ күйінде кездеседі. Пропан мен бутан газ күйінде кездессе де шамалы қысым арқылы сұйық көмірсутегіне тез айналады.
Газ - көлеміндегі жеңіл және ауыр (пропаннан жоғары) көмірсутектерінің құрамына байланысты - құрғақ және майлы газдар болып екі топқа бөлінеді.
Құрғақ газдар қатарына ауыр көмірсутектерінен арылған, тек қана метаннан тұратын газдар жатады.
Майлы газдар ауыр көмірсутектеріне қанық, айыру процесінде олардан сұйық газбен бензинді газдар алуға болатын газдар жатады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбай, өртеп жіберіп отқан.
Бұрындары ауада жағылып келген газдың көлемі қазіргі таңда анағұрлым қысқарды. Ауада жағылатын газ көлемі 2007 жылмен салыстырғанда, бес есеге жуық азайған. Ал қазіргі кезде оларды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Бұл мұнайға ілеспе газды толық өңдеуге, ауаға шығатын зиянды заттарды азайтуға, экологиялық жағдайды жақсартуға, өндірілетін өнімдер сапасын арттыруға, өңірдегі кәсіпорындар мен тұрғындарды арзан көгілдір отынмен қамтамасыз етуге, өнімнің әлемдік нарыққа шығуына алғышарт жасайды.
Ілеспе мұнай газдарын газ өңдеу зауыттарында өңдеудің мәнісі олардан тұрақты газ бензинін бөлу, сұйытылған газдар және техникалық таза жеке көмірсутектерін алу.
Жер астынан алынатын табиғи газбен бірге су буы, сұйық су, көміртекті газ, күкіртті сутегі, азот және гелий болады. Күкіртті сутегі және көміртекті газды жинау мен тасымалдау желісін күшті коррозияга ұшыратады, ал судың болуы қатты гидраттар (СН4·6Н2О, СН4·7Н2О, С3Н8·18Н2О және басқа) түзілу мүмкіндігінің себепшісі болады, олар газ құбырының қабырғаларына отырып, оның газды жіберу қабілетін азайтады. Сондықтан газды алысқа тасымалдау алдында құрғатады және тазалайды. Табиғи және ілеспе мұнай газдарын газ өңдеу зауыттарында іске асырады.
Қазіргі уақытта өндірісте газ қоспаларынан бағалы компоненттерді бөліп алу үшін немесе бұл қоспаларды зиянды заттардан тазарту үшін абсорбция процестерін қолданады.
Газдардың құрамында күкіртті қосылыстардың кездесуі шикізаттарды ары қарай өңдеуге тасымалдауға кері әсерін тигізеді сондықтан да газдарды өңдемес бұрын тазалау керек. Өңдеу процесі кезінде күкіртті қосылыстардың болуы процесте қолданылатын катализаторды улайды, сонымен қатар аппараттар мен қондырғыларды коорозияға ұшыратады.
Абсорбция процесі абсорбент көмегімен газ немесе бу - газ қоспаларынан газдар немесе буларды сіңіру. Абсорбциялық процестер химиялық технологияда кең таралған және бірқатар маңызды өндірістердің негізгі технологиялық сатысы болып табылады. Сонымен қатар, абсорбциялық процестер атмосфераға шығарылатын газдарды зиянды қоспалардан санитарлық тазарту кезінде (мысалы, газдардың фторлы қосылыстардан тазарту, өндірісте бөлінетін минералды қоспалардан тазарту, т.б.) қолданылатын негізгі процесс болып табылады.
Табиғи және мұнай газдардан бөлініп алған элементарлы күкірт бөлуге немесе күкірт қышқылын алу мақсатында қолданылады.
Газды өңдеудің негізгі мақсаты - бастапқы газ құрамынан қышқыл компоненттерді және ылғалды, ал содан кейін осы газдан II және III топ көмірсутектерін бөлу болып табылады.
Өнімдердің сапасын арттыру және газ өңдеу зауыттарының құрал - жабдықтарын пайдалану жағдайларын жақсарту мақсатында көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалайды, құрғатады және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалайды.
Осы мақсаттарды алға ала отырып курстық жұмыста Жаңажол кен орынының ілеспе газын дайындаудың бөлімдері қарастырылу ұсынылады.
1.Әдеби шолу
Барлық дерлік көмірсутек шикізаттарын шығу тегіне байланысты біріншілік және екіншілік көмірсутек газдары деп екі топқа бөлінеді. Біріншілік көмірсутек газдары - жер қойнауынан тікелей өңдірілетін газдар. Жер қойнауында таралуымен құрамы бойынша оларды табиғи және мұнайға серік газдар деп екіге бөлеміз. Табиғи газдардың құрамы таза газ кен орындарындағы жеңіл көмірсутекті газдардан тұрады. Ал мұнайға серік газдар мұнай кен орындарында мұнаймен бірге өндірілетін газдар.
Мұнайға серік газдар мұнай немесе мұнай шикізатының үстін бүркеп жатады. Мұнайды өндіру кезінде өңдеу тығыздығын төмендеткен кезде сұйық мұнай құрамындағы газдар жеңіл әрі тез бөлініп шығады. Ертеректе мұнайға серік газдарды пайдаланбаған. Ал қазіргі кезде мұндай газдарды жинап алады да әрі қарай өңдеу арқылы мұнай химиялық өнеркәсіптерде маңызды шикізат ретінде қолданылады.
Табиғи және мұнайға серік көмірсутек газдары отын және мұнай химиясының шикізатын өндіруде өте құнды шикізаттарға жатады. Табиғи жанғыш газдар метан қатарының көмірсутектер қоспасы боп табылады. Кейбір кен орындар газдары құрамында күкіртсутек және СО2 сияқты қышқыл компоненттері, азот, оттегі, сирек газдар гелий мен аргон, және барлық табиғи газдар серігі - су булары.
Табиғи газдар құрамына кіретін көмірсутектерді шартты түрде үш топқа бөлуге болады:
I топқа - метан мен этан кіреді. Олар қалыпты жағдайда құрғақ газ болады, олар 60-95%-ды құрайды.
II топқа - пропан, і- бутан және n- бутан кіреді. Бұл көмірсутектер таза күйінде және қалыпты жағдайларда газ болады, ал жоғары қысымдарда сұйық күйге ауысады, көмірсутектердің бұл тобы сұйытылған газдар деп аталады.
III топқа - і - пентан, n- пентан, гексан және неғұрлым жоғары молекулалы көмірсутектер жатады. Қалыпты жағдайларда бұл көмірсутектер - сұйықтықтар және олар бензиндердің құрамына кіреді.
Газды өңдеудің негізгі мақсаты - бастапқы газ құрамынан қышқыл компоненттерді және ылғалды, ал содан кейін осы газдан II және III топ көмірсутектерін бөлу болып табылады.
Өнімдердің сапасын арттыру және газ өңдеу зауыттарының құрал - жабдықтарын пайдалану жағдайларын жақсарту мақсатында көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалайды, құрғатады және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалайды.
Механикалық қоспалардан тазалау. Механикалық қоспалардан тазалауды негізінен механикалық құралдар көмегімен іске асырады. Газ тазалауды құрғақ және ылғалды әдістерге бөледі. Құрғақ тазалауда құрғақ шаң ұстатқыштар қолданылады: циклондар, тұндырғыш аппараттар және электрофильтрлер.
Циклондардың әсері, ортадан тепкіш күшті, ластанған газды жоғары жылдамдықпен аппаратқа жанама жолмен енгізудің нәтижесінде және оның одан әрі қозғалысы бұранда түрінде болған жағдайда пайдалануға негізделген. Тозаң ортадан тепкіш күштің әсерімен қабырғасына лақтырылып төменгі саңылау арқылы бункерге түседі, ал тазаланған газ ағымы циклонның орталық құбыры арқылы шығарылады. Тазалу коэффициенті тозаң бөлшектерінің мөлшеріне және циклон диаметріне байланысты. Ортадан тепкіш күш, циклон диаметрі аз болған сайын көп әсер етеді. Тазалуға қажетті газ мөлшері көп болған сайын 4 немесе 8 - ден тұратын циклондар топтарын, сандары оннан жүзге дейін жететін батарея типтес бір агрегатқа жиынтығын пайдаланады.
Газды тозаңнан тазалаудың ең тиімді әдісі электр сүзгіште тазалау болып саналады. Олардың әсері газды иондандыруға, яғни оның молекуласының оң және теріс иондарға ыдырауына, қарама - қарсы зарядталған электродтарға қозғалуына негізделген. Электродтар арасында потенциалдар айырмашылығының бірнеше мың вольтке дейін өсуімен иондар мен электрондар кинетикалық энергиясының күрт көтерілуінің нәтижесінде олар кездескен молекулаларды иондарға ыдыратады да газ толық ионданады. Мұндай жағдайда өткізгіш айналасында газдың әлсіз жарық шығаруы байқалады. Электродпен бірдей белгідегі иондар басқа тұндырғыш, (+) полюспен қосылған электродқа жылжиды.
Тозаңдалған газдағы (-) иондар жылжығанда тозаңға зарядын беріп, оларды тұндырғыш электродтарға бағыттайды. Шаң бөлшегі өзінің зарядын тұндырғыш электродтарға береді және өзінің салмағының әсерінен шөгеді немесе сілкуден лақтырылады. Электросүзгіштер жоғары кернеулі (40-70кВ) тұрақты электр тоғымен істейді. Тозаңның тоқ өткізгіштігін көтеру және оның тұнуын жақсарту мақсатында газды ылғалдайды. Түтік және пластинка тәрізді электрсүзгіштер бар. Газдың булардағы тазалану дәрежесі 80-98% дейін жетеді.
Ылғал газды тазалау тозаңдалған газ ағымының сұйықтықпен (минералды май) тығыз контактта болуына негізделген. Мұнда қатты бөлшектер сұйықтықпен ұсталады. Ылғал газды тазалауды жүргізу үшін скрубберлер, ылғалды циклондар, айналушы жуғыштар және т.б. қолданылады.
Мұнай және газ өндірісінде абсорбция процесі көмірсутекті газдарды бөлу, кептіру және тазарту үшін қолданылады. Табиғи және мұнайға серік газдардан абсорбция жолымен этан, пропан, бутан және бензин компоненттерін бөліп алады. Абсорбция табиғи газдарды қышқылды компоненттер - күкірт өндірісінде қолданылатын күкіртсутектен көміртегінің диоксидінен, көміртегінің күкіртсутегісінен, күкірт көміртектен, тиолдардан (меркаптандар) т.б. тазарту үшін қолданылады. Абсорбция сонымен бірге, пиролиз және каталитикалық крекинг газдарын бөлу және газдарды зиянды қоспалардан тазарту кезінде пайдаланылады.
Көмірсутекті газдарды бөлген кезде абсорбент ретінде бензин немесе керосин фракциялар, ал соңғы жылдары газ конденсаты қолданылады.
Газдарды кептіру. Газдағы су буларының мөлшері мұнай сеперациясының температурасы мен қысымына байланысты. Температура мен қысымның берілген мәндерінде газ көлемі бірлігінде су буларының мөлшері максимал болатын газ температурасын төмендетсе, олардың бір бөлігі конденсацияланады. Газдағы немесе ауадағы су буларының конденсациясы өтетін температура шық нүктесі деп аталады. Демек, шық нүктесі берілген қысымдағы газдағы су буларының максимал мөлшеріне сәйкес келеді.
Газ ылғалдылығы абсолюттік және салыстырмалы болып бөлінеді. Газдың абсолюттік ылғалдылығы - бұл көлем бірлігіндегі (гм3) немесе газдың масса бірлігіндегі (гкг) су буларының массасы.
Салыстырмалы ылғалдылық - бұл газ қоспасында бар су буының массасының берілген газ көлемінде сол температура мен қысымда болуы мүмкін қаныққан су буы массасына қатынасы. Салыстырмалы ылғалдылық % немесе бірлік үлестермен өлшенеді.
Көмірсутектік газдар гидраттарының түзілу шарттары. Егер берілген шарттарда су буларымен қаныққан газды салқындатса немесе изотермиялық сықса, одан су бөлінеді. Температуралар мен қысымдардың белгілі бір қатынастарында бөлінетін су газбен әрекеттесе отырып гидраттар - ақ кристалл зат, түзілу шарттарына байланысты мұз немесе қарға ұқсас, түзеді.
Гидраттардың негізгі торы су молекулаларынан тұрады, ал молекулааралық кеңістіктерде торлар формасындағы каналдар мен қабаттар көмірсутектік газдар молекулаларымен толтырылған.
Табиғи газдар компоненттері гидраттарының формулалары CH4·6H2O; C2H6·8H2O; C3H8·17H2O;і- C4H10·17H2O; H2S·6H2O; N2·H2O; CO2·H2O. Газдар гидраттарының бұл формулалары идеал жағдайларға сәйкес келеді, яғни гидраттық тордың ірі және кіші кеңістіктері 100%-ға толған жағдайларға сәйкес келеді. Көмірсутектік газдар гидраттарында сулық торлардың ірі кеңістіктері сұйық пропанмен және і-бутанмен, ал кіші кеңістіктері - метанмен, этанмен, азотпен, H2S-пен, CO2-мен толтырылған болады.
Ылғал газ тасымалданатын құбырлар немесе аппараттарда гидраттар түзілуі тек қана белгілі бір температуралар мен қысымдар қатынасында және бос су болған жағдайда ғана мүмкін. Гидраттар кристалдар тәріздес өседі және құбырларда, табақшалар саңылауларында және вентильде тығындар түзеді.
Гидраттар түзілуінің алдын алу үшін арнайы ингибиторлар - спирттер мен гликольдер қолданылады. Неғұрлым кең тараған ингибитор болып метанол табылады. Метил спирті - метанол (химиялық формуласы CH3OH, молекулалық массасы 32,04) түссіз мөлдір сұйықтық, өткір иісті, механикалық қоспасы жоқ. Метанол - тез әсері етуші у, суда кез келген қатынастарда араласады. Қайнау температурасы 164,6ºC, қату температурасы - 97,1 ºC, ρ15(100%)=791кгм3.
Газ ағынына енгізілген метанол су буларын сіңіреді және оларды төмен қату температуралы спиртті - сулы ерітіндіге айналдырады. Сонымен қатар гидраттар түзілу температурасы да төмендейді. Гидраттармен әрекеттесе отырып метанол оны бұзады. Түзілген спиртті - сулы ерітінді газ ағынымен арнайы тұндырғыштардың (дрипптер) төменгі нүктелерінде жиналады да атмосфераға лақтырылады.
Газдардан бөлінетін ылғал мен қаныққан гликольдер сепараторларда бөлініп, регенерацияға ұшыратылады.
Гидраттармен күресудің эффективті тәсілі - газды кептіру. Кептіру кезінде ылғал мөлшері күрт азаяды. Кептірілген газдың шық нүктесі газды бензинсіздендіру немесе тасымалдау процесінің ең төмен жұмысшы температурасынан 5-7ºC-ге төмен болуы керек.
Газды кептіру гидрат түзілуін болдырмайды, құбырлардағы гидравликалық жоғалтуларды төмендетеді және оның өткізгіштік қабілеті қажетті деңгейде сақталады, коррозия процесі тежеледі.
Газдарды кептірудің бірнеше әдісі бар. Олар көлемінің үлкеюіндегі дроссель эффектісіне, көлемінің үлкеюіндегі сыртқы әсерді пайдалануға,
антифризді бүркуге, газдан сұйық немесе қатты сіңіргіштермен жүргізу әдістері ең көп тараған.
Кептіру кезінде - диэтиленгликоль (ДЭГ) және триэтиленгликоль (ТЭГ) де пайдаланылады.
Көмірсутекті газдарды сұйық сіңіргіштерді қолданып кептіру абсорбциялық процеске жатады, яғни су буының еріткіштермен сіңірілуі. Алғашқы кезде отын газын кептіруге глицерин (1929ж), одан кейін (1936ж) осы мақсатта диэтиленгликоль (ДЭГ) және үшэтиленгликоль (ТЭГ) және хлорлы кальций ерітіндісі қолданыла бастады.
Газды сұйық сіңіргіштермен кептіру процесі абсорбция және қатты сіңіргіштермен газдарды кептіру адсорбция құбылысына жатады.
Сұйық сіңіргіштермен газ кептіру. Бұл тәсіл өндірісте кең тараған. Бұл тәсілдің артықшылықтары: неғұрлым салыстырмалы төмен капиталдық салымдар және эксплуатациялық шығындар, кептіру жүйесінде газ қысымы ауытқуларының төмендігі, процесс үздіксіздігі. Кемшіліктері: шық нүктесін аз төмендету; газ құрамында жеңіл көмірсутектік сұйықтықтар болған жағдайда гликольдердің көбіктенуі.
Гликольдер қолданумен жұмыс істейтін газ кептіру қондырғылары екі типті болады: абсорбциялық қондырғылар және гликольді газ ағынына енгізу қондырғылары.
Гликольдер қасиеттері. МЭГ, ДЭГ, ТЭГ - түссіз (химиялық таза) немесе ашық - қоныр түске боялған (техникалық) сұйықтықтар, суда кез келген қатынастарда ериді.
Кептіру процесі үшін сіңіргіштердің келесі көрсеткіштері маңызды:
oo Абсорбция процесінің әр түрлі температураларында әр түрлі концентрациялардағы гликольдер ерітінділерінің кептіргіштік қабілеті;
oo Гликольдердің сулы ерітінділерінің қайнау температурасы;
oo Әр түрлі концентрациялы гликольдердің қату температурасы.
Кесте 1.1 Гликольдер қасиеттері
Зат
Молекулалық массасы
ρ20, кгм3
Температура
Қайнау
ыдырау
МЭГ
ДЭГ
ТЭГ
62,07
106,12
150,17
1115
1118
1125
197,5
245
287
-
164
206
Табиғи және мұнайлық газдарды H2S және CO2 - ден тазалау.
Газдардың құрамында күкіртті қосылыстардың кездесуі шикізаттарды ары қарай өңдеуге тасымалдауға кері әсерін тигізеді сондықтан да газдарды өңдемес бұрын тазалау керек. Табиғи және мұнай газдардан бөлініп алған элементарлы күкірт бөлуге немесе күкірт қышқылын алу мақсатында қолданылады.
Әлемдік күкірт өндірісінің 30%-тен астамы күкіртсутекке бай табиғи газдардан өндіріледі. Кейбір кен орындарында табиғи газдың құрамындағы 50-70% күкіртсутек құрайды. Мысалы, оларға Канада, АҚШ, Қытай кен орындарын жатқызуға болады. Ал біздің еліміздегі ең жоғарғы орынға Қарашығанақ кен орының жатқызамыз. Күкіртсутек газдарды тазалаудың екі түрі қолданылады: 1) сұйық сіңіргіштерді қолдану, абсорбциялық; 2) қатты сіңіргіштерді қолдану, адсорбциялық тазалау процесі. Үлкен кен орындарында тазалау процестері аралас түрінде яғни сұйық сіңіргіштермен қатты сіңіргіштер бірге қолданылады. Сұйық сіңіргіштермен тазалау процестері газдың құрамында күкіртті қосылыстардың мөлшері жоғары болған жағдайда қолданылса, ал қатты сіңіргіштермен тазалау процесі тазаланатын газдың құрамындағы қосылыстардың мөлшері төмен болған жағдайда қолданылады. Сұйық сіңіргіштерге моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, дигликольамин, калий карбонаты(поташ). Қатты сіңіргіштерге мырыш оксиді, темір оксиді, көмір, молекулалық сито және тағы басқалары қолданылады.
Абсорбциялық тазалау процесі екі түрге бөлінеді:
oo физикалық абсорбция;
oo хемосорбциялық.
Хемосорбциялық абсорбциялау процестеріне:
oo аминдермен тазалау - моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин;
oo эконамин процесінде қолданылатын сіңіргіш - дигликольамин;
oo поташтық тазалау сіңіргіш - калий карбонатының ыстық ерітіндісі;
oo адип тазалау процестері - диизопропаноламин.
Физикалық абсорбциялау процестеріне:
oo флюар қолданылатын сіңіргіш - пропилен карбонаты;
oo селексол процесінде қолданылатын сіңіргіш - полиэтиленгликольдің диметилэфирі;
oo сульфолан процесінде қолданылатын сіңіргіш - диизопропаноламин қосылған сульфолан сұйық ерітіндісі;
oo пуризол процесінде қолданылатын сіңіргіш - н-метилпирролидон ерітіндісі.
Мұнайлық және табиғи газдар құрамына көмірсутектермен бірге қышқыл газдар; көміртегі қос оксиді (СО2) және күкіртсутек (Н2S), тағы да күкіртті қосылыстар - көміртегінің күкіртті оксиді (COS), қос күкіртті көміртегі (CS2), меркаптандар (RSH), тиофендер және басқа қоспалар кіреді, олар белгілі жағдайда газдарды тасымалдауды және пайдалануды күрделендіреді. Металдардың коррозиясын күшейтеді, каталитикалық процестердің тиімділігін төмендетеді және катализаторды уландырады.
Газдарды қышқылды компоненттерден абсорбциялық тазарту үшін N -метил-2пиролидон, гликольдер, пропиленкарбонат, трибутилфосфат, метанол, ал химиялық сіңіргіш ретінде моно- және диэтаноламиндер қолданылады.
H2S - шіріген жұмыртқа иісі бар өте улы газ. Оның ауадағы концентрациясы 0,05-0,1% немесе 0,76-1,52 гм3 болған жағдайда естен тану немесе өлім шақырады. Бұдан төмен концентрациялар хроникалық уланулар шақырады. Шекті рұқсат етілген концентрациясы (ШРЕК) 0,01гм3.
H2S көмірсутектерді химиялық өңдеу процестеріне де кері әсер етеді: катализаторларды улайды, жұмыс ұзақтылығын қысқартады. H2S өте күшті коррозиялық белсенді зат. Технологиялық жабдықтарды, құбырларды, арматураны жеп қояды.
Коррозиялық, әсіресе ылғал болған жағдайда, CO2 - ге тән. Сондықтан құрамында қышқыл компоненттері бар газдар тазалауға ұшыратылады.
Газдан күкіртсутекті және көміртегінің қос оксидін бөлу тәсілдері. Қышқыл компоненттерді бөлу тәсілдерін екі топқа бөледі:
oo Құрғақ - қатты тазалаушы масса пайдаланумен;
oo Ылғал - сұйық ерітінділер пайдаланумен.
Құрғақ тәсілдерде қатты сіңіргіштер (адсорбенттер) - мырыш тотығы, алюминий өндірісінің шламы, губка тәріздес темір (темір тотығы), активтелген көмір қолданылады. Соңғы уақытта адсорбциялық тазалау процестерінде цеолиттер көбірек қолданылуда, оларды пайдалану кезінде газдарды бір уақытта кептіреді және H2S-пен CO2 - ден тазалайды. Қатты сіңіргіштерді H2S мөлшері төмен болатын газадарды тазалауға пайдаланады.
Ылғалды тәсілдерді құрамында едәуір көп мқлшердегі H2S-пен CO2 бар газадарды жоғары қысымда тазалауға пайдаланады. Қышқыл компоненттерді бөлудің ылғалды тәсілдері бірнеше түрге бөлінеді:
oo Адсорбенттің активті бөлігімен H2S-пен CO2-мен химиялық әрекеттесетін процестер;
oo H2S-пен CO2-ні сіңіру физикалық еру нәтижесінде өтетін процестер;
oo Аралас типті адсорбенттер қолданылатын процестер; H2S-пен CO2-ні сіңіру бір уақытта физикалық адсорбция (еру) және химиялық реакция (хемосорбция) нәтижесінде өтеді.
Хемосорбция процестері, H2S-пен CO2-нің сорбенттің активті бөлігімен әрекеттесуіне негізделген, кең тараған процесс. Оларға алканоаминдер негізіндегі процестер жатады: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), дигликольамин (ДГА) және калий карбонатының ыстық ерітіндісі.
МЭА процесі неғұрлым ескі және кең тараған, оның артықшылықтары - жоғары белсенділік, төмен баға, тұрақтылық және регенерация оңайлығы, көмірсутектердің төмен ерігіштігі, төмен капиталдық салымдар.
Кемшіліктері - адсорбент регенерациясына көп мөлшерде жылу қуатының жұмсалуы, COS, CS2 және O2-ге тұрақсыздық, олардың әсерінен МЭА қайтымсыз реакцияларға түседі. МЭА-коррозиялық белсенді зат: МЭА-ның структуралық формуласы: HO-CH2-CH2-NH2; молекулалық массасы 61,08; ρ20=1018 кгм3; қалыпты жағдайлардағы қайнау температурасы 170ºC; қату температурасы 10,6ºC; H2S сіңіргіштік қабілеті 100 м3 м3.
ДЭА-процесс - тазалауы бойынша екінші. МЭА-мен салыстырғанда оның артықшылықтары - COS, CS2 және O2-ге тұрақтылығы, булар серпімділігінің төмендігі, соған байланысты булану кезінде жоғалтулар аз. Кемшіліктері (МЭА-мен салыстырғанда) - төмен химиялық белсенділік, төмен сіңіргіштік қабілет, меркаптандар бөлу кезінде эффективті емес. ДЭА сипаттамасы: молекулалық массасы 105,14; ρ20=1095 кгм3; қайнау температурасы 269ºC; қату температурасы 28ºC; H2S сіңіргіштік қабілеті 56 м3 м3.
МЭА H2S-пен CO2-ні сіңіреді, нәтижесінде сульфидтер, дисульфидтер, карбонаттар, бикарбонаттар түзіледі:
2RNH2+H2S--(RNH3)2S
(RNH3)S+H2S--2RNH3HS
2RNH2+CO2+H2O--(RNH3)2CO3
(RNH3)2CO3+CO2+H2O--2RNH3HCO3
2RNH2+CO2--RNHСООNH3R
Бұл теңдеулердегі R-радикал CH2-CH2- OH.
Температурасы 20 - 40ºC жоғары қысым кезінде реакция солдан оңға қарай жүреді де, ал 105 - 130ºC төмен қысым кезінде реакция солға қарай, яғни бастапқы компоненттерге оңай ыдырайды.[6]
Абсорбентті таңдағанда бөлінетін газдың құрамын, процестің қысымы мен температурасын, қондырғының өнімділігін ескереді. Абсорбент таңдау сонымен қатар оның селективтілігімен, сіңіру қабілетімен, коррозиялық активтілігімен, бағалылығымен, токсикалығымен және басқа да факторлармен анықталады. Бұл кезде газ қоспасынан газдың бір немесе бірнеше компоненттерін сіңіруді абсорбенттен сіңірілген компоненттерді бөлуді, яғни десорбцияны жүргізу қажет.
Ректификацияға қарағанда абсорбция процесі негізінен бір бағытта жүреді, яғни абсорбентті ұшқыш емес деп санауға болады. Көп компонентті газ қоспасының абсорбциясы кезінде оның кейбір сатыларында жеке компоненттер басқа сіңіргіштермен ығыстырылуы мүмкін. Нәтижесінде, абсорбция процесімен қатар, кейбір компоненттердің десорбция процесі жүріп, газ және сұйық фазалары арасында компоненттер тарала бастайды.[6]
Қазіргі уақытта газдарды хемосорбция әдісі арқылы тазалауда этаноламин ерітіндісі кеңінен қолданылады. болып табылады. Күкіртті тазалау процесінің 1600 блок технологиялық схемасында 45:40:15 (масс) үлес қатынастарында моноэтаноламин және диэтаноламин аралас ерітінділері, сульфалон және су қолданылады. Сульфолан - қышқыл газдың (көбіне күкіртсутек және меркаптандарда) жоғары парциалды қысымында күшті органикалық еріткіш. Метилэтаноламин және диэтаноламин - органикалық сілтілер. Олар қышқыл құрамды химиялық абсорбция процесінде алынады. Қышқыл газдардың сіңірілу процесі келесідей:
H2S+ R3N- R3NH++HS- жылдам реакция
R3N+ СО2+H2O- R3NH++HCO3- баяу реакция
Мұнайлық газды МДЭА, Н2S, СО2 ерітінділерімен тазалау процесінде абсорберден бөлінген жылудың әсерінен "комплекс" аммоний тұзы түзіледі. Табақшалы колонналы аппараттағы қаныққан ерітіндінің десорбция процесі төмен қысымда ерітіндіні қыздыру температурасы есебінен жүзеге асады. Осының әсерінен күкіртсутек пен ерітінді регенерациясы өтеді. Күкірттен тазалау қондырғысындағы процесте ерітінділердің көпіршіктенуі болуы мүмкін. Бұл МДЭА, сульфолан және басқаларының жоғалуын тудырады. Көпіршіктену абсорберде өтеді. Оның алдын алуда көпіршіктенуге қарсы әдісті қарастырады. Механикалық қоспалардан арылу мақсатында аминді ерітінді қолданылады және де ерітіндінің бір бөлігі үш сатылы фильтрлеу арқылы қыздырылады. Ерітіндіні регенерациялауда алынған қышқыл газды күкірт алу қондырғысына (блок 1900) жібереді.[2]
Курстық жобаның теориялық бөлімінде мұнайға ілеспе газды дайындау бөлімдері: көмірсутектік газдарды механикалық қоспалардан алдын - ала тазалау, құрғату және одан кейін күкіртсутектен және СО2 - ден тазалау қарастырылды. Осы бөлімдердің ішінен дипломдық жобада коррозияны болдырмас үшін мұнайға ілеспе газдарды күкіртсутектен және СО2 - ден тазалау бөлімі таңдап алынды.
2. Технологиялық бөлім
2.1 Өңделетін шикізат пен дайын өнім сипаттамасы
Жаңажол кен орны Каспий маңы ойпатының шығыс жақ қанатында Оралмен шекаралас, Мұғалжар таулары мен Ембі өзенінің алқабында және Кеңқияқтың оңтүстік-шығысында 40 км жерде орналасқан. Кен орны 1978 жылы ашылып, 1986 жылы қолданысқа берілді.
Мұнай тығыздығы ρ=0,8188-0,8586гсм3, күкірт мөлшері 1%-тен кем, күкірт қышқылды шайырлар 10%-ға дейін, асфальтендер 0,59%. 200С-тағы мұнай тұтқырлығы 6,6-25,0сСт.
Жер асты мұнай тығыздығы ρ=0,5540 гсм3, сепарацияланған 0,8271 гсм3, қанығу қысымы 225 атм; газ құрамы 305,2м3м3, отыруы 42%, газ тығыздығы ρ=0,7110гcм3.[10]
Физика - химиялық қасиеті. Жаңажол кен орнының мұнайы мен газының қасиеттері 6 шыңыраудан, 9 тереңдік пробасы, 9 шыңыраудан алынған 22 үстінгі пробасын зерттеу нәтижесі арқылы белгілі болды. Зерттеулер Эмбанефть орталық лабораториясымен (тереңдік проба 5 шыңыраудан, 4 шыңыраудан беткі проба), Гурьев мұнай газ геология бірлестігінің (5, 11, 16 шыңыраулардан 19 тереңдік пробасы, 4 шыңы - раудан беттік проба - үш зерттеу) орталық лабораториясымен жүргізілді.
Тереңдік пробаларын стандартты сазсыздандыру кең орнындағы апарациялық құрылғылар жұмысына сәйкес келмеген жағдайда жүргізіледі. Сондықтан 17 және 25 шыңыраулар бойынша мұнай мен газдың параметрлері тереңдік пробасының стандартты жағдайында (атмосфералық қысым және температура 20 С) бірінші сатылы газсыздандыру кезінде анықталып қана қоймайды, және де апаратордың жұмысшы жағдайында экспериментті PVT - 12 қондырғысында, сонымен қатар қабат мұнайының құрамы есебімен эәне ЭВМ Минск - 32 - де тепе - теңдік (соnst) тұрақтысын қолданып анықтауға болады.
Зауыттағы өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы төмендегі 2.1 кестеде көрсетілген.
Кесте 2.1. Зауыттағы өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
№
пп
Шикізат аталуы, материалдар,реагенттер,
жартылайфабрикаттар,дайын өнімдер
Мемлекеттік нөмір немесе техникалық шарттар, ұжым стандарты
Сапа көрсеткіштері
МЕСТ, ОСТ, СТП,ТУ бойынша нормалары
1
2
3
4
5
Бастапқы шикізаттар
1
Мұнайлы газдарды
Тазалау
Ұжым стандарты
Құрамы, мол. %:
СО2-0,54
Н2S-3,45
Құрамы, мол. %:
N2-1,79
CH4-72,0
Кесте 2.1 (жалғасы)
1
2
3
4
5
СН3SН-0,00104
С2Н5SН-0,00240
С3Н7SН-0,00063
С4Н9SН-0,00001
СО2-0,54
C2H6-9,66
Н2S-3,45
С3Н8-7,05
iС4Н10-1,32
nС4Н10-2,38
iС5Н12-0,72
nС5Н12-0,61
С6Н14-0,34
С7Н16-0,12
С8+B-0,01592
СН3SН-0,00104
С2Н5SН-0,00240
С3Н7SН-0,00063
С4Н9SН-0,00001
Ылғалдығы 100%
Температурасы-21-45оС
Қысымы 4,5-4,3МПа
Материалдар
2
АГ-3 маркалы активтендірілген көмір
20464-75МЕСТ
Үйінді тығыздығы-0,4-0,55тм3
3
Су буы
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
Температура +164оС
4
Таза айналым су
Ұжым стандарты
Қысым-0,3МПа
Температура+30оС
5
Кері айналым су
Ұжым стандарты
Қысым-0,15МПа
Температура+40оС
6
Өндірістік су
Ұжым стандарты
Қысым-0,3МПа
Температура+5-10оС
7
Жылы су
Ұжым стандарты
Кірушығу қысымы-0,60,5МПа
Кірушығу температура
+15070оС
8
КИП қажетті сығылған
Ауа
МЕСТ 17433-80
Ластану класы-1.
5 мкм көп емес қатты бөлшектер өлшемі.
Басқа қоспалардың құрамы,көп емес
а) қатты бөлшектер 1мгм3;
б) сұйық күйдегі су- өткізілмейді;
в) сұйық күйдегі май- өткізілмейді.
Шық нүктесінен төмен минималды жұмыс температурасы- 10оС кем емес- 10оС көп емес
Қысым - 0,6-0,5МПа
Кесте 2.1 (жалғасы)
1
2
3
4
5
9
Техникалық сығылған ауа
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
10
Азот
oo баллоннан
oo зауыттық жүйе
МЕСТ 949-73
Ұжым стандарты
Қысым-0,6МПа
Қысым-0,5МПа
11
Отындық газ
Ұжым стандарты
Құрамы,көл.%.:
CH4-58,137
C2H6-15,07
С3Н8-14,52
iС4Н10-4,13
С4Н10-2,72
Н2-1,6
iС5Н12-1,3
С5Н12-1,2
С6Н14-0,88
RSН-0,007
Қысым-0,6МПа
Температура +20оС
Реагенттер
12
Метилдиэтаноламин
(НОС2Н4)2NСН3
ТУ 2423-005-11159873-2000
Сыртқы күйі
Жоғарғы сорт
Механикалық қоспасыз түссіз сұйықтық
Бірінші сорт
Механикалық қоспасыз түссізден сары түске дейінгі сұйықтық
Тығыздық, гсм3
1,036-1,042
1,036-1,042
Түстілігі, кем емес
80
-
Метилдиэтаноламиннің массалық үлесі, % кем емес
99,0
98,5
Қоспаның массалық үлесі (су, метилмоно
этаноламин, монооксиэтилді метилдиэтаноламин, % кем емес, соның ішінде:
1
1,5
Судың массалық үлесі, % кем емес
0,2
-
Монооксиэтилдің массалық үлесі , % кем емес
-
0,3
Кесте ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz