Дегидратациялау әдістер

КІРІСПЕ
1 Әдеби шолу
1.1 Дегидратациялау әдістер
1.2 Дегидратациялау процесінің теориялық негізі
2 Технологиялық бөлім

2.1 Газды дегидратациялау қондырғысына сипаттама
2.2 Шикізат пен дайын өнімнің сипаттамасы
2.3 Қондырғының материалдық балансы
2.4 Қондырғының жылулық балансы
2.5 Адсорбердің негізгі өлшемдерін есептеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

Мұнай өндірудегі әлемдегі 55 елдің ішінде Қазақстан әлемде дәлелдеген қоры бойынша 12-ші орынға ие. Өндірілетін мұнай көлемі ТМД-да өндірілетін барлық мұнайдың 17 бөлігін қамтиды. ҚР көмірсутектің стратегиялық қоры бар мемлекеттер қатарына кіреді, сонымен қатар әлемдік энергоресурс нарығының қалыптасуына айтарлықтай ықпал етеді. Қазақстандық эксперттердің болжамы бойынша жалпы көмірсутек шиказатының барланған қорын келесідей сипаттайды.
Өндірістік категориядағы мұнайдың бастапқы және қалдықты қоры 2 млрд. т аса, оның ішінде 70 мұнай кен орны пайдалану үстінде. Мұнай қорының шамамен 90%–ы 12 кен орнындағы тұз асты шөгінділерінде анықталған, ал олардың үшеуінде(«Теңіз», «Карашығанақ», «Жаңажол») қор мөлшері 100 млн т аса.
Өндірістік категориядағы еркін газ қоры шамамен 2 млрд м3 жететін газды, газ конденсатты, мұнай газды кен орындары 70 тен аса тебылған. Қолданыста шамамен 30 кен орны.
Теңіз кен орны Атырау облысының Ембі ауданында орналақан. 1974 ж құрылым анықталып дайындалды. Кен орны әлемдегі ірі кен орындарының бірі ретінде саналады. «Тенгизшевройл» мәліметтеріне сай Теңізден өндірілетін қор 0,75 – 1,125 млрд т мұнай мөлшерімен бағаланды. Мұнайдың геологиялық қорының болжанған көлемі 3,133 млрд т (25 млрд баррел) бағаланады. Теңіз кен орынының ауданы 565 км2. жоғарғы мұнайлы коллектор 4000 –4700 м тереңдікте, төменгі — 4700 –5400 м тереңдікте.
Шикі газды сусыздандыру Теңіз кең орнының мұнай бергіштігін арттырады. Себебі, құрғақ газ мұнайды шығару үшін қабатқа кері айдалады. Сусыздандыру жұмыстарын гидраттар түзілуінің алдын алып, коррозияны болдырмау үшін жүргізеді.

1. Жданова Н.В., Халиф А.А. Осушка углеводородных газов. – М.: Химия,1984, 186 с
2. Брек Д. В. Цеолитовые молекулярные сита. – М.: Мир, 1974,556 с
3. Танатаров М. А., Ахметшина М. А. Технологические расчеты установок переработки нефти. – М.: Химия. 1987
4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Под ред. Ю.И. Дытнерского.- М: Химия, 1983. -272 с.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Мұнай өндірудегі әлемдегі 55 елдің ішінде Қазақстан әлемде дәлелдеген қоры бойынша 12-ші орынға ие. Өндірілетін мұнай көлемі ТМД-да өндірілетін барлық мұнайдың 17 бөлігін қамтиды. ҚР көмірсутектің стратегиялық қоры бар мемлекеттер қатарына кіреді, сонымен қатар әлемдік энергоресурс нарығының қалыптасуына айтарлықтай ықпал етеді. Қазақстандық эксперттердің болжамы бойынша жалпы көмірсутек шиказатының барланған қорын келесідей сипаттайды.
Өндірістік категориядағы мұнайдың бастапқы және қалдықты қоры 2 млрд. т аса, оның ішінде 70 мұнай кен орны пайдалану үстінде. Мұнай қорының шамамен 90% - ы 12 кен орнындағы тұз асты шөгінділерінде анықталған, ал олардың үшеуінде(Теңіз, Карашығанақ, Жаңажол) қор мөлшері 100 млн т аса.
Өндірістік категориядағы еркін газ қоры шамамен 2 млрд м3 жететін газды, газ конденсатты, мұнай газды кен орындары 70 тен аса тебылған. Қолданыста шамамен 30 кен орны.
Теңіз кен орны Атырау облысының Ембі ауданында орналақан. 1974 ж құрылым анықталып дайындалды. Кен орны әлемдегі ірі кен орындарының бірі ретінде саналады. Тенгизшевройл мәліметтеріне сай Теңізден өндірілетін қор 0,75 - 1,125 млрд т мұнай мөлшерімен бағаланды. Мұнайдың геологиялық қорының болжанған көлемі 3,133 млрд т (25 млрд баррел) бағаланады. Теңіз кен орынының ауданы 565 км2. жоғарғы мұнайлы коллектор 4000 - 4700 м тереңдікте, төменгі -- 4700 - 5400 м тереңдікте.
Шикі газды сусыздандыру Теңіз кең орнының мұнай бергіштігін арттырады. Себебі, құрғақ газ мұнайды шығару үшін қабатқа кері айдалады. Сусыздандыру жұмыстарын гидраттар түзілуінің алдын алып, коррозияны болдырмау үшін жүргізеді.

1 Әдеби шолу

0.1 Дегидратациялау әдістер
Сусыздандыру қондырғысы көмірсутек конденсаттарын бөліп алуға арналған арнайы жабдықтары бар және энергоқұралдар мен қосымша жүйелері бар жеке өзіндік кешенді қондырғы болып табылады.
Көмірсутекті газдарды суыздандыру табиғи және басқа да газдарды магистральды құбырлар бойымен тасымалдауда маңызды орын алады. Магистральды құбырларға берілетін барлық газдар міндетті түрде сусыздандырылады. Сусыздандыру тереңдігі алдағы газды өңдеу технологиялық процесінің талаптары мен салалық стандарттар бойынша анықталады.
Сусыздандыру процесінде абсорбциялық және адсорбциялық әдістер қолданылады, соның ішінде абсорбциялық кептіруде гликольдерді (диэтилен және триэтиленгликольдар), ал адсорбцияда цеолиттер (табиғи немесе синтетикалық) мен силикогельдер пайдаланады. Көмірсутекті конденсат пен суды бөліп алу үшін төмен температуралы сепарацияда кең қолданыс тапқан.
Газ өңдеу өңдірісінде сұйық абсорбенттермен кептіру кең қолданылуда. Бұл әдістің басқалардан артықшылығы капиталдық және эксплуатациялық шығындардың аздығы, кептіру жүйесіндегі газ қысымдар айырмасының төмендігі,құрамында қатты сорғыштарды улайтын заттары бар газдарды кептіру мүмкіндігі.
Бұл әдістің кемшіліктеріне шық нүктесінің аз төмендеуі (қатты сорғыштармен кептіруге қарағанда), газ құрамында кейбір ауыр көмірсутектердің болуына байланысты сорғыштардың көбіктенуі жатады.
Сұйық кептіргіштердің ең көп тарағандары екі атомды спирт болып келетін этиленгликоль, ди- және үшэтиленгликоль болып табылады. Диэтиленгликоль С2Н4(ОН)-О-С2Н4(ОН) - қайнау температурасы 244,50С, тығыздығы Р420=1,117 және қату температурасы минус 650С болатын түссіз сұйықтық. Ол суда толығымен ериді. Газ кептіруде қолданылуына каталитикалық риформинг процесі қондырғыларында пайдаланылатыны мысал бола алады. Ерітіндідегі диэтиленгликоль концентрациясы 95-97%. Айналмалы құрамында сутегі бар газды күкіртсутегіден моноэтаноламинмен тазартады, содан кейін диэтиленгликольмен кептіреді. Күкіртсутек пен ылғал айналмалы газ қысымымен жұтылады.
Әдетте диэтиленгликольді негізінен табиғи газдарды кептіргенде сусыздандырғыш агент ретінде қолданады. Кейде сусыздандыру мен күкіртсутектен тазалауды біріктіріп, этаноламин мен диэтиленгликольдің аралас ерітіндісімен жүргізеді. Төмен температуралы ректификациядан өткен пиролиз газдарын қайта кептіру міндетті, бірақ сұйық кептіргіштер 20-250С температурада газды өңдегенде оның шық нүктесін минус 150С-тан төмен түсіре алмайды. Ылғалды толығымен жою үшін адсорбенттерді қолданады.
Кептіру процесінде сұйық сіңіргіштердің келесі көрсеткіштері маңызды болып саналады:
- әр түрлі концентрациядағы гликольдердің абсорбция кезіндегіәр түрлі температурада кептіру қасиеті;
- әр түрлі температура мен концентрациядағы гликольдер ерітіндісінің тығыздығы;
- гликольдердің сулы ерітінділерінің қайнау температурасы;
- әр түрлі концентрациядағы гликольдер ерітіндісінің қату температурасы.
Газды сұйық жұтқыштармен кептіру процесінің мәнісі мынада: Абсорбенттің газбен цилиндр тәрізді аппаратында - абсорберде жанасуында, төменінен - газ, жоғарысынан сұйық - абсорбент берілгенде, су буы абсорбентпен жұтылады. Абсорбер ішіне абсорбент пен газ арасындағы жанасуды жақсарту мақсатында қалқа табақшалар салынады. Процесті 20 0С шамасындағы температурада және 2,0 - 6,0 МПа қысымда жүргізеді. Абсорбердің жоғары жағынан кептірілген газ, ал төменгі жағынан суланған абсорбент шығады. Суланған абсорбент аппаратқа - десорберге суды айдау мақсатында түседі.
Бұл процесті жоғары температурада, бірақ диэтиленгликоль үшін 170 0С және триэтиленгликоль үшін 1910С жоғары емес температураларда жүргізеді, себебі одан жоғары температураларда гликольдер ыдырайды.
Қатты жұтқыштармен газдарды кептіру адсорбция құбылысына - қатты зат (адсорбент) бетіне бу немесе сұйық фаза компоненттері концентрациясының көбеюіне негізделген. Бұл компоненттерді абсорбент бетінде ұстап тұратын күш табиғатының мәні әзірше белгісіз. Ленгмюр теориясы бойынша қатты абсорбент беттерінде бос қалдық валенттілігі бар аумақтар болады. Газ фазасынан адсорбцияланушы молекула беттің бос актив ортасына түссе, молекула газ фазасына ығыстырылмайды, керісінше бетпен байланысады. Адсорбцияның бастапқы кезінде активті орталар саны көп және бетпен байланыстағы молекула саны одан бөлінуші молекула санынан артық болады. Беттің түгел жабылуы орын алған кезде, газ молекуласының бос активті ортаға тартылу мүмкіндігі азаяды да, тепе - теңдік жағдай адсорбция мен десорбция жыцлдамдығының теңесуі орын алады. Ленгмюр теориясына сәйкес, адсорбцияланған зат адсорбент бетінде бірмолекулалық қалыңдықтағы қабат күйінде тартылады. Сонымен бірге, адсорбцияланған молекулалардың валентті күштерінің жиынтығын, сондай - ақ екінші, үшінші және т.б. молекула қабаттарын өздеріне тартуы ықтимал. Қысымның өсуімен және температураның төмендеуімен адсорбцияланған заттар мөлшері өседі.
Газды кептіруде өндірісте адсорбенттер силикагель, алюмогель (активтелген алюминий оксиді), активтелген боксит және молекулалық елеуіштер - цеолиттерді 4А және 5А типтес пайдаланылады.
Өндірісте қолданылатын адсорбенттер келесідегідей қасиеттерге ие болуы қажет:
- бет көлемі мен кеуек өлшеміне байланысты болатын қажетті сіңіру қасиеті;
- кеуек өлшеміне байланысты ылғалды сіңіру тереңдігі;
- регенерацияның қарапайымдылығы;
- механикалық беріктілік - қабат массасының әсерінен бұзылмауы қажет;
- үйкеліске тұрақтылық - адсорбент қабатында газ қозғалысынан ұсақталмауы қажет;
- көп циклді жұмыс кезінде аталған көрсеткіштердің тұрақтылығы.
Өндірістік кептіру қондырғыларында кең тараған адсорбент силикагель болып табылады. Силикагель дегеніміз кремний қышқылының сусызданған гидрогелі.Химиялық құрылысы бойынша әр түрлі сулы дәрежеге ие кремеий диоксиді - SiO2 * nH2O. Силикогельге кеуекті құрылыс тән: жалпы беттік кеуек - 100 ден 700 м3г құрайды, соның ішінде микрокеуектер - 1,0 - 1,5 нм, макрокеуектер - 5нм дейін. Өндірісте оларды қатты дән түрінде домалақ формада шығарады.
Силикагель - инертті химиялық қосылыс, оны көп заттардың адсорбциясында қолдануға болады. Өзінің жоғары гидрофильді қасиетіне байланысты су буын сіңіруде бағалы адсорбент. Қыздырғанда силикагель сіңірген заттарды оңай бөледі және де өзінің адсорбциялық қасиеттерін қалпына келтіреді.
Өндірістік силикагельдер біршама қоспалардан: алюминий оксидінен, темір, кальций және т.б. металдардан тұрады. Олардың кейбіреуі - белсенді катализатор, сондықтан регенерация кезінде крекинг процесінің жүруіне әкеледі. Осыған орай силикагель бетінде сіңіру қабілетін нашарлататын кокс пайда болады. Бұны ескере отырып, жоғары температуда қайнайтын компоненттері бар газдарды кептіргенде кремний диоксидінің мөлшері жоғары таза силикагельдерді қолданады.
Газ кептірудің өндірістік қондырғыларында ұсақ кеуекті силикагельдер пайдалану тиімді. Бірақ, ескере кетеін жәй, ұсақ кеуекті силикагельдер газ құрамында адсорбция мен регенерация кезінде гранула құрылысына айтарлықтай өзгеріс әкелетін тамшылық ылғал болған жағдайда тез ұсақтанады. Ылғалмен қаныққан газдарға ұсақ кеуекті силикагельдерге қарағанда үлкен кеуекті силикагельдер тұрақты.
Қаныққан көмірсутектер мөлшері жоғары газдарды кептіруде силикагельдерді қолдану тиімсіз, себебі регенерация кезінде олар полимерленеді. Қанықпаған көмірсутектер, бутаннан бастап силикагельмен сіңіріледі, бірақ оларды су жарым - жартылай ығыстырады. Жеңіл көмірсутектер (бутанға дейінгі) регенерация кезінде оңай бөлінеді және келесі циклдарда силикагельдің адсорбциялық қасиетіне әсер етпейді. С5 және одан жоғары көмірсутектер силикагельмен мықты сіңіріледі, бірақ регенерация кезінде толығымен бөлініп алынбайды. Майлар, гликольдер, аминдер силикагельдермен жеңіл сіңіріледі және регенерация кезінде температураға байланысты адсорбент бетінде қалады немесе сіңіргіш бетін толтырып адсорбциялық қасиетін нашарлататын шайырлы қосылыстар түзе отырып, ыдырайды. Күкіртсутек пен көміртек оксиді сикагельде бутан тәрізді сіңіріледі және бутан сияқты адсорбция кезінде су буымен ығыстырылады, ал регенерацияда толығымен бөлініп алынады.
Ылғал бойынша силикагельдің динамикалық адсорбциялық қасиеті дән өлшеміне, газдағы ылғал мөлшері мен жылдамдыққа және де тікелей температураға тәуелді регенерация толықтығына байланысты. Регенерация кезіндегі максималды температура 200 - 250 0С, себебі бұдан асқан жағдайда адсорбен беті бұзылады.
Табиғи газдарды кептіруде белсендірілген алюминий оксиді кең қолданылады. Өндірісте активтелген алюминий оксидінің бірнеше маркалары мен әр түрлі формалары шығарылады: түйіршіктелген, цилиндрлы және домалақ. Бұл сіңіргіштердің кемшілігі - төмен адсорбциялық қасиет көрсетеді. Алюминий оксидінің артықшылығына тамшылық ылғалға тұрақтылығы мен кептірілетін газдың жоғарғы ылғалдылық аумағында терең кептіру дәрежесін - шық нүктесі минус 60 0С дейін қамтамасыз етуі жатады.
Молекулалық елек қасиеті бар синтетикалық және табиғи цеолиттер адсорбент және катализатор ретінде кең қолданыс тапқан. Целоттердің қасиеттері мен оларды қолдану мүмкіндігін ғылымның әр түрінде: органикалық, бейорганикалық, физикалық және колоидты химияда, биохимия, минералогия, кристалография, катализ және химиялық технологияның барлық салаларында зерттелді. Қолдануының әр түрлілігінің мысалы ретінде қалыпты құрылымды парафиндерді бөлу, көмірсутектердің каталитикалық реакцияларын, хладагенттерді кептіру, ауа компонеттерін бөлу, табиғи газдарды көміршикі газы мен күкіртті қосылыстардан тазарту, цеолитті аулағыштарды қолданумен вакуум алуды айтуға болады. Кристалдық цеолит негізіндегі кренкинг катализаторлары алғаш рет 1962 жылы қолданылды, ал қазіргі кезде осы катализаторларда күніне 600 т аса мұнайды өңдейтін 95 пайызға жуық крекинг қондырғылары жұмыс істейді.
Алғашқы цеолит негізіндегі газ адсорбциясы мен олардың молеукулалық елек қасиетін анықтауға арналғар эксперименттік жұмыстар табиғи минералдарға жасалды. Қатты заттардағы газ адсорбциясын зерттеу ерте замандардан бастау алады; б.э.д. 1001 жылы Гидеон патша қой терісін алтынды сіңіру үшін пайдалануға тырысқан. Адсорбция жөніндегі алғашқы эксперименттерді Шееле мен Фонтан жүргізген. Табиғи цеолиттердегі қайтымды дегидратация мен регидратация құбылысы зерттеушілерді ерте кезден қызықтыратын. Газ адсорбциясына негізделген алғашқы жұмыстардың көп бөлігі дегидратациядан кейін өз құрылысын сақтап қалатын тұрақты цеолиттерде жасалды.
1840 жылы Дамур цеолит кристалдары морфологиясы мен мөлдірлілігінің бұзылуынсыз қайтымды дегидратациялана алатынын байқады. Фридель цеолиттердің әр түрлі сұйық заттарды сіңіру қасиетін анықтады, мысалы, спирт, бензол, хлороформ және сынап. Сондай - ақ, ол адсорбция кезінде цеолиттердің шағылу көрсеткіші өзгеретінін байқады. Дегидратациялық цеолиттермен газ алсорбциясын 1909 жылы Гранже де зерттеген.Ол шабазит аммиак,ауа, сутек, бром, йодты, ал жоғары температурада тіпті сынапты адсорбциялай алатынын анықтады. Дегитратацияланған шабазит кристалдары су, метил, этил спиттерінің және құмырсқа қышқылының буларын адсорбциялау мүмкіншілігі бары ерте кезден белгілі, бірақ ол ацетон, эфир және бензол буларын сіңіре алмайды. Осы мәліметтерге сүйене отырып Мак - Бэн шабазит кристалдарының диаметрі кіші болуы керек деген нәтижеге келді. Талғамды адсорбция құбылысын түсіндіру үшін Мак - Бэн Молекулалық електерминін еңгізді.
Синтетикалық цеолиттер - жоғары талғамды адсорбциялық қасиетке ие, әр түрлі өлшемді және формалы абсорбтив (сіңірілетін зат) молекулаларын бөліп алу қабілеті бар микрокеуекті алюмосиликатты адсорбенттер. Олар кристалдық құрылымы мен үлен меншіктік бетімен айырмашылық жасайды. Цеолит кеуетері каналдармен байланысқан сфералық қуыстар болып табылады. Қазіргі кезде өндіріс орындары кеуек өлшемдері мен катиондары бойынша өзгешеленетін әр түрлі цеолит маркаларын шығаруда. Көбінессе қолданыс тапқан екі мәнді белгіленетін (KA, NaA, CaA, NaX, CaX)А және Х типті цеолиттер. Белгілеудің бірінші әрпі цеолиттегң басыңқы металды көрсетеді, ал екіншісі - тор түрі (А немесе Х).
Химиялық құрамы бойынша цеолиттер Al+3, Si+4 және әр түрлі валентті металдар иондарынан тұратын алюмосиликаттарға жатады. Мысалы,NaA типті цеолит келесі құрамға ие:
Na2O* Al2O3*2SiO2*4.5H2O

А типті цеолиттердің құрылымы үлкен және кіші адсорбциялық қуыстардан тұрады.Қарапайым ұяшық құрамын бір үлкен және бір кіші қуыстан тұрады. Үлкен қуыс 1,14 нм диаметрлі, сфералық формалы болып келеді. Ол көршілес алты үлкен, диаметрі 0,42 нм болатын, сегіз мүшелі оттек сақинасының қуысыменжәнекіші сегіз, диаметрі 0,22 нм болатын, алты мүшелі оттек сақина қуысымен байланысқан. Үлкен қуыс көлеміне судың 24 молекуласы сияды. Кіші қуыста сфералы формалы, диаметрі 0,66 нм, тесіктерінің кішілігі соншалық, тек су молекулалары өте алады.
Цеолиттегі SiO2∶Al2O3 қатынасына адсорбенттің қышқылға тұрақтылығы тәуелді, айта кететіні бұл қатынас өскен сайын адсорбенттің қышқылға тұрақтылығы жоғарлайды. А типті цеолитттер - төмен кремнийлі формалы, ондағы SiO2∶Al2O3қатынасы 2 жоғары емес және қышқылдық ортада олар бұзылады. КА типті цеолиттер бөлме температурасында біршама мөлшерде суды ғана сіңіреді.
NaA типті цеолит молекула өлшемі 0,4 нм аспайтын өндірістік газ компоненттерін адсорбциялауда қолданады. Бұл - су, күкіртсутек, күкіртоттек, көміртек диоксиді және оксиді, аммиак, метан, этан, этилен, метанол. Ол көміртек атомы үштен асатын органикалық қосылыстарды сіңірмейді.
CaA типті цеолиттер тек қалыпты құрылымды көмірсутектермен спирттерді, метил және этилмеркаптандарды адсорбциялайды. Ол әлсіз қышқыл ортада тұрақты, сондықтан күкірттен тазалау процестерінде қолданылады.
Х типті цеолиттерде SiO2∶Al2O3 қатынасы 2,2 - 3,3 тең. Әр үлкен қуыстың кірер диаметрі 0,8 - 0,9 нм. Адсорбциялық қуысқа ену үшін адсорбат молекуласының критикалық диаметрі кірер диаметрден кіші болу қажет. Х типті цеолиттер кең кірер диаметрге ие және көптеген күрделі қоспалар компоненттерін адсорбциялайды:көмірсутектердің барлық типтерін, күкірттің органикалық қосылыстарын, меркаптандар, галоген көмірсутектер. NaX типті цеолиттердің химиялық құрамы келесідегідей:

Na2O* Al2O3*xSiO2

NaX цеолитінің үлкен адсорбциялық қуысының көлемі 822*10-10 м3, кішісінікі 150*10-10 м3 тең. Бұл цеолиттің әр қарапайым ұяшығында сегіз үлкен және сегіз кіші қуыс бар. Ұяшық көлеміне судың 256 молекуласы сияды.
Синтетикалық цеолиттер су буы бойынша жақсы адсорбциялық қасиетке ие, бірақ, олар қымбат және кейбір процестерде қажетсіз каталитикалық қасиет көрсетеді. Бұл жағдай өндірушілерді арзанырақ аналогтарды қарастыруға мәжбүрлейді. Мұндай адсорбенттер ретінде табиғи цеолиттерді алуға болады.
Табиғи цеолиттер - химиялық құрамы әр түрлі минералдар. Ең көп зерттелген табиғи цеолит - клиноптилолит типті цеолиттер. Цеолит құрылысын оның сіңірушілік қасиеті анықтайды: тіпті бір кен орынының үлгілері сорбент ретінде айырмашылық жасайды, ал әр түрлі кен орындарынан алынған үлгілер тіптен өзгеше болады .
Табиғи цеолиттер төменгі салыстырмалы қысымда жоғары адсорбциялық көлемге ие микрокеуекті адсорбенттер және де басқа сіңіргіштерге қарағанда олардағы адсорбциялану мөлшерінің температураға тәуелділігі аз. Көптеген табиғи цеолиттер жоғары термотұрақтылығымен және қышқылға беріктілігімен сипатталады. Жоғары термотұрақтылығы оларды біршама үлкен температураларда қолдануға мүмкіндік береді және де температура ұлғайған сайын адсорбциялану жылдамдығы айтарлықтай өседі. Қышқылға тұрақты табиғи цеолиттерге морденит, ферроврит, клиноптилолит жатады.
Табиғи цеолиттердің көп таралғанына және жоғары адсорбциялық қасиетіне қарамастан, әзірге олар өндірісте кең қолданыс таппады. Шамамен, бұған үлгідегі кристалды бөліп алу қиындығы мен кен орнында бірнеше типті цеолиттердің болуы себеп болады. Табиғи цеолиттерді табиғи газдарды кептіру және көміртек диоксидінен, күкіртсутектен, және басқа да газдардан тазалау қондырғыларында қолдануға болады.
Кептіргішті таңдау оның құнымен, жұмыс кезіндегі сенімділігімен және кептірілетін газдың талап ететін сапасымен анықтайды. Алюминий оксиді - ең арзан адсорбент, ол шық нүктесін минус 60 0С дейін береді, адсорбциялық қасиеті орташа.
Силикагель - қымбаттырақ адсорбент, шық нүктесі төмендеу, бирақ адсорбциялық қасиеті жоғары. Басқа адсорбенттерден силикагельдердің артықшылығы олар мыжылу мен үйкелуге механикалық тұрақты және регенерация температурасы төмен.
Синтетикалық цеолиттер - ең қымбат адсорбенттер, олар жоғары адсорбциялық қасиет көрсетіп ең төмен шық нүктесін береді, үйкеліс пен тамшылық ылғалмен жанасуға тұрақты.
Көптеген сіңіргіштердің адсорбциялық қасиетінің маңызды көрсеткішіне кептірілетін газдың ылғалмен салыстырмалы қанығуы жатады. Газдағы ылғал мөлшері жоғары болған сайын, адсорбенттің сіңіргіштік қасиеті артады. Бірақ, цеолиттердің ерекшелік қасиеті бар. Олар газдың кез келген салыстырмалы ылғалдылығында тұрақты адсорбциялық қасиет көрсетпейді.

1.2 Дегидратациялау процесінің теориялық негізі
Шикі газ деп құрамында күкіртсутек пен көміршикі газы және де су буы көп мөлшерде болатын, ауыр көмірсутектер (СЗН8+жоғ.) мөлшерінің жоғарылығымен сипатталатын газдарды айтамыз.
Газ құрамында бу ретінде кездесетін суды сусыздандыру процесі нәтижесінде жоямыз. Ылғал жинағыш ретінде ылғалды газ келесі параметрлермен сипатталады: абсолютті және салыстырмалы ылғалдылығымен және ылғалдан тұратындығымен. Ылғал газдың құрамында қамтитын 1 кг-мен алынған булы газдың массасы 1 кг абсолютті құрғақ газға есептелгенін газдың құрамында ылғалдың бар екенін көрсетеді.
Абсолютті ылғалдылық 1 м3 ылғал газдың құрамында булы газдың (кг бойынша) қанша мөлшерде қамтығанымен анықталады. Салыстырмалы ылғалдылық (φ) дегеніміз булы газдың массасы белгілі бір температурада және қысымда алынған 1 м3 ылғал газға қатынасы. Салыстырмалы ылғалдылық сонымен қатар газдағы булы су парциалды қысымының (pг) сол температурада қаныққан будың қысымына (pн) қатынасымен анықталады:

φ=pгpн (1)

Ылғал газдың маңызды сипаттамаларының бірі шық нүктесі болып табылады. Шық нүктесі - тұрақты температурада және ылғалдылықтың белгілі бір мөлшерінде газдағы су буының қанығу күйіне жететін температурасы.
Қалыпты жағдайда көмірсутекті газдардың ылғалдылығы ауаның ылғалдылығынан жоғарырақ, бірақ температураның жоғарлануымен бұл көрсеткіш төмендейді. Салыстырмалы тығыздықты 0,60-қа тең, құрамында азот және қаныққан су булары жоқ, температура интервалы 40-180°C аралығында және кез-келген қысымда табиғи газдың тепе-теңдігін анықтау үшін, Бюкачек теңдігінен құралған графикті қолданған тиімді:

W=A10,1P+B (2)

мұндағы А - идеал газдың ылғалдылығын сипаттайтын коэффициент;
P - газдың қысымы, МПа.
B - салыстырмалы тығыздығы 0,60 табиғи газдың ылғалдылығы идеал газдың көрсеткіштерінен ауып кетуін қадағалайтын коэффициент;
Газдың ылғалдылығы оның көмірсутектердің құрамына байланысты: газдың құрамындағы С2 және жоғары көмірсутектердің концентрациялары артқан сайын, ылғалдылық төмендейді. Керісінше күкіртті сутек және көмірдің диоксидтері қатысса, газдың ылғалдылығы арттады, азот қатыссуы ылғалдылықты төмендетеді.
Суда еріген тұздардың (NaCl, MgCl2, және т.б.) қатыссуы ерітіндегі су буының парциалды қысымын төмендетеді, демек газбен бірге ылғалдылық тепе-теңдігі де төмендейді. Газдың ылғалдылығы тепе-теңдік аумақтардан ауып кетуі тұздардың құрамына және олардың судағы концентрацияларына байланысты. Түзету еселігі мына теңдігімен анықталады:

k2=WгW (3)

мұндағы Wг,W - тұздар қатысында және сумен байланысындағы газдың ылғалдылық тепе-теңдігі және сәйкесінше зерттеліп отырған газдың ылғалдылғы [2].
Судың сұйық көмірсутектерде және көмірсутекті газдардың суда ерігіштігі. Газ-бензинді заводтарда алынатын пропан әдетте ылғалға қаныққан болып келеді. Сұйық пропанды тіпті қысқа құбыр желісімен (ұзындығы 3-20мм) тасымалдаған өзінде, құбырда кристаллогидраттардың тығындарының пайда болатыны анықталған. Пропан тасымалдануымен біргемагистральді өнім желісін жобалау кезінде кептіру қондырғысын орнату қажет. Тұрмыс және автотранспорт қолданысында қозған газдардың құрамында ылғалдың болуы үлкен ыңғайсыздық тудырады, өйткені редукторлардың қатуына және газдың берілуіне кедергісіне әкеледі. Орташа және жоғары қысымда көмірсутекті газдардың суда ерігіштігін Кричев және Казарнов теңдіктерімен есептеп шығаруға болады. Тұздардың суда қатысуында, газдың ерігіштігін төмендетеді.
Өндірістің дамуына және табиғи газды тасымалдауына байланысты газ өнеркәсібіндегі жұмыскерлердің алдына көмірсутекті газдар гидраттарымен күресу маңызды мәселесі тұрды. Көмірсутек пен судың молекулаларынан құралған, қарға немесе мұзға ұқсас кристалды қосылысты кристаллогидраттар (немесе гидраттар) деп атаймыз. Гидраттар жеке газтәріздес көмірсутектердің немесе олардың қоспаларындағы нестихиоөлшегіш қосылыстарынан торша типі-клаттардан тұрады.
Ғалымдар гидраттардың түзілу шарттарын, олардың құрылымын зерттеген және олармен күресуді ойлап тапқан болатын. Гидраттардың табиғаты екі негізгі құрылымдық формаларға ие болатынын ренгенографиялық зеттеулер көрсетті. Газды гидраттар судың молекулаларынан құралған кристалды торшадан тұрады. Торшалардың қуыстарында сіңірілген көмірсутектермен толған.
I гидраттың құрылымдық топшалары 46 су молекуласынанжәне 6 үлкен және 2 кіші газ молекуласына сай қуыстардан тұрады. Гидраттардың құрылымдарының екеуіндеде кіші қуыстарының орташа диаметрі 0,52 нм , ал үлкен қуыстарының диаметрі 0,59 нм қамтиды. Молекулалар өлшемдері 0,69 нм үлкен заттар гидраттар түзбейді. Гидраттүзуші молекулалардың өлшемі 0,52 нм-ден кіші болса, бұл жағдайда I құрылымдық гидраттар түзеді. Егерде гидраттүзуші молекулалардың өлшемі 0,52-0,59 нм интервалда болса (мысалы, молекулалары сондай заттар CH3SH, COS ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.