Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру
Кіріспе 3
1.Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру 4
1.1.Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру 8
1.2.Мұнайды тұзсыздандыру 10
1.3.Мұнайды бөгде заттардан тазарту 11
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестері 15
3. Мұнайды өңдеуге дайындау барысындағы экологиялық мәселелер 19
3.1 Мұнай және газ кен орындарын игерудің экологиялық проблемалары 23
Қорытынды 26
Қолданылған әдебиеттер 27
1.Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру 4
1.1.Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру 8
1.2.Мұнайды тұзсыздандыру 10
1.3.Мұнайды бөгде заттардан тазарту 11
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестері 15
3. Мұнайды өңдеуге дайындау барысындағы экологиялық мәселелер 19
3.1 Мұнай және газ кен орындарын игерудің экологиялық проблемалары 23
Қорытынды 26
Қолданылған әдебиеттер 27
Қазіргі заман өндірісінің ең басты мәселесінің бірі - қоршаған ортаны қорғау, жер асты кен байлықтарын рациионал тәсілдермен пайдалану. Сол себепті мұнай-газ өндірісін іздеу, барлау жұмыстарының негізгі бір мақсаты қазіргі заман табиғатын қорғау, қоршаған ортаны ластамай, адамзат денсаулығына зиян келтірмейтіндей етіп өндіріс өнімдерін өндіру, әрбір өндірістің келешек экологиялық мәселелерін зерттеу және перспективалық жоспарлар дайындау.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай-химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай-химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
1. Абайылданов Қ.Н., Нұрсұлтанов Ғ.М.
Мұнай және газды өндіріп, өңдеу(392-394 б) Алматы 1999 ж
2. Аманниязов К.Н., Игібай Қ.Ж.
Жалпы, мұнай және мұнай кәсіпшілігінің геологиясы (415-420 б)
Алматы 2005 ж
3.интернет желісі
Мұнай және газды өндіріп, өңдеу(392-394 б) Алматы 1999 ж
2. Аманниязов К.Н., Игібай Қ.Ж.
Жалпы, мұнай және мұнай кәсіпшілігінің геологиясы (415-420 б)
Алматы 2005 ж
3.интернет желісі
Жоспар
Кіріспе
3
1.Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру
4
1.1.Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру
8
1.2.Мұнайды тұзсыздандыру
10
1.3.Мұнайды бөгде заттардан тазарту
11
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестері
15
3. Мұнайды өңдеуге дайындау барысындағы экологиялық мәселелер
19
3.1 Мұнай және газ кен орындарын игерудің экологиялық проблемалары
23
Қорытынды
26
Қолданылған әдебиеттер
27
Кіріспе
Қазіргі заман өндірісінің ең басты мәселесінің бірі - қоршаған ортаны қорғау, жер асты кен байлықтарын рациионал тәсілдермен пайдалану. Сол себепті мұнай-газ өндірісін іздеу, барлау жұмыстарының негізгі бір мақсаты қазіргі заман табиғатын қорғау, қоршаған ортаны ластамай, адамзат денсаулығына зиян келтірмейтіндей етіп өндіріс өнімдерін өндіру, әрбір өндірістің келешек экологиялық мәселелерін зерттеу және перспективалық жоспарлар дайындау.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай-химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
1. Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру және даярлау жұмыстары
Мұнай жер бетіне шыққаннан кейін резервуарларда сақталады, өңдеу зауыттарына танкерлер немесе құбырлар арқылы жеткізіледі.
Жер қойнауынан жер бетіне шыққан мұнайдың құрамы: ілеспе газ (50-100 мт), су (200-300 кгт), минералды тұздар (10-15 кгт), механикалық қоспалардан тұрады. Оны тасымалдау және өңдеуге беру алдында газдардан, механикалық қоспалардан, судың және тұздардың негізгі бөлігінен тазарту қажет. Жоғары кысымда газдар мұнай құрамында еріген күйде болады. Мұнайды жер бетіне көтергенде қысым түседі.
Өндірісте мұнайдан газды бөліп алудың бірнеше сызбанұсқасы бар. Бірінші топ сызбанұсқасы бойынша газды мұнайдан біршама қашық жерден бөледі. Жер қойнауынан шығатын мұнай кұрылысы С1-С4 жеңіл көмірсутектерінің мөлшері едәуір көп болады. Осы көмірсутектердің көп бөлігі мұнайды сақтағанда және тасымалдағанда жоғалуы мүмкін. Газдардың, сонымен бірге жеңіл фракциялардың жоғалуын болдырмау, қоршаған ортаны ластамау үшін, мүмкіндігінше, мұнайдан С1-С4 көмірсутектерді мұнай өңдеу зауыттарына жіберу алдында бөліп алу қажет.
Мұнайдың құрамындағы газ, судың және қоспалардың болуы оның тасымалдауын және өңдеуін айтарлықтай қиындатады. Механикалық қоспалар мұнай құбырларының ішкі бетінде эрозияның пайда болуын күшейтеді. Олар өңдеу барысында жылу алмастырғыштардың және пештердің құбырларында шөгіп, оларды жиі тазалау қажеттілігін туғызады, яғни артық энергия жұмсауға әкеледі және өнімділігін азайтады.
Мұнайда судың болуы олардың тотығуға бейімділігін күшейтіп, технологиялық кұрал-жабдықтардың коррозиясын туғызады және тұрақты су-мұнай эмульсиясын түзуге әсерін тигізеді. Мұнайды өндіру және тасымалдау кезінде 100°С-қа дейін қайнайтын жеңіл фракциялар (метан, этан, пропан және т.б. бензин фракциясымен бірге) біраз шығынға ұшырайды, шамамен фракцияның 5%-ы.
Сондықтан мұнайды тасымалдау және өңдеу алдында оны тұрақтандыру және даярлау жұмыстары жүргізіледі. Олар келесідей сатылардан тұрады:
мұнайдан газды сепарация және тұрақтандыру арқылы бөлу;
механикалық қоспалардан тазалау;
сусыздандыру және жартылай тұзсыздандыру.
Тасымалдау алдында мұнай мен мұнай өнімдерінің сапасына қойылатын
МЕСТ-тың талабы мынандай:
-судың массалық үлесі, *Ғ 0,05%;
тұздың массалық үлесі, Рт 20мгл.
соңғы өнімге өте қатаң талап қойылатындықтан, кейде қосымша массалық үлесі, ω 0,5%;
тұздың массалық үлесі, Р 200мгл.
Мұнайды ректификациялау айдау жүргізіледі. Мұнайдың құрамындағы тұздарды толық еріту үшін, шикі мұнайға таза су қосып 2-3 сатымен сусыздандырады.
Өндірілетін мұнайдың әр тоннасына 50-100 м3 серіктес газдар, құрамында еріген тұздар бар 200-300 кг су, 1,5 %-ға дейін ерімеген қатты қоспалар сәйкес келеді. Кейбір көп мезгіл жұмыс істеп жатқан ұңғымалар каттарының аса суландырылуы нәтижесінде суларының мөлшері- 90%-ға дейін жетеді, ал талап бойынша өңдеуге жіберілетін мұнайдың құрамында судың үлесі 0,3%-дан төмен болу керек.Мұнайды өңдеуде шығынды азайту үшін оны арнайы өңдеуден өткізеді.Мұнайдағы газды бөлу үшін сепарациялау және тұрақтандыру процестері жүргізіледі. Мұнайдағы механикалық коспалар мен суларды тұзсыздандыру және сусыздандыру процестері арқылы кетіреді. Мұнай қаттарында жоғары кысымның әсерінен газдар мұнай құрамында ериді. Мұнайды жер бетіне бұрғылау арқылы шығарған кезде, қысым күрт төмендейді де, нәтижесінде құрамындағы еріген газдар бөлініп шығады. Осы сәтте бөлінген газды ұстап қалу маңызды. Ұңғымадан газ-мұнай қоспасы жеке газды бөлгіш қондырғыға -сепараторға келіп түседі. Сепараторда газ бөлініп, коспа дегаздалады. Қазіргі кезде құрылысы және тиімділігі бойынша түрлі сепараторла мүмкіндігінше серіктес газдарды толығымен бөліп алу. Сонымен қатар, газбен бірге мұнай тамшыларын алып кету процесін төмендету үшін сепарацияны әдетте бірнеше сатыда өткізеді.Сепараторлар негізінде газбен бірге мұнай тамшыларының ұшып кетуін болдырмайтын жабдықпен қамтамасыз етілген ыдыстан (трапа) және өлшегіштен тұрады. Сепарацияның көпсатылылығы газ-мұнай қоспаның тізбекті сепаратор-траптары арқылы жіберіліп кысымның біртіндеп төмендеуінде. Қысым төмендегенде серіктес газдар мұнайдан ажыратылады. Газды бөліп алғаннан кейін арнайы газ қабылдағыштардан газ өңдеу зауыттарына жібереді.Газдан тазартылған мұнай тұндырғыштарға қүйылады, бұл жерде шикі мұнайды қоспалардан және судан бөледі. Осындай көп сатылы сепарацияға карамастан мұнайдың құрамында көмірсутектер (С^-С^) қалып қояды. Сақтау мен тасымалдау кезінде бұл газдар ұшып кетуі мүмкін. Бұл газдармен бірге бағалы жеңіл бензин фракциялары да жоғалуы мүмкін. Мұның бәрі экологияға әсерін тигізеді. Сондықтан келесі процесс - тұрақтандыру болып табылады.Мұнайдан жеңіл көмірсутектерді және мұнай фракцияларын бөлу процесін тұрақтандыру деп атайды. Тұрақтандыру - физикалық процесс, мұнайдан С1-С3 көмірсутектерді бөлу және күкірттісутектен тазалау. Бұл процесс мұнай өңдейтін жерден алыс емес жерде, арнайы қондырғыларда жүргізіледі.
1-сурет. Мұнайды тұрақтандыру кондырғысы - тұрақсыз мұнай; II - тұрақты мұнай; III- конденсацияланбаган газ; IV - газ конденсаты. I'- жылу алмастырғыш, П - пеш, Е - тұндыргыш, К - колонна.
Құрамында 1,5% көп газы бар мұнайды тұрақтандыру үшін екі бағаналы қондырғы пайдаланылады. Екінші бағана газды-бензинді тұрақтандыру үшін қолданылады. Шикізат тұрақтандырылған мұнаймен бірге Т-1 жылу алмастырғышта жылытып, бу жылытқышқа Т-2 жіберіледі. Ары қарай ректификациялық бағанаға, яғни стабилизаторға К-1 түседі. К-1-де қысымды 0,2-ден 0,4МПа-ға дейін ұстап тұрады. Бұл бензин буының жақсы конденсациялануына жағдай туғызады. Бағананың К-1 төменгі жағындағы температураны П-пеште қыздырылған тұрақтандырылған мұнай реттеп отырады. Жеңіл көмірсутектер С1-ден С5-ке дейін ХК-1 конденсатор-тоңазытқышта (салқындату) конденсацияланып, Е-1 тұндырғышқа жіберіледі. Конденсацияланбаған көмірсутектер тұндырғышта газ бен сүйыққа бөлінеді. Газ Е-1-ден ары қарай өңдеу үшін газ өңдейтін зауытқа (ГӨЗ) жіберіледі. Сұйық өнім - газ конденсаты мұнай химиясы өндірісіне жіберіледі.Тұрақтандырылған мұнай бағананың төменгі жағы арқылы жылуын Т-1 жылу алмастырғышқа береді және салқындатқышта суытылады. Тұрақтандырылған мұнайда газды көмірсутектердің мөлшері 1,5%-ға дейін болады.
Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру.Мұнайды газдан бір сатылы және көп сатылы сепарациялаумен бөліп алу. Мұнайлы-газды қоспа ұңғымадан тік калбыр С-1 -ге келеді. Бұл қалбыр трапа деп аталады. Трападан газ газ жинайтын коллекторға, ал мұнай өлшегіш қазанға кетеді. Газ жинайтын коллектордағы газ газ - бензинді зауытқа, одан әрі қарай өңделуге беріледі. Коллекторға бір немесе бірнеше жақын жатқан мұнай кен орындарының жүздеген, тіпті одан да көп үңғымалары жалғанады. Трапада өтетін бөліну қысымы төмен (1-2 атм.), сондықтан газды газ-бензинді зауыттарға беру үшін ПК-1 компрессорымен қысады.
Өлшегіш қазаннан мұнай өзі ағу арқылы немесе сорап арқылы мұнай жинайтын пунктке барады, сол жерде ол сусыздандырылады.
2-сурет. Мұнайды газсыздандыру кондырғысының технологиялық сызбанұсқасы
Бұл сораптар бір сатылы, сондықтан газдың бәрі толық бөлінбейді, 40-50% мұнайда қалады. Кейін өлшегіш қазанға түсіп, одан мүнай жинайтын пунктке барып, көпшілігі ауаға ұшып кетеді. Сондықтан көпсатылы сепарациялау тиімді. Ұңғымада жоғары қысым үсталады. Ұңғымаға жақын жерде қысымы 6-7 атм. тең болатын сепарацияның бірінші сатысы С-1 орналасқан. Бұл қысым басқа қысымсыз, газды газ-бензинді зауытқа беруге жеткілікті. Газ бөлгіштен мұнайдың қалғаны еріген газбен бірге өзі ағу арқылы орталық жинау пунктіне жиналады.
Бұл пунктте әр ұңғымадан келген ағын жиналады. Қысым азаюы арқылы тағы да С-2-де газдың бөлінуі жүреді. Бұл газ компрессор аркылы газ-бензинді зауытқа беріледі. Көпсатылы сепарацияның маңызы - мұнайдан газ біршама жақсы бөлінеді, газ бен мұнай тамшылары ілесіп кетуі тоқтайды және газды қысу үшін энергия аз жұмсалады.
Мұнайды сусыздандыру. Өңдеуге түсетін мұнай құрамында судың және тұздардың болуы мұнай өңдеу зауыттарының жұмысына көп зиян келтіреді. Судың мөлшері көп болса, мұнай айдау қондырғысының аппараттарында қысым көтеріледі, олардың қуаты кемиді, суды қыздыруға және буландыруға артық жылу шығарылады.
Судың мұнаймен бірге болуы ондағы тұздарды ерітіп, гидролиз реакциясы күшейіп, аппараттарының коррозиясын үдетеді. Мұнай мен су эмульсия түрінде болады. Эмульсияны бұзу үшін құбыр ішінде ең жетік колданылатын қысыммен жүргізілетін термохимиялык тұндыру әдістерін қолданады.
3-сурет. Мұнайды сусыздандыру қондырғысының технологиялық сұлбасы
Газдан айырылған шикі мұнай (2) сораппен (1) ыдыстан алынып, (3) жылу алмастырғыш пен (4) бу қыздырғыш арқылы (5) термотұндырғышқа итеріліп жіберіледі. Мұнай сорапқа түсер алдында деэмульгатор қосылады. Термотұндырғышта мұнай 1,5 МПа қысыммен 1-3 сағаттай болады. Судан айырылған мұнай (3) жылу алмастырғыш арқылы (6) резервуарға жіберіледі. Резервуарларда мұнай қосымша судан бөлінеді. Су (5) және (6) ыдыстарынан (10) мұнай ұстағышқа, одан кейін (7) канализацияға жіберіледі. Ағынды судың бір бөлігі (8) сораппен шикізат ілеспе судағы деэмульгаторды қайта пайдалануға береді. Мұнай (11) сораппен ұстағыштан қайтадан судан айыруға беріледі.
Мұнайды тұзсыздандыру.Мұнайға ең күшті теріс әсер ететіндер - тұздар, оның ішінде хлоридтер. Олар жылу алмастырғыш пен пештің қабырғаларына отырады, нәтижесінде құбырларды жиі тазалап тұруға тура келеді, жылу алмастыру коэффиценттерін темендетеді.
Хлорлы натрий іс жүзінде гидролизденбейді, хлорлы кальций тиесілі жағдайда НСІ түзіп, 10 %-на дейін гидролизге түсуі мүмкін. Хлорлы магний 90% гидролизденеді, яғни бұл процесс төмен температурада жүреді. Сондықтан тұздар мұнай өңдеу аппаратының коррозияға ұшырауының негізгі себебі болуы мүмкін. Хлорлы магний гидролизі МgС12+ Н20 =Мg (ОН)С1 + НСІ
Мұнайдағы бар судың әсерімен және хлорлы магнийдің өзінің кристалды суының әсерімен жүреді.
Аппараттардың гидролиз өнімдерімен бұзылуы жоғары температура аймақтарында (пеш құбырларында, буландырғаштарда, ректификациялық бағаналарда) және төмен температурада істейтін аппараттарда да (конденсаторлар жэне тоңазытқыштар) орын алады. Қалдық өнімдердегі (мазутта және гудронда) кейбір тұздар олардың сапасын төмендетеді.
Мұнайды айдау кезінде күкіртті қосылыстары ыдырап, күкіртсутегі түзіледі, ол аппараттарды коррозияға түсіреді. Күкіртсутегі жоғары температурада металдармен әрекеттесіп, күкіртті темір түзеді.
Н2S + Ғе -- ҒеS + Н2
Ғе тұратын қорғау металл бетін аздап болса да, одан арғы коррозиядан қорғайды, бірақ хлоридтің гидролизінен түзілген хлорлы сутегі болған жағдайда, ҒеS тұратын қорғау қабаты онымен реакцияға түсіп, бүзылады:
ҒеS + 2НС1 -- ҒеС12 + Н2S
Хлорлы темір су ерітіндісіне өтеді де, бөлінген күкіртті сутегі темірмен қайтадан реакцияға түседі.
Мұнай өңдеу зауытында жіберілетін мұнайдағы тұздар мөлшері 50 мгл көп емес, ал айдауға берілетін мұнайда 5 мгл көп емес болуы қажет.
Сондықтан мұнайды өңдеуге жіберу алдында оны судан және тұздардан айыру қажет. Нәтижесінде су мөлшері 0,05-0,1% дейін, ал тұздар 3-5 мгл-ге және одан да төмендейді.
Термохимиялық судан айыруда мұнайдағы судың мөлшері 0,5-1%-ға дейін төмендейді, сонымен бірге түздардың едәуір бөлігі бөлінеді. Бірақ мұнайлардың кемшілігі - судан және түздардан қосымша тазалауды кажет етеді. Мүнайды тазалауды қажет етеді. Мұнайды тазалауды электротермиялық әдіспен, термохимиялық тұндыру мен эмульсияны электр өрісшде әрекеттеу аркылы жүргізеді. Мұнайдан су мен тұзды бөлудің электрохимиялық қондырғысын электртұзсыздандырушы (ЭТТҚ) деп атайды.Қазіргі кезде ЭТТҚ іс жүзінде барлық МӨЗ құрамында бар.
4-сурет. Мұнайды тұзсыздандыру қондырғысының технологиялық сызбанұсқасы.
Мұнай МӨЗ шикізатка арналған резервуарлардан кұбырмен (1) сораптың қабылдау бөлігіне түседі. Сораптың қабылдау желісіне, сонымен бірге деэмульгатор жэне коррозияны болдырмау үшін әлсіз сода ерітіндісі беріледі. Мұнайдың деэмульгатормен коспасы (2) жылу алмастырғыш арқылы судан айырылған мұнай ағынымен жылу үшін өткізіледі. Одан кейін шикі мұнай (6) бу кыздырғышта қосымша кыздырылады да, реттеуші араластырғышқа беріледі, мұнда мұнайға су қосылады.
Араластыру нәтижесінде жасанды түрде түзілген су мүнай эмульсиясы (5) электродегидратордың бірінші баспалдағына түседі, онда электр тоғының әсерімен эмульсияның бүзылуы жүріп, мұнайдан судың жэне тұздардың (8-10 рет) негізі бөлінеді. (5) дегидратордан мұнай (6) электродегидратордың екінші сатысына кайтадан әрекеттесу үшін түседі. (6) дегидраторға беру алдында мұнайға тағы да су беріледі. (6) дегидраторда судан айырылған мұнай (2) жылу алмастырғыш аркылы (8) тоңазытқыштан өтеді де, судан айырылған мұнай резервуарларға беріледі.
Электродегидраторларда бөлінген су (9) мұнай айырғышқа қосымша тұндыру үшін жіберіледі. Ұсталған мұнай (12) сыйымдылык арқылы шикізат сорабының кабылдау бөлігіне кайта түседі, ол бөлінген су суытылғаннан кейін канализацияға түсіріліп, тазалауға жіберіледі. Тұздардан айыру процесінің температурасы мен қысымы тазаланатын мұнай қасиетіне байланысты. Тұтқырлығы төмен тұрақты эмульсия түзбейтін жеңіл мұнайларды түздардан айыру 80-100°С температурада, Маңғыстау мүнайына 130-140°С температурада жүргізіледі.
Тұзсыздандыру температурасын көтеру электр ток өткізгіштікті жэне ток күшін көтереді, изолятор жұмысын күрделендіреді. Деэмульгаторды мұнайға біркелкі берілу үшін үлкен рөл атқарады. Деэмульгаторлардың шығыны 10-30 гт-ға дейін жэне ол су мен мұнайдың түзілген эмульсия түтқырлығына байланысты. Өндірісте деэмульгаторларды органикалық еріткіштерде концентрациялық ерітінді күйінде шығарады, олардан колдану алдында 1-5% судағы ерітіндісін даярлайды. Сілтіні мұнайға бос күкіртті сутегімен жүретін коррозиядан басу үшін береді. Жуу суы есебінде өзен суын, бу конденсатын және айналма су жүйесінің суын қолданады.
ЭТТҚ тэжірибесі көрсеткендей, терең тұзсыздандыру үшін мүнайға 10-15%-ға дейін ағын суды қосу қажет. Әр тұзсыздандыру сатысында суды қайта пайдалану желісі нәтижесінде, таза суды пайдалану шығынын қондырғы бойынша 2,5%-ға дейін азайтады.
Технологияльщ режимнің көрсеткіштері шамамен төмендегідей:
Мұнайды қыздыру температурасы, °С - 130-140
Электродегидратордағы қысым, МПа
- 1,6
кВт
1,2
33
5-ке дейін
3-ке дейін
1,0
0,1-0,15
1800-ге дейін
5-ке дейін
1- сатысында
2 -сатысында
Электродарлық кеңістіктегі кернеу
кВ жуатын су шығыны
1-сатысында
2 - сатысында
Судың мұнайдағы мөлшері
ЭТТҚ дейін
ЭТТҚ- кейін
Тұздар мөлшері, мгл
ЭТТҚ дейін
ЭТТҚ кейін
Мұнайды бөгде заттардан тазарту
Жер қойнауынан табылған мұнайдың қүрамында газ, су және тұз бар. Мұнайды өңдеуге дайындау тұзсыздау, сусыздау жэне сепарациялау (ілеспе газдарды бөле отырып, кысымды төмендету) сияқты процестерден тұрады.
Алынған кен орнынан байланысты шикі мұнайдың құрамында тұздардың, судың және ілеспе газдардың мөлшері әртүрлі болады. Араб мемлекеттерінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұз және судың мөлшері аз болады. Алайда, Қазақстан мемлекетінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұздың мөлшері 1 т 300 кг, судың мөлшері 1 т 200-400 л, ілеспе газдың мөлшері 1т100м3 құрайды. Тұздардың жэне сулардың мөлшерінің жоғары болуы, мұнайдың сапасына теріс әсерін тигізеді.
Кен орындарда мұнай екі немесе үш деңгейлі сепарацияға ұшырайды. Сепарацияның бірінші деңгейінің газдарын 0,6-0,7 МПа газ өндеу зауытына (ГӨЗ) бағыттайды; сепарацияның екінші жэне үшінші деңгейінің газдарын компримерлеуден кейін ГӨЗ-на сепарацияға бағыттайды.
Қолданылатын мұнай кен орнынының физикалық қасиеттеріне байланысты ілеспе газды толық жою үшін, сондай-ақ, су-мұнай эмульсиясын жақсы айыру үшін мұнайды сепарацияның соңғы деңгейіне жіберудің алдында қыздырады. Бүл жағдайда мұнайдың қасиеттері жақсарады (оның тұтқырлығы төмендейді), газ өңдеу зауытында өңдеуді қажет ететін бөлінетін газдардың көлемі артады.
Мұнай өңдеудің ілеспе газдары мұнай химиясы үшін күнды шикізат болып табылады. Себебі, олардың құрамында С2-С5 көмірсутектерінің жоғары мөлшері бар. Алайда, мұнайдың сепарациясы жеңіл көмірсутектердің толық бөлінуін қамтамасыз етпейді жэне мұнайда С,-С4 көмірсутектері қалады. Бұл көмірсутектер мұнайды тасымалдағанда немесе сақтағанда бөлінеді. Мүнайды жоғалтуды азайту үшін және қосымша алу мақсатымен тұрақтандыру процесін қолданады. Бүл жағдайда 2,2-2,3% мас. бойынша С3-С5 көмірсутектерді бөлгеннен кейін мүнайда С4-С5 көмірсутектерінің біраз мөлшерін сақтап қалуға мүмкіндік туады. С4-С5 көмірсутектерін жанармайдың қажет сапасын қамтамасыз ету үшін қолданады.
Іс жүзінде мұнайды дайындау мен тасымалдағанда әртүрлі сызбаларды қолданады, оларды: кәсіпорынның орналасуы; газдардың мұнайдағы мөлшері; мұнай мен газдың тасымалдау бағыты мен шарттары; мұнайды өңдеуге дайындау бойынша қондырғыларды салу мүмкіншілігі сияқты көрсеткіштеріне байланысты тандайды.
5- Суретте мұнай өңдеу зауыттарына тасымалдау және жеңіл көмірсутекті шикізатты алу мақсатымен мұнайды біріншілік дайындаудың кең таралған сызбанұсқасы көрсетілген.
Шикі мұнай қабаттан кедергіш тетік 1 - ге өтеді және бірінші деңгейлі сүзгіш 2-ге түседі, сепараторды қысым 0,6-0,7 МПа деңгейде ұсталып тұрады, бұл қысым газды газ өңдеу зауытына компрессорсыз жіберу үшін жеткілікті болады. Кейін бірінші деңгейдің сүзгішінен 2 кедергіш тетік арқылы мүлай екінші деңгейлі сүзгіш 3-ке жіберіледі, бұл жерде қысым төмендегендіктен қалған газ III бөлінеді. Ары қарай мұнай түнбағыш 4-ке ағады, бұл жерде мұнайдан қабатты су V жэне қалған газ бөлінеді. Екінші деңгейлі сүзгіштегі қысым 0,2-0,3 МПа қысымды қүрайды. Тұнбағышта қысым атмосферлі қысымға жақын болады. Екінші деңгейлі сепаратор мен тұнбағыштан шыққан газдар компрессор 6-да сығылады да, газ өңцеу зауытына жіберіледі.
5-сурет. Мұнайды өңдеуге дайындау: 1- кедергіш тетік;
2,3 - 1-ші жэне 2-ші деңгейлі сүзгіштер; 4-тұнбағыш; 5-үрлегіш;
6-компрессор; 7-газ өндеу зауыты; 8-мұнайды тұрақтандыру
қондырғысы; I - қабатты су; II, III- екінші жэне үшінші
сеперацияның газдары; ІV-тұрақсыз мүнай; V-қабатқа енгізуге
арналған су; VІ-метан; VІІ-этан; VІІІ-тұрақсыз жанармай; ІХ-метан
және этан; Х-тұрақты мұнай; ХІ-жеңіл көмірсутектердің фракциясы
Тұнбағыштан мұнай IV тұрақтандыру қондырғысына түседі. Тұрақтандыру қондырғысының жұмысы төменде көрсетілген.Жеңіл көмірсутектерді жою үшін арналған мұнайды тұрақтандыру процесі әртүрлі әдістермен жүзеге асады. Кәсіпорындарда мұнайды тұрақтандыруы үшін бір мүнаралы қондырғыларды (5-сурет), ал екі мұнаралы қондырғыларды бір мұнарада мұнайды жэне екінші колоннада газды жанармайды тұрақтандыру үшін, сондай-ақ, екі мұнаралы қондырғыларды газдың мөлшері (1,5% мас. бойынша) жоғары болатын мұнайлар үшін де қолданады.
6-сурет. Мұнайды зауыттарда тұрақтандыру: 1-жылуалмастырғыш; 2-пеш; 3-ректификациялық колонна; 4-тоңазытқыш; 5-үрлегіш; 6-ыдыс; І-шикі мұнай; ІІ-тұрақты мұнай; Ш-отынды газ; ІV-түтінді газдар; V - су;
VІ-тұрактандыру газы;VП-жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы.
Тұрақсыз шикі мұнай I (6-сурет) алдымен жылуалмастырғыш 7-де қондырғыдан шығып кететін тұрақты мұнай II ағынымен, содан кейін, пеште (2) қыздырылады, содан кейін, ректификациялық мұнараға (тұрақтандырғыш) (5) түседі. Мұнараның төбесінен щығатын жеңіл көмірсутектер (4) тоңазытқышында тұрақтанады жэне (6) ыдыста жиналады, бұл жерден олар тұтынушыларға жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы VII (ЖККФ) ретінде жіберіледі.
ЖККФ-ның бір бөлігі жеңіл көмірсутектердің жоғалтуын төмендету үшін мұнараның жоғары бөлігіне түседі. Тұрақталған мұнай II мұнара кубынан (5) жылуалмастырғыш I өтеді де, тұтынушыларға бағытталады (6-сурет). Тұрақтандыру газы VI отын ретінде ГӨЗ-ге жіберіле алады.
Кәсіпорындарда мұнай тұщы суды қолданбай сусыздануға ұшырайды (тұздың судағы концетрациясы өзгермегенде), судың мөлшері 5-50-ден 0,5-10% мас.бойынша төмендейді. Бірқатар жағдайларда мұнайды таза сумен шаяды және сұйық сақтайтын қоймаларда тұндырады, бұл процесті хлоридтерді жою үшін қолданады. Мұнайды соңғы сусыздануды және тұзсыздануды мұнай өңдеу зауыттарында арнайы электртұзсыздау қондырғыларында өткізеді. Электр тұзсыздау қондырғыларының (ЭЛТҚ) жұмысы төменгі бөлімдерде көрсетілген.
Кен орындардан мұнай өндеу зауыттарына жіберілетін мұнай кестеде көрсетілген нормативтерге сәйкес болуы қажет (1-кесте).
1-кесте. Кен орындардан МӨЗ-на түсетін мұнайдың сипаттамалары
Мұнай кұрамы
Мұнайдың түрі
Қоспалар
I
II
III
Хлориды, мгл артық емес
100
300
1800
Су, % мас. артық емес
0.5
1.0
1.0
Механикалык коспалар, % мас. артық емес
0,005
0.05
0,05
Мұнайды терең тұзсыздау тотығуды төмендетеді және қондырғыда теріс заттардың бөлінуін, қондырғылардың жөндеулік жұмыстарын азайтады, каталитикалық процестер үшін қолданылатын шикізаттың, тауарлы өнімдер - отындар, битумдардың және электродты кокстардың сапасын арттырады.Еріген тұздары бар су жердің қабатынан бөлінген мұнайда 1,6-250 мкм мөлшерлі ұсақ тамшылары бар түрде орналасады. Тұзды судың тамшыларын беттің үстінде табиғи эмульгаторлар сорбциялайды. Оларға мысалы, мұнай қышқылдары, асфальтті-шайырлы заттар, парафиндердің микрокристалдары, механикалық қоспалар жатады. Қазіргі уақытта мұнайды өндеуге дайындау екі деңгейде: кен орында және мұнай өңдеу зауытында өткізіледі.
МӨЗ-да мұнай дайындау нәтижесінде, оның құрамында судың мөлшері 0,1% мас. бойынша кемиді, ал тұздардың мөлшері 3-5 мгл дейін кемиді. Мұнайда судың мөлшері 0,1% мас. бойынша болғанда, мұнайда мөлшері 4,3 мкм. болатын судың тек ұсақ тамшылары қалады. Бұл тамшылардың тұну уақыты жоғары, олардың тұну уақыты 1 :: 10'7 мс құрайды.
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестерінің сипаттамасы
Мұнай өңдеудің процестерін 3 бөлімге бөлуге болады:
1.Қайнау температурасының интервалы бойынша бөлінетін
мұнай шикізатын фракцияларға ажырату (біріншілік процестер);
2.Химиялық айналулар арқылы алынған фракциялардың
құрамына кіретін көмірсутектерді өңдеу және тауарлы мұнай
өнімдерінің құрауыштарын даярлау (екіншілік процестер);
3.Жақсы сапалық көрсеткіштері бар мұнай өнімдерін алу
үшін, құрауыштарды араластыру;
Моторлы және қазандық отындар, сұйытылған газдар, мұнай химия өндірістер үшін шикізаттың әртүрлері, сондай-ақ, кәсіпорын-ның технологиялық сызбанұсқасына тәуелді гидравликалық немесе жаққыш майлар, битумдар, мұнай кокстері, парафиндер МӨЗ-ның өнімдері болып табылады. Технологиялық процестердің жиынтығына байланысты, МӨЗ-да 40-тан астам мұнай өнімдері алынуы мүмкін.
Мұнай өңдеу - үздіксіз өндіріс, зауыттарда өндірістің жұмыс жиілігі толық жөндеудің арасында үш жылды құрайды. МӨЗ-ның функционалды бірлігі - белгілі технологиялық процесті жүзеге асыратын, қондырғының жиынтығы бар өндірістік объект болатын технологиялық қондырғы болып табылады.
Мұнайды өңдеуге дайындау процестері (электртұзсыздау)
Шикі мұнай құрамына технологиялық қондырғының тотығуын шақыратын, тұздар кіреді. Оларды жою үшін, тұз еритін,шикізатты ыдыстардан түсетін мұнай ЭЛТҚ - электртұзсыздау қондырғысына түседі (13-сурет).
7-сурет. Электротұзсыздау қондырғысының сызбанұсқасы: 1- насос дозатор; 2, 6: 3-жылуалмастырғыш; 4-инжекторлы ауыстырғыш; 5, 11-электродегидраторлар; 7-тұнбағыштар; 8-автоматты клапан; ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
3
1.Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру
4
1.1.Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру
8
1.2.Мұнайды тұзсыздандыру
10
1.3.Мұнайды бөгде заттардан тазарту
11
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестері
15
3. Мұнайды өңдеуге дайындау барысындағы экологиялық мәселелер
19
3.1 Мұнай және газ кен орындарын игерудің экологиялық проблемалары
23
Қорытынды
26
Қолданылған әдебиеттер
27
Кіріспе
Қазіргі заман өндірісінің ең басты мәселесінің бірі - қоршаған ортаны қорғау, жер асты кен байлықтарын рациионал тәсілдермен пайдалану. Сол себепті мұнай-газ өндірісін іздеу, барлау жұмыстарының негізгі бір мақсаты қазіргі заман табиғатын қорғау, қоршаған ортаны ластамай, адамзат денсаулығына зиян келтірмейтіндей етіп өндіріс өнімдерін өндіру, әрбір өндірістің келешек экологиялық мәселелерін зерттеу және перспективалық жоспарлар дайындау.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай-химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
1. Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдындағы тұрақтандыру және даярлау жұмыстары
Мұнай жер бетіне шыққаннан кейін резервуарларда сақталады, өңдеу зауыттарына танкерлер немесе құбырлар арқылы жеткізіледі.
Жер қойнауынан жер бетіне шыққан мұнайдың құрамы: ілеспе газ (50-100 мт), су (200-300 кгт), минералды тұздар (10-15 кгт), механикалық қоспалардан тұрады. Оны тасымалдау және өңдеуге беру алдында газдардан, механикалық қоспалардан, судың және тұздардың негізгі бөлігінен тазарту қажет. Жоғары кысымда газдар мұнай құрамында еріген күйде болады. Мұнайды жер бетіне көтергенде қысым түседі.
Өндірісте мұнайдан газды бөліп алудың бірнеше сызбанұсқасы бар. Бірінші топ сызбанұсқасы бойынша газды мұнайдан біршама қашық жерден бөледі. Жер қойнауынан шығатын мұнай кұрылысы С1-С4 жеңіл көмірсутектерінің мөлшері едәуір көп болады. Осы көмірсутектердің көп бөлігі мұнайды сақтағанда және тасымалдағанда жоғалуы мүмкін. Газдардың, сонымен бірге жеңіл фракциялардың жоғалуын болдырмау, қоршаған ортаны ластамау үшін, мүмкіндігінше, мұнайдан С1-С4 көмірсутектерді мұнай өңдеу зауыттарына жіберу алдында бөліп алу қажет.
Мұнайдың құрамындағы газ, судың және қоспалардың болуы оның тасымалдауын және өңдеуін айтарлықтай қиындатады. Механикалық қоспалар мұнай құбырларының ішкі бетінде эрозияның пайда болуын күшейтеді. Олар өңдеу барысында жылу алмастырғыштардың және пештердің құбырларында шөгіп, оларды жиі тазалау қажеттілігін туғызады, яғни артық энергия жұмсауға әкеледі және өнімділігін азайтады.
Мұнайда судың болуы олардың тотығуға бейімділігін күшейтіп, технологиялық кұрал-жабдықтардың коррозиясын туғызады және тұрақты су-мұнай эмульсиясын түзуге әсерін тигізеді. Мұнайды өндіру және тасымалдау кезінде 100°С-қа дейін қайнайтын жеңіл фракциялар (метан, этан, пропан және т.б. бензин фракциясымен бірге) біраз шығынға ұшырайды, шамамен фракцияның 5%-ы.
Сондықтан мұнайды тасымалдау және өңдеу алдында оны тұрақтандыру және даярлау жұмыстары жүргізіледі. Олар келесідей сатылардан тұрады:
мұнайдан газды сепарация және тұрақтандыру арқылы бөлу;
механикалық қоспалардан тазалау;
сусыздандыру және жартылай тұзсыздандыру.
Тасымалдау алдында мұнай мен мұнай өнімдерінің сапасына қойылатын
МЕСТ-тың талабы мынандай:
-судың массалық үлесі, *Ғ 0,05%;
тұздың массалық үлесі, Рт 20мгл.
соңғы өнімге өте қатаң талап қойылатындықтан, кейде қосымша массалық үлесі, ω 0,5%;
тұздың массалық үлесі, Р 200мгл.
Мұнайды ректификациялау айдау жүргізіледі. Мұнайдың құрамындағы тұздарды толық еріту үшін, шикі мұнайға таза су қосып 2-3 сатымен сусыздандырады.
Өндірілетін мұнайдың әр тоннасына 50-100 м3 серіктес газдар, құрамында еріген тұздар бар 200-300 кг су, 1,5 %-ға дейін ерімеген қатты қоспалар сәйкес келеді. Кейбір көп мезгіл жұмыс істеп жатқан ұңғымалар каттарының аса суландырылуы нәтижесінде суларының мөлшері- 90%-ға дейін жетеді, ал талап бойынша өңдеуге жіберілетін мұнайдың құрамында судың үлесі 0,3%-дан төмен болу керек.Мұнайды өңдеуде шығынды азайту үшін оны арнайы өңдеуден өткізеді.Мұнайдағы газды бөлу үшін сепарациялау және тұрақтандыру процестері жүргізіледі. Мұнайдағы механикалық коспалар мен суларды тұзсыздандыру және сусыздандыру процестері арқылы кетіреді. Мұнай қаттарында жоғары кысымның әсерінен газдар мұнай құрамында ериді. Мұнайды жер бетіне бұрғылау арқылы шығарған кезде, қысым күрт төмендейді де, нәтижесінде құрамындағы еріген газдар бөлініп шығады. Осы сәтте бөлінген газды ұстап қалу маңызды. Ұңғымадан газ-мұнай қоспасы жеке газды бөлгіш қондырғыға -сепараторға келіп түседі. Сепараторда газ бөлініп, коспа дегаздалады. Қазіргі кезде құрылысы және тиімділігі бойынша түрлі сепараторла мүмкіндігінше серіктес газдарды толығымен бөліп алу. Сонымен қатар, газбен бірге мұнай тамшыларын алып кету процесін төмендету үшін сепарацияны әдетте бірнеше сатыда өткізеді.Сепараторлар негізінде газбен бірге мұнай тамшыларының ұшып кетуін болдырмайтын жабдықпен қамтамасыз етілген ыдыстан (трапа) және өлшегіштен тұрады. Сепарацияның көпсатылылығы газ-мұнай қоспаның тізбекті сепаратор-траптары арқылы жіберіліп кысымның біртіндеп төмендеуінде. Қысым төмендегенде серіктес газдар мұнайдан ажыратылады. Газды бөліп алғаннан кейін арнайы газ қабылдағыштардан газ өңдеу зауыттарына жібереді.Газдан тазартылған мұнай тұндырғыштарға қүйылады, бұл жерде шикі мұнайды қоспалардан және судан бөледі. Осындай көп сатылы сепарацияға карамастан мұнайдың құрамында көмірсутектер (С^-С^) қалып қояды. Сақтау мен тасымалдау кезінде бұл газдар ұшып кетуі мүмкін. Бұл газдармен бірге бағалы жеңіл бензин фракциялары да жоғалуы мүмкін. Мұның бәрі экологияға әсерін тигізеді. Сондықтан келесі процесс - тұрақтандыру болып табылады.Мұнайдан жеңіл көмірсутектерді және мұнай фракцияларын бөлу процесін тұрақтандыру деп атайды. Тұрақтандыру - физикалық процесс, мұнайдан С1-С3 көмірсутектерді бөлу және күкірттісутектен тазалау. Бұл процесс мұнай өңдейтін жерден алыс емес жерде, арнайы қондырғыларда жүргізіледі.
1-сурет. Мұнайды тұрақтандыру кондырғысы - тұрақсыз мұнай; II - тұрақты мұнай; III- конденсацияланбаган газ; IV - газ конденсаты. I'- жылу алмастырғыш, П - пеш, Е - тұндыргыш, К - колонна.
Құрамында 1,5% көп газы бар мұнайды тұрақтандыру үшін екі бағаналы қондырғы пайдаланылады. Екінші бағана газды-бензинді тұрақтандыру үшін қолданылады. Шикізат тұрақтандырылған мұнаймен бірге Т-1 жылу алмастырғышта жылытып, бу жылытқышқа Т-2 жіберіледі. Ары қарай ректификациялық бағанаға, яғни стабилизаторға К-1 түседі. К-1-де қысымды 0,2-ден 0,4МПа-ға дейін ұстап тұрады. Бұл бензин буының жақсы конденсациялануына жағдай туғызады. Бағананың К-1 төменгі жағындағы температураны П-пеште қыздырылған тұрақтандырылған мұнай реттеп отырады. Жеңіл көмірсутектер С1-ден С5-ке дейін ХК-1 конденсатор-тоңазытқышта (салқындату) конденсацияланып, Е-1 тұндырғышқа жіберіледі. Конденсацияланбаған көмірсутектер тұндырғышта газ бен сүйыққа бөлінеді. Газ Е-1-ден ары қарай өңдеу үшін газ өңдейтін зауытқа (ГӨЗ) жіберіледі. Сұйық өнім - газ конденсаты мұнай химиясы өндірісіне жіберіледі.Тұрақтандырылған мұнай бағананың төменгі жағы арқылы жылуын Т-1 жылу алмастырғышқа береді және салқындатқышта суытылады. Тұрақтандырылған мұнайда газды көмірсутектердің мөлшері 1,5%-ға дейін болады.
Мұнайды газсыздандыру және сусыздандыру.Мұнайды газдан бір сатылы және көп сатылы сепарациялаумен бөліп алу. Мұнайлы-газды қоспа ұңғымадан тік калбыр С-1 -ге келеді. Бұл қалбыр трапа деп аталады. Трападан газ газ жинайтын коллекторға, ал мұнай өлшегіш қазанға кетеді. Газ жинайтын коллектордағы газ газ - бензинді зауытқа, одан әрі қарай өңделуге беріледі. Коллекторға бір немесе бірнеше жақын жатқан мұнай кен орындарының жүздеген, тіпті одан да көп үңғымалары жалғанады. Трапада өтетін бөліну қысымы төмен (1-2 атм.), сондықтан газды газ-бензинді зауыттарға беру үшін ПК-1 компрессорымен қысады.
Өлшегіш қазаннан мұнай өзі ағу арқылы немесе сорап арқылы мұнай жинайтын пунктке барады, сол жерде ол сусыздандырылады.
2-сурет. Мұнайды газсыздандыру кондырғысының технологиялық сызбанұсқасы
Бұл сораптар бір сатылы, сондықтан газдың бәрі толық бөлінбейді, 40-50% мұнайда қалады. Кейін өлшегіш қазанға түсіп, одан мүнай жинайтын пунктке барып, көпшілігі ауаға ұшып кетеді. Сондықтан көпсатылы сепарациялау тиімді. Ұңғымада жоғары қысым үсталады. Ұңғымаға жақын жерде қысымы 6-7 атм. тең болатын сепарацияның бірінші сатысы С-1 орналасқан. Бұл қысым басқа қысымсыз, газды газ-бензинді зауытқа беруге жеткілікті. Газ бөлгіштен мұнайдың қалғаны еріген газбен бірге өзі ағу арқылы орталық жинау пунктіне жиналады.
Бұл пунктте әр ұңғымадан келген ағын жиналады. Қысым азаюы арқылы тағы да С-2-де газдың бөлінуі жүреді. Бұл газ компрессор аркылы газ-бензинді зауытқа беріледі. Көпсатылы сепарацияның маңызы - мұнайдан газ біршама жақсы бөлінеді, газ бен мұнай тамшылары ілесіп кетуі тоқтайды және газды қысу үшін энергия аз жұмсалады.
Мұнайды сусыздандыру. Өңдеуге түсетін мұнай құрамында судың және тұздардың болуы мұнай өңдеу зауыттарының жұмысына көп зиян келтіреді. Судың мөлшері көп болса, мұнай айдау қондырғысының аппараттарында қысым көтеріледі, олардың қуаты кемиді, суды қыздыруға және буландыруға артық жылу шығарылады.
Судың мұнаймен бірге болуы ондағы тұздарды ерітіп, гидролиз реакциясы күшейіп, аппараттарының коррозиясын үдетеді. Мұнай мен су эмульсия түрінде болады. Эмульсияны бұзу үшін құбыр ішінде ең жетік колданылатын қысыммен жүргізілетін термохимиялык тұндыру әдістерін қолданады.
3-сурет. Мұнайды сусыздандыру қондырғысының технологиялық сұлбасы
Газдан айырылған шикі мұнай (2) сораппен (1) ыдыстан алынып, (3) жылу алмастырғыш пен (4) бу қыздырғыш арқылы (5) термотұндырғышқа итеріліп жіберіледі. Мұнай сорапқа түсер алдында деэмульгатор қосылады. Термотұндырғышта мұнай 1,5 МПа қысыммен 1-3 сағаттай болады. Судан айырылған мұнай (3) жылу алмастырғыш арқылы (6) резервуарға жіберіледі. Резервуарларда мұнай қосымша судан бөлінеді. Су (5) және (6) ыдыстарынан (10) мұнай ұстағышқа, одан кейін (7) канализацияға жіберіледі. Ағынды судың бір бөлігі (8) сораппен шикізат ілеспе судағы деэмульгаторды қайта пайдалануға береді. Мұнай (11) сораппен ұстағыштан қайтадан судан айыруға беріледі.
Мұнайды тұзсыздандыру.Мұнайға ең күшті теріс әсер ететіндер - тұздар, оның ішінде хлоридтер. Олар жылу алмастырғыш пен пештің қабырғаларына отырады, нәтижесінде құбырларды жиі тазалап тұруға тура келеді, жылу алмастыру коэффиценттерін темендетеді.
Хлорлы натрий іс жүзінде гидролизденбейді, хлорлы кальций тиесілі жағдайда НСІ түзіп, 10 %-на дейін гидролизге түсуі мүмкін. Хлорлы магний 90% гидролизденеді, яғни бұл процесс төмен температурада жүреді. Сондықтан тұздар мұнай өңдеу аппаратының коррозияға ұшырауының негізгі себебі болуы мүмкін. Хлорлы магний гидролизі МgС12+ Н20 =Мg (ОН)С1 + НСІ
Мұнайдағы бар судың әсерімен және хлорлы магнийдің өзінің кристалды суының әсерімен жүреді.
Аппараттардың гидролиз өнімдерімен бұзылуы жоғары температура аймақтарында (пеш құбырларында, буландырғаштарда, ректификациялық бағаналарда) және төмен температурада істейтін аппараттарда да (конденсаторлар жэне тоңазытқыштар) орын алады. Қалдық өнімдердегі (мазутта және гудронда) кейбір тұздар олардың сапасын төмендетеді.
Мұнайды айдау кезінде күкіртті қосылыстары ыдырап, күкіртсутегі түзіледі, ол аппараттарды коррозияға түсіреді. Күкіртсутегі жоғары температурада металдармен әрекеттесіп, күкіртті темір түзеді.
Н2S + Ғе -- ҒеS + Н2
Ғе тұратын қорғау металл бетін аздап болса да, одан арғы коррозиядан қорғайды, бірақ хлоридтің гидролизінен түзілген хлорлы сутегі болған жағдайда, ҒеS тұратын қорғау қабаты онымен реакцияға түсіп, бүзылады:
ҒеS + 2НС1 -- ҒеС12 + Н2S
Хлорлы темір су ерітіндісіне өтеді де, бөлінген күкіртті сутегі темірмен қайтадан реакцияға түседі.
Мұнай өңдеу зауытында жіберілетін мұнайдағы тұздар мөлшері 50 мгл көп емес, ал айдауға берілетін мұнайда 5 мгл көп емес болуы қажет.
Сондықтан мұнайды өңдеуге жіберу алдында оны судан және тұздардан айыру қажет. Нәтижесінде су мөлшері 0,05-0,1% дейін, ал тұздар 3-5 мгл-ге және одан да төмендейді.
Термохимиялық судан айыруда мұнайдағы судың мөлшері 0,5-1%-ға дейін төмендейді, сонымен бірге түздардың едәуір бөлігі бөлінеді. Бірақ мұнайлардың кемшілігі - судан және түздардан қосымша тазалауды кажет етеді. Мүнайды тазалауды қажет етеді. Мұнайды тазалауды электротермиялық әдіспен, термохимиялық тұндыру мен эмульсияны электр өрісшде әрекеттеу аркылы жүргізеді. Мұнайдан су мен тұзды бөлудің электрохимиялық қондырғысын электртұзсыздандырушы (ЭТТҚ) деп атайды.Қазіргі кезде ЭТТҚ іс жүзінде барлық МӨЗ құрамында бар.
4-сурет. Мұнайды тұзсыздандыру қондырғысының технологиялық сызбанұсқасы.
Мұнай МӨЗ шикізатка арналған резервуарлардан кұбырмен (1) сораптың қабылдау бөлігіне түседі. Сораптың қабылдау желісіне, сонымен бірге деэмульгатор жэне коррозияны болдырмау үшін әлсіз сода ерітіндісі беріледі. Мұнайдың деэмульгатормен коспасы (2) жылу алмастырғыш арқылы судан айырылған мұнай ағынымен жылу үшін өткізіледі. Одан кейін шикі мұнай (6) бу кыздырғышта қосымша кыздырылады да, реттеуші араластырғышқа беріледі, мұнда мұнайға су қосылады.
Араластыру нәтижесінде жасанды түрде түзілген су мүнай эмульсиясы (5) электродегидратордың бірінші баспалдағына түседі, онда электр тоғының әсерімен эмульсияның бүзылуы жүріп, мұнайдан судың жэне тұздардың (8-10 рет) негізі бөлінеді. (5) дегидратордан мұнай (6) электродегидратордың екінші сатысына кайтадан әрекеттесу үшін түседі. (6) дегидраторға беру алдында мұнайға тағы да су беріледі. (6) дегидраторда судан айырылған мұнай (2) жылу алмастырғыш аркылы (8) тоңазытқыштан өтеді де, судан айырылған мұнай резервуарларға беріледі.
Электродегидраторларда бөлінген су (9) мұнай айырғышқа қосымша тұндыру үшін жіберіледі. Ұсталған мұнай (12) сыйымдылык арқылы шикізат сорабының кабылдау бөлігіне кайта түседі, ол бөлінген су суытылғаннан кейін канализацияға түсіріліп, тазалауға жіберіледі. Тұздардан айыру процесінің температурасы мен қысымы тазаланатын мұнай қасиетіне байланысты. Тұтқырлығы төмен тұрақты эмульсия түзбейтін жеңіл мұнайларды түздардан айыру 80-100°С температурада, Маңғыстау мүнайына 130-140°С температурада жүргізіледі.
Тұзсыздандыру температурасын көтеру электр ток өткізгіштікті жэне ток күшін көтереді, изолятор жұмысын күрделендіреді. Деэмульгаторды мұнайға біркелкі берілу үшін үлкен рөл атқарады. Деэмульгаторлардың шығыны 10-30 гт-ға дейін жэне ол су мен мұнайдың түзілген эмульсия түтқырлығына байланысты. Өндірісте деэмульгаторларды органикалық еріткіштерде концентрациялық ерітінді күйінде шығарады, олардан колдану алдында 1-5% судағы ерітіндісін даярлайды. Сілтіні мұнайға бос күкіртті сутегімен жүретін коррозиядан басу үшін береді. Жуу суы есебінде өзен суын, бу конденсатын және айналма су жүйесінің суын қолданады.
ЭТТҚ тэжірибесі көрсеткендей, терең тұзсыздандыру үшін мүнайға 10-15%-ға дейін ағын суды қосу қажет. Әр тұзсыздандыру сатысында суды қайта пайдалану желісі нәтижесінде, таза суды пайдалану шығынын қондырғы бойынша 2,5%-ға дейін азайтады.
Технологияльщ режимнің көрсеткіштері шамамен төмендегідей:
Мұнайды қыздыру температурасы, °С - 130-140
Электродегидратордағы қысым, МПа
- 1,6
кВт
1,2
33
5-ке дейін
3-ке дейін
1,0
0,1-0,15
1800-ге дейін
5-ке дейін
1- сатысында
2 -сатысында
Электродарлық кеңістіктегі кернеу
кВ жуатын су шығыны
1-сатысында
2 - сатысында
Судың мұнайдағы мөлшері
ЭТТҚ дейін
ЭТТҚ- кейін
Тұздар мөлшері, мгл
ЭТТҚ дейін
ЭТТҚ кейін
Мұнайды бөгде заттардан тазарту
Жер қойнауынан табылған мұнайдың қүрамында газ, су және тұз бар. Мұнайды өңдеуге дайындау тұзсыздау, сусыздау жэне сепарациялау (ілеспе газдарды бөле отырып, кысымды төмендету) сияқты процестерден тұрады.
Алынған кен орнынан байланысты шикі мұнайдың құрамында тұздардың, судың және ілеспе газдардың мөлшері әртүрлі болады. Араб мемлекеттерінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұз және судың мөлшері аз болады. Алайда, Қазақстан мемлекетінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұздың мөлшері 1 т 300 кг, судың мөлшері 1 т 200-400 л, ілеспе газдың мөлшері 1т100м3 құрайды. Тұздардың жэне сулардың мөлшерінің жоғары болуы, мұнайдың сапасына теріс әсерін тигізеді.
Кен орындарда мұнай екі немесе үш деңгейлі сепарацияға ұшырайды. Сепарацияның бірінші деңгейінің газдарын 0,6-0,7 МПа газ өндеу зауытына (ГӨЗ) бағыттайды; сепарацияның екінші жэне үшінші деңгейінің газдарын компримерлеуден кейін ГӨЗ-на сепарацияға бағыттайды.
Қолданылатын мұнай кен орнынының физикалық қасиеттеріне байланысты ілеспе газды толық жою үшін, сондай-ақ, су-мұнай эмульсиясын жақсы айыру үшін мұнайды сепарацияның соңғы деңгейіне жіберудің алдында қыздырады. Бүл жағдайда мұнайдың қасиеттері жақсарады (оның тұтқырлығы төмендейді), газ өңдеу зауытында өңдеуді қажет ететін бөлінетін газдардың көлемі артады.
Мұнай өңдеудің ілеспе газдары мұнай химиясы үшін күнды шикізат болып табылады. Себебі, олардың құрамында С2-С5 көмірсутектерінің жоғары мөлшері бар. Алайда, мұнайдың сепарациясы жеңіл көмірсутектердің толық бөлінуін қамтамасыз етпейді жэне мұнайда С,-С4 көмірсутектері қалады. Бұл көмірсутектер мұнайды тасымалдағанда немесе сақтағанда бөлінеді. Мүнайды жоғалтуды азайту үшін және қосымша алу мақсатымен тұрақтандыру процесін қолданады. Бүл жағдайда 2,2-2,3% мас. бойынша С3-С5 көмірсутектерді бөлгеннен кейін мүнайда С4-С5 көмірсутектерінің біраз мөлшерін сақтап қалуға мүмкіндік туады. С4-С5 көмірсутектерін жанармайдың қажет сапасын қамтамасыз ету үшін қолданады.
Іс жүзінде мұнайды дайындау мен тасымалдағанда әртүрлі сызбаларды қолданады, оларды: кәсіпорынның орналасуы; газдардың мұнайдағы мөлшері; мұнай мен газдың тасымалдау бағыты мен шарттары; мұнайды өңдеуге дайындау бойынша қондырғыларды салу мүмкіншілігі сияқты көрсеткіштеріне байланысты тандайды.
5- Суретте мұнай өңдеу зауыттарына тасымалдау және жеңіл көмірсутекті шикізатты алу мақсатымен мұнайды біріншілік дайындаудың кең таралған сызбанұсқасы көрсетілген.
Шикі мұнай қабаттан кедергіш тетік 1 - ге өтеді және бірінші деңгейлі сүзгіш 2-ге түседі, сепараторды қысым 0,6-0,7 МПа деңгейде ұсталып тұрады, бұл қысым газды газ өңдеу зауытына компрессорсыз жіберу үшін жеткілікті болады. Кейін бірінші деңгейдің сүзгішінен 2 кедергіш тетік арқылы мүлай екінші деңгейлі сүзгіш 3-ке жіберіледі, бұл жерде қысым төмендегендіктен қалған газ III бөлінеді. Ары қарай мұнай түнбағыш 4-ке ағады, бұл жерде мұнайдан қабатты су V жэне қалған газ бөлінеді. Екінші деңгейлі сүзгіштегі қысым 0,2-0,3 МПа қысымды қүрайды. Тұнбағышта қысым атмосферлі қысымға жақын болады. Екінші деңгейлі сепаратор мен тұнбағыштан шыққан газдар компрессор 6-да сығылады да, газ өңцеу зауытына жіберіледі.
5-сурет. Мұнайды өңдеуге дайындау: 1- кедергіш тетік;
2,3 - 1-ші жэне 2-ші деңгейлі сүзгіштер; 4-тұнбағыш; 5-үрлегіш;
6-компрессор; 7-газ өндеу зауыты; 8-мұнайды тұрақтандыру
қондырғысы; I - қабатты су; II, III- екінші жэне үшінші
сеперацияның газдары; ІV-тұрақсыз мүнай; V-қабатқа енгізуге
арналған су; VІ-метан; VІІ-этан; VІІІ-тұрақсыз жанармай; ІХ-метан
және этан; Х-тұрақты мұнай; ХІ-жеңіл көмірсутектердің фракциясы
Тұнбағыштан мұнай IV тұрақтандыру қондырғысына түседі. Тұрақтандыру қондырғысының жұмысы төменде көрсетілген.Жеңіл көмірсутектерді жою үшін арналған мұнайды тұрақтандыру процесі әртүрлі әдістермен жүзеге асады. Кәсіпорындарда мұнайды тұрақтандыруы үшін бір мүнаралы қондырғыларды (5-сурет), ал екі мұнаралы қондырғыларды бір мұнарада мұнайды жэне екінші колоннада газды жанармайды тұрақтандыру үшін, сондай-ақ, екі мұнаралы қондырғыларды газдың мөлшері (1,5% мас. бойынша) жоғары болатын мұнайлар үшін де қолданады.
6-сурет. Мұнайды зауыттарда тұрақтандыру: 1-жылуалмастырғыш; 2-пеш; 3-ректификациялық колонна; 4-тоңазытқыш; 5-үрлегіш; 6-ыдыс; І-шикі мұнай; ІІ-тұрақты мұнай; Ш-отынды газ; ІV-түтінді газдар; V - су;
VІ-тұрактандыру газы;VП-жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы.
Тұрақсыз шикі мұнай I (6-сурет) алдымен жылуалмастырғыш 7-де қондырғыдан шығып кететін тұрақты мұнай II ағынымен, содан кейін, пеште (2) қыздырылады, содан кейін, ректификациялық мұнараға (тұрақтандырғыш) (5) түседі. Мұнараның төбесінен щығатын жеңіл көмірсутектер (4) тоңазытқышында тұрақтанады жэне (6) ыдыста жиналады, бұл жерден олар тұтынушыларға жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы VII (ЖККФ) ретінде жіберіледі.
ЖККФ-ның бір бөлігі жеңіл көмірсутектердің жоғалтуын төмендету үшін мұнараның жоғары бөлігіне түседі. Тұрақталған мұнай II мұнара кубынан (5) жылуалмастырғыш I өтеді де, тұтынушыларға бағытталады (6-сурет). Тұрақтандыру газы VI отын ретінде ГӨЗ-ге жіберіле алады.
Кәсіпорындарда мұнай тұщы суды қолданбай сусыздануға ұшырайды (тұздың судағы концетрациясы өзгермегенде), судың мөлшері 5-50-ден 0,5-10% мас.бойынша төмендейді. Бірқатар жағдайларда мұнайды таза сумен шаяды және сұйық сақтайтын қоймаларда тұндырады, бұл процесті хлоридтерді жою үшін қолданады. Мұнайды соңғы сусыздануды және тұзсыздануды мұнай өңдеу зауыттарында арнайы электртұзсыздау қондырғыларында өткізеді. Электр тұзсыздау қондырғыларының (ЭЛТҚ) жұмысы төменгі бөлімдерде көрсетілген.
Кен орындардан мұнай өндеу зауыттарына жіберілетін мұнай кестеде көрсетілген нормативтерге сәйкес болуы қажет (1-кесте).
1-кесте. Кен орындардан МӨЗ-на түсетін мұнайдың сипаттамалары
Мұнай кұрамы
Мұнайдың түрі
Қоспалар
I
II
III
Хлориды, мгл артық емес
100
300
1800
Су, % мас. артық емес
0.5
1.0
1.0
Механикалык коспалар, % мас. артық емес
0,005
0.05
0,05
Мұнайды терең тұзсыздау тотығуды төмендетеді және қондырғыда теріс заттардың бөлінуін, қондырғылардың жөндеулік жұмыстарын азайтады, каталитикалық процестер үшін қолданылатын шикізаттың, тауарлы өнімдер - отындар, битумдардың және электродты кокстардың сапасын арттырады.Еріген тұздары бар су жердің қабатынан бөлінген мұнайда 1,6-250 мкм мөлшерлі ұсақ тамшылары бар түрде орналасады. Тұзды судың тамшыларын беттің үстінде табиғи эмульгаторлар сорбциялайды. Оларға мысалы, мұнай қышқылдары, асфальтті-шайырлы заттар, парафиндердің микрокристалдары, механикалық қоспалар жатады. Қазіргі уақытта мұнайды өндеуге дайындау екі деңгейде: кен орында және мұнай өңдеу зауытында өткізіледі.
МӨЗ-да мұнай дайындау нәтижесінде, оның құрамында судың мөлшері 0,1% мас. бойынша кемиді, ал тұздардың мөлшері 3-5 мгл дейін кемиді. Мұнайда судың мөлшері 0,1% мас. бойынша болғанда, мұнайда мөлшері 4,3 мкм. болатын судың тек ұсақ тамшылары қалады. Бұл тамшылардың тұну уақыты жоғары, олардың тұну уақыты 1 :: 10'7 мс құрайды.
2.Мұнайды өңдеудің негізгі технологиялық процестерінің сипаттамасы
Мұнай өңдеудің процестерін 3 бөлімге бөлуге болады:
1.Қайнау температурасының интервалы бойынша бөлінетін
мұнай шикізатын фракцияларға ажырату (біріншілік процестер);
2.Химиялық айналулар арқылы алынған фракциялардың
құрамына кіретін көмірсутектерді өңдеу және тауарлы мұнай
өнімдерінің құрауыштарын даярлау (екіншілік процестер);
3.Жақсы сапалық көрсеткіштері бар мұнай өнімдерін алу
үшін, құрауыштарды араластыру;
Моторлы және қазандық отындар, сұйытылған газдар, мұнай химия өндірістер үшін шикізаттың әртүрлері, сондай-ақ, кәсіпорын-ның технологиялық сызбанұсқасына тәуелді гидравликалық немесе жаққыш майлар, битумдар, мұнай кокстері, парафиндер МӨЗ-ның өнімдері болып табылады. Технологиялық процестердің жиынтығына байланысты, МӨЗ-да 40-тан астам мұнай өнімдері алынуы мүмкін.
Мұнай өңдеу - үздіксіз өндіріс, зауыттарда өндірістің жұмыс жиілігі толық жөндеудің арасында үш жылды құрайды. МӨЗ-ның функционалды бірлігі - белгілі технологиялық процесті жүзеге асыратын, қондырғының жиынтығы бар өндірістік объект болатын технологиялық қондырғы болып табылады.
Мұнайды өңдеуге дайындау процестері (электртұзсыздау)
Шикі мұнай құрамына технологиялық қондырғының тотығуын шақыратын, тұздар кіреді. Оларды жою үшін, тұз еритін,шикізатты ыдыстардан түсетін мұнай ЭЛТҚ - электртұзсыздау қондырғысына түседі (13-сурет).
7-сурет. Электротұзсыздау қондырғысының сызбанұсқасы: 1- насос дозатор; 2, 6: 3-жылуалмастырғыш; 4-инжекторлы ауыстырғыш; 5, 11-электродегидраторлар; 7-тұнбағыштар; 8-автоматты клапан; ... 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