Газды тасымалдау

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Кіріспе 3

1 Әдеби шолу 4

1.1 Газ құрамы және жіктелуі 4

1.2 Газды тасымалдау 5

1.3 Газды тасымалдауға дайындау 7

1.4 Компрессор жіктелуі 10

1.5 Компрессорлы станциялар 15

Технологиялық бөлім 17

Қорытынды 22

Қолданылған әдебиеттер 23

Кіріспе

Жалпы әлемдегі газ қоры 90 трлн м3 ты құрайды. Ал газды пайдалану
мөлшері 1800 млрд м3 жылды құраса, соның ішінде біздің елімізде газды
пайдалану шегі 850 млрд м3 жылды көрсетеді.
Қазақстан Республикасы өзінің даму ғасырында дүние жүзінің ірі мұнай ‒
газ өндіруші мемлекеттерінің біріне айналды, ол газ және конденсат өндіру
бойынша он бесінші, мұнай өндіру деңгейі бойынша жиырма сегізінші орында.
Қазақстан ТМД елдері арасында мұнай қоры және өндіру деңгейі бойынша екінші
орынға ие. Табиғи газдың негізгі қоры Батыс Қазақстанның Қарашығанақ,
Ақтөбе және Жаңажол аймақтарында шоғырланған. Бұл аймақтардағы мұнай кен
орындарында ілеспе газдарының қоры да көп.
Мұнай және газ өндіру кәсіпорындары оларды өндіруді, және жинау,
дайындау және тасымалдауды, қабат қысымын ұстап тұру жүйесінде
пайдаланылатын тұщы және қабат суларын қабатқа айдау үшін дайындауды
қамтамасыз ететін негізгі және қосалқы міндеттерді атқаратын құрылымдардың
күрделі кешені болып табылады.
Химия өнеркәсібінде газдар және олардың қоспалары көп мөлшерде
пайдаланылады. Газдарды атмосфералық қысымнан жоғары қысымда пайдаланғанда
көптеген химиялық процесстердің өту жылдамдығы көбейеді және аппараттардың
көлемі азаяды. Газдарды сығу арқылы оларды құбырлармен аппараттарға
тасымалдайды. Сығылған газдар сонымен қатар сұйықтарды араластыруда,
шашыратуда тағы басқа мақсаттарда қолданылады. Химия өнеркәсібінде
қолданылатын газдардың қысымы өте кең.
Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды
компрессорлар деп атайды.
Мұнай химиялық өндірісте компрессорлар келесі мақсаттарға қолданылады:
• газды тасымалдауда;
• келесі өңдеулерге жіберу үшін табиғи газды сығу;
• салқындату және мұздату;
• аппараттар мен қондырғылардың жұмыс істеуі үшін сығылған ауаны алу.
Осыған орай бұл курстық жобаның өзектілігі шығады.

Курстық жобаның мақсаты: Газды айдау технологиясымен, компрессор және
олардың түрлерімен танысып, негізгі параметрлерін технологиялық есептеу
арқылы анықтау.

Мақсатына сай міндеттері:
1. Курстық жобада таңдалған процеске тоқталу;
2. Компрессорлардың және компрессорлық станциялардың маңызын
қарастыру;
3. Компрессорлы машинаның технологиялық есебін шығаруды үйрену.

1 Әдеби шолу

1.1 Газ құрамы және жіктелуі

Көмірсутектік газдар алынуы бойынша біріншілік және екіншілік болып
бөлінеді.
Біріншілік көмірсутектік газдар деп жер қойнауынан, яғни газ кен
рындарынан алынған газдарды айтады. Олар табиғи (газ кен орындарынан
алынған) және аралас (мұнаймен бірге алынған) болып жіктеледі.
Мұнайды біріншілік және екіншілік өңдеу кезінде алынған газдарды
екіншілік газдар деп атайды. Оларға метаннан пентанға дейінгі қаныққан және
қанықпаған жеңіл көмірсутек газдары жатады.
Белгілі көмірсутекті газдар кездесетін орнына қарай табиғи, газды ‒
конденсатты, мұнайға ілеспе газдар және жасанды (мұнайды каталитикалық және
термиялық өңдеу әдісінде түзілген) болып жіктеледі. Олардың көмірсутектік
құрамы мұнайды өңдеу жағдайына және шикізат сапасына тәуелді. Табиғи
газдар жер қыртысындағы 1км тереңдіктегі бос кеңістіктерді біріктіріп
тұрған микроскопиялық каналдарға орналасып, ұңғыма бетіне шыққанша жоғары
қысымды кеңістіктен төмен қысымды кеңістікке ауысып отыратын құрғақ газдар.
Мұнайға ілеспе газдар мұнай кен орындарынан мұнаймен бірге алынатын құрғақ
газ бен бензинді газдың және пропан ‒ бутан фракциясының қоспасынан тұратын
газдар болса, ал конденсатты кен орындарынан алынатын газдар құрғақ газбен
конденсат (бензиннен, лигроиннен, керосиннен, кейде соляр майынан тұратын
фракция) қоспасы.
Табиғи газ негізі 82-98% метаннан және молекулалық массасы төмен
қосылыстардан тұрады. Ауыр көмірсутектердің болмауы бос кеңістіктерден
газдың орын ауыстыруына байланысты. Орын ауыстыру жолының ұзақтығынан газда
тек жеңіл бөлігі қалып отырады. Осыған байланысты табиғи газды көпшілік
жағдайда отын‒энергетикалық қажеттіліктерде, кейбір жағдайда оларды
химиялық өңдеуге ұшыратады. Табиғи газ көмірсутектік құрамы бойынша
қаныққан көмірсутектерден тұрады, бірақ газдың сапасын төмендететін
компоненттерде ‒ күкіртсутек, көмірқышқылы, азот, инертті газдар су булары
кездеседі. Табиғи газдың физикалық қасиеті метанның қасиетімен анықталады.
Табиғи газдардың салыстырмалы тығыздығы (ауа бойынша) газды кен орнына
байланысты 0,56-0,67 аралығында болады.
Мұнайға ілеспе газдар құрамында пропан, бутан және бензин фракциясының
көмірсутектерінің көптігімен және метанның аз болуымен сипатталады.
Сондықтан мұнайға ілеспе газдарды газ өңдеу зауыттарының және жекелеген газ
фракциялаушы қондырғылардың негізгі шикізаты ретінде қолданады.
Газ ‒ конденсатты кен орнындағы газдың негізгі бөлігі метаннан
тұрғанмен құрамында қысымды төмендеткенде конденсатқа айналатын жоғары
қайнайтын көмірсутектер бар. Конденсатты газ өңдеу немесе мұнай өңдеу
зауытында өңдеу барысында сұйытылған газ, бензин, дизельді отын алынады.
Газ құрамында ауыр көмірсутектер көп болған сайын, оны өңдеу соғұрлым
тиімді болады. Мұнайды тұрақтандыру кезінде алынатын төмен қайнайтын
көмірсутектерден тұратын фракция (сұйытылған газбен жеңіл бензин қоспасы)
газ өңдейтін зауытқа немесе газ фракциялайтын қондырғыға бағытталады.
Негізгі бөлігі ауыр көмірсутектерден тұратын мұнайға ілеспе газдарды
газ өңдеу зауытына түсіп, бензинсіздендіру яғни С2 және одан жоғары
көмірсутектерді бөлуге ұшырайды. Алынған қоспаны (тұрақсыз газды бензин)
жекелеген көмірсутектер немесе олардың фракцияларын және тұрақты бензин алу
үшін тұрақтандыруға және фракциялауға жібереді. Құрғақ газды әрі қарай
өңдейді немесе отын ретінде пайдаланады. Бөлінген газ ‒ газды бензинге
жоғары октанды сан тән, сондықтан оны тікелей айдау бензиніне және крекинг
‒ бензинге антидетонациялық қасиетін жақсарту үшін қосады. [2].

1.2 Газды тасымалдау

Магистралдық газ құбырынан газды өндірген жерінен газ таратушы
станцияларға, қалаларға және өнеркәсіп орындарына тасымалдайтын құбырлар
тартылады. Біздің елімізде газ құбырлары торабы кең тарауда. Газ
құбырларының негізгі жүйесі: Тюмень облысының солтүстігі - Орал мен Орталық
аудандары, Орта Азия - Центр, Оренбургтан - Болгария, Венгрия, ГДР, Польша,
Румыния, Чехославакияға трансконтиненталдық құбырлар.
Қазіргі кезде магистралды газ құбырлары 7,5 МПа қысымда, газ өткізу
қабілеті 15-25 млрджыл, диаметрі 1200 және 1400 мм. болып келетін етіп
салады. Магистралдық газ құбырлары мұнай құбырларына көп жағынан ұқсас,
құбырларды айдайтын станциялары және телефон байланысы сияқты негізгі
элементтерінен тұрады.
Дегенмен, газдың меншікті көлемі жағынан бірдей немесе айдау кезіндегі
қысымның әсерінен бұл көлемнің өзгеруіне байланысты газ құбырының келесідей
ерекшеліктері болады. Бұл ерекшелікке айдайтын газдың салмағы мұнай
өнімімен бірдей болғанда, газ құбырының диаметрі мұнай құбырына қарағанда
үлкенірек болады. Екінші бір ерекшелігі - құбырдың бүкіл тартылу жолында
диаметрі бірдей болып келгенмен, соңғы станциялар арасындағы құбырдың
қысымын әжептәуір жоғары дәрежеде ұстап отырудың қажеттілігі туады. Мысалы,
мұнай құбырының сорап станциясындағы бастапқы қысымы 5МПа болып, аяғында
нөлге дейін түссе, онда газ құбырының соңындағы қысымы оптималдық
параметрге сай келетін 2МПа дәрежесінде ұсталып отырады.
Магистралдық газ құбырының тағы бір ерекшелігіне құбыр ішінде гидраттық
тығындардың пайда болып қалмауына қарсы және газдың өрт қаупінің
жоғарылығына қарсы шаралар қолдану жатады.
Соңғы, ең басты ерекшілігі газдың құбырмен үздіксіз жүріп тұруына
қойылатын талапты күшейту жатады, себебі әрбір ұзақ үзіліс тұтынушыларды
газбен қамтамасыз ету тәртібін бұзады және газ өндіруді тоқтатады. Газ
құбырға жіберілместен бұрын тасымалдауды қиындататын немесе сипатымен
қауіп тудыратын қоспалардан тазартылады.
Магистралдық газ құбырының құрамында мынадай басты кешендер: газ
жинайтын және газ жеткізетін жүйелері бар басты ғимараттар; компрессорлық
цех пен газды тазалау, кептіру қондырғылары; ысырмалы қондырғысы бар
магистралдық газ құбырының өзі, табиғи және жасанды құрылыстар арқылы
жүретін өтпелер, катодтық қорғау станциялары, дренаж қондырғылары; өз
керектеріне жұмсалатын газдың жұмысын оңайлататын бақылау - бөлгіш пункті
бар компрессорлық станциялар, сол сияқты қосымша жәрдемші құрылыстар (жанар
жағармай қоймалары, майларды қалпына келтіру қондырғылары, жөңдеу-
пайдалану блогы) газ таратқыш станциялар; компрессорлық станциялары бар
жерасты газ қоймалары.
Газ өндірісінен газды жинауыш торап арқылы бас құрылыстарға жетеді.
Ол арадан кептіріп, тазартылғаннан кейін магистралды газ құбырына
бағытталады. Газ құбыры бойында, оның кейбір бөлімдерін керегінде істеп,
бөліп тастап отыру үшін ысырмалы құрылымдар және үрлеу свечалары
орнатылған. Бөлгіш крандарды әрбір 20-25 км-ден кейін орналастырады және
жағадағы су кедергілер мен компрессор станцияларының маңына орналастырады.
Жөңдеу жұмыстары кезінде құбырдың бөліп тастаған жерлерін босату үшін
үрлегіш свечалар кранның жанына жақын қойылады. Газ құбыры трассасының
бойына құбырларды таттанудан сақтайтын қондырғылар катодтық, протекторлық
және жүйе жөндеушілерінің үйлері орналастырылады, бұлар бір-бірімен жақын
арадағы компрессор станцияларымен және апатты жөндеу пункттерімен телефон
байланысы арқылы жалғасады. Құбырдың соңында оның бұрмаларында газ тарату
станциялары орнатылады. Олар газды қалалардың торабына немесе өнеркәсіп
орындарына жібереді [3].

1.3 Газды тасымалдауға дайындау

Табиғи газ кен орындарынан тамшы түріндегі газ конденсат түрінде
алынады яғни газ дисперсті күйде болады. Газды тасмалдауға және өңдеуге
дайындаудың негізгі мақсаты әртүрлі сепарациялық қондырғылар арқылы ажырату
және құрамындағы қышқылды қосылыстарды тазарту болып табылады. Дисперсті
жүйені бөлу үшін, яғни газды тамшыдан ажырату үшін сепаратордың төрт түрі
қолданылады: гравитациялық, инерциялық, ортадан тепкіш және филтрлеуші.
Гравитациялық сепаратор горизантальды, вертикальды және шар тәрізді
болады. Бұл сепараторларда дисперсті жүйенің ажырауы негізгі тұндырушы 2,
бөлікте инерциялық күштің әсерінен жүреді. Сепаратор аузының артындағы
пластиналар 1, газ тамшыларының бөлігін ұстап қалады. Сепаратордың төменгі
жағында тамшыны және шаңды жинағыш орналасқан.(сурет 1) Сепаратордың бұндай
түрлерін газдарды ірі тамшылардан ажырату үшін пайдаланады жіне тазартылу
кезінде газ өнімділігі, ажырату дәрежесі, газ құрамындағы механикалық
қоспасы ескеріледі.

1 – 3 газ кіру және тұндыру шекарасы; 4 – конденсат жинағыш; I және II
– газ кіруі мен шығуы; III – конденсаттың шығуы;

Сурет 1 – Гравитационды сепаратор
Инерциялық насадкалы сепаратор беттік ауданы бар насадкалармен
толтырылған сепаратордың түрі. Насадкалар бетінің ауданы 10 нан 500 м2 м3
қа дейін жетеді. Газдағы тамшылар насадкалардың көмегімен айналым сайын
ұсталып отырады. Насадка ретінде Рашига сақинасы қолданылады. Газды
тамшыдан ажырату дәрежесі 99 % ты құрайды.
Ортадан тепкіш сепараторларда газды тамшыдан газдың айналымы кезінде
пайда болатын ортадан тепкіш күш арқылы ажыратады. Айналымның жылдамдығы
неғұрлым жоғарлаған сайын тазалау эффективтілігі соғұрлым жоғары болады.
Ортадан тепкіш сепараторлардың екі түрі болады: циклонды (а) және тікелей
(б,в) токты. (сурет 2) Ортадан тепкіш сепараторлардың бір ерекшелігі
механикалық қоспалары көп газдарды су тамшыларынан ажыратады, яғни ажырату
дәрежесі өте жоғары.

1 – корпус; 2 – ішкі газ өткізгіш құбыр; 4 – газ конденсат жинағыш; 5,6
- мұнай және су жинағыш; 7 – тарелка; 8 – тұрақтандырғыш құрылғы;

Сурет – 2 Ортадан тепкіш сепараторлар

Филтрлеуші сепараторларды соңғы тазалау стысында қолданады. Осы
сепаратордың бір түрі сурет 3 –те көрсетілген. Оның үш шекарасы болады:
кіруші, филтрлеуші және тамшы жинағыш. Бұл газ бен тамшы дисперсті
жүйесіндегі ең ұсақ яғни 0,5 тен 10 мкм ге дейінгі тамшыларды ажыратады.

1 – кіру шекарасы; 2 – филтрлеуші элементтер; 3 – каркас; 4 –
филтрлеуші материалдар;

Сурет 3 – Филтрлеуші сепаратор

Газ кен орнынан тұтынушыға жеткенше, кейде мыңдаған км. қашықтықта
тасымалдағанда бірнеше климаттық зоналарды кесіп өтеді. Бұл жағдайда
дайындаудың маңызы артады, магистралдық құбырлармен өтетін газдың құрамынан
судың шығып кетпеуі үшін, оның шық нүктесіне дейін кептірудің маңызы зор.
Газ және конденсат кен орындарын өңдегенде мынадай технологиялық
қондырғылар қолданылады:
а) төменгі қызу айырғыштар штуцердегі жоғарғы қысымдағы газдың
редукциялану есебінен алынған суықпен істейтін;
б) арнаулы мұздатқыш машиналардан шығатын, суықпен істейтін төменгі
қызулы айырғыштар;
в) газды сусыздандыру және бензинсіздендіру үшін адсорбциялайтын,
абсорбциялайтын қондырғы;
г) газды адсорбция гликолдық жолмен кептіру үшін арналған қондырғы;
Қиыр Солтүстіктегі кен орындарында қолданылатын мұз еріткіштері бар
қондырғы.
Агрессивтік компонентері бар газдардан, олардың мөлшерін белгілі шекке
дейін азайтатын технологиялық қондырғылар салынады, сонымен қатар, өндіріс
жабдықтарын таттанудан сақтайтын шаралар қолданылады.
Газды кептіру және тазалау тікелей кен орындарында немесе магистралдық
газ құбырларының бастапқы ғимараттарында жасалады.
Газдың кептірілуі газ құбырында су буы және кристаллогидраттар
түзілмейтін дәрежеде өту керек. Кептірілген газдың шық нүктесі оңтүстік
және орталық алқаптарда магистралдық газ құбырының ең төменгі қызуынан 2-3
°С-қа кем болуы керек, ал Қиыр Солтүстік кең орындары үшін - 40°С.
Газды күкіртті сутектен тазалағанда, ондағы газдың мөлшері 100 м3-ге 2
г-нан аспауы керек.
Егер газконденсат ұңғымаларының өнімдерінде су, сұйық көмірсутектері,
күкіртті сутек және көмір қышқылы кездессе, онда газды тасымалдамастан
бұрын комплексті түрде өңдеу керек. Газдың шығыны көп болғанда, мұндай
өңдеуден өткізу үшін салынатын ғимараттар өте күрделі болып келеді, олар:
үлкен газ өңдеуші зауыттан тұрады, мұнда тұрақтандырылмаған газ бензині,
күкірт және кепкен газ алынады.
Құрамында күкірт сутек және көмір қышқылы болмаса, ондай газды алыс
жерде тасымалдағанда өңдеу үлгісі жеңілдетіледі. Газдың сапасына қойылатын
талаптарға сәйкес дайындау үшін оны дайындау қондырғысында ылғал
тамшысынан, көмірсутекті конденсаттан, күкіртсутектен және көмірқышқыл
газынан бөлу және кептіру жүргізу қажет.
Газды судан кептіру және көмірсутекті конденсаттан бөлу үшін келесі
әдістер қолданылады. Дроселль - эффект немесе жасанды салқындату есебінен
төменгі температурада айыру.
Сұйық сіңіргіштертер арқылы абсорбция және қатты сіңіруші заттармен
адсорбция процестерін қолдану негізінде.
Газды дайындау қондырғыларында күрделі және қымбат жабдықтар,
аппараттар және аспаптар қолданылады: тамшы қаққыштар, айырғыштар, жылу
алмастырғыштар, конденсаторлар, булағыштар, сораптар, компрессорлар,
абсорберлер, адсорберлер, детандерлер, қысым, температура, сұйық деңгейін
реттегіштер және т.б.
Газ дайындаудың барлық қондырғыларында конструкциясы әр түрлі газ
айырғыштары қолданылады [4].

1.4 Компрессор жіктелуі

Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды
компрессорлар деп атайды. Компрессор (латын тілінен compressio − сығу)
қысым (ауа, хлодагент булары және т.б) астында газдарды сығуға және беруге
арналған қондырғы.
Сығылған газ қысымының P2 бастапқы газ қысымына P1 қатынасы сығу
дәрежесі деп атайды. Сығу дәрежесінің шамасына қарай компрессорлы машиналар
төмендегі түрлерге бөлінеді:
1. Желдеткіштер (сығу дәрежесі 1,1 кіші) көп мөлшердегі газдарды
тасымалдау үшін пайдаланылады.
2. Газүрлегіштер (сығу дәрежесі 1,1-3) газ құбырларында кедергілер едәуір
көп болғанда газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
3. Компрессорлар (сығу дәрежесі 3 тен үлкен) жоғары қысымдар алу үшін
пайдаланылады.
4. Вакуум насостар – қысымы атмосфера қысымынан кем болған газдарды сору
үшін қолданылады [7].
Компрессорлар сығылатын газ табиғатына байланысты ауалы, оттекті,
азотты, гелийлі және тағы басқа; жылу шығару әдісіне байланысты сұйықты
немесе ауалық салқындату; беріліс жетегіне байланысты газдық қозғалтқыштан,
электроқозғалтқыштан және авиациялық турбиналы; ісәрекет принципі бойынша
механикалық, термиялық және электрлік болып бөлінеді. Ең көп қолданылатыны
механикалық болып табылады. Механикалық компрессорлардың мынадай түрлері
бар: көлемдік және динамикалық (сурет 4).

Сурет 4 – Механикалық компрессорлардың жұмыс жасау принціпі бойынша
жіктелуі

Көлемдік компрессорлардың ішінде ең көп таралған поршенді және роторлы
компрессорлар болып табылады. Бұл компрессорлардың негізгі қызыметі газды
соратын және айдайтын қатты заттардың қызметіне яғни, поршендарға,
пластиналарға негізделген.
Поршендік компрессорлардың қызметі компрессорлық цилиндрдің жұмысшы
көлемінің өзгеруі нәтижесінде газды ығыстырып шығару принципіне
негізделген; көлем ұлғайған кезде жұмыстық қуыстар газбен толтырылады, ал
жұмыстық қуыстардың көлемі азайған кезде онда тұрған газ сығылады да, айдау
құбырларына ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.