- •Курс сбор и подготовка нефти , газа и воды СамГту
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Практические занятия
- •Лабораторные работы
- •Курсовая работа
- •Теоретическая глава
- •Расчетная глава
- •Экзамен
- •Тема № 1. Системы сбора продукции скважин
- •Приложение лекции
- •Обустройство месторождений с высоковязкими и высокозастывающими нефтями.
- •Обустройство морских месторождений
- •Тема № 2. Оборудование для систем сбора продукции скважин
- •Тема № 3. Разгазирование продукции скважин
- •Тема № 4. Подготовка газа
- •Требования к физико – химическим показателям углеводородных газов, предназначенных для коммунально – бытовых потребителей
- •Вопрос 3. Осушка газа.
- •Осушка газа адсорбцией
- •Вопрос 4. Очистка газа от агрессивных примесей
- •6. Процесс Криофак
- •1. Таунсенд - процесс
- •2. Сульфинол - процесс
- •3. Оптнзол - процесс
- •Вопрос 5. Отбензинивание газа
- •Низкотемпературный метод
- •Абсорбционный метод
- •Вопрос 6. Одоризация газа
- •Вопрос 7. Извлечение из газа ценных компонентов
- •Тема V. Подготовка нефти.
- •Вопрос 1. Общие сведения.
- •Требования к деэмульгаторам
- •Основные свойства деэмульгаторов и эффективность их действия
- •Особенности применения деэмульгаторов в системе сбора
- •Технико – технологические способы обезвоживания и обессоливания нефтей
- •Фильтрация водо – нефтяных эмульсий через твёрдые поверхности
- •Обезвоживание и обессоливание нефти
- •Особенности подготовки (обезвоживание и обессоливание) застаревших эмульсий и эмульсий
- •Вопрос 6. Деметаллизация нефтей.
- •Вопрос 1. Общие сведения
- •Вопрос 2. Сбор, подготовка и утилизация промышленных сточных вод
- •Механические методы очистки (подготовки) сточных вод а) отстаивание
- •Л окальные схемы
- •Глобальные схемы укпв
- •Усреднённые показатели очистки бсв на установке укос
- •Усреднённые показатели очистки бсв на установке уов
- •Набранные глобальные схемы
- •Типичный состав вод из открытых источников
- •Практические занятия
- •Практическое занятие № 1.
- •Тема № 1. Гидравлический расчёт трубопроводов, транспортирующих
- •Однофазную ньютоновскую жидкость
- •Практическое занятие № 5. Тема № 2. Гидравлический расчет трубопроводов, транспортирующих однофазную неньютоновскую жидкость
- •1.Пузырьковый режим; 2. Расслоенный; 3. Волновой; 4. Пробковый
- •5. Пленочно-диспергированный; 6. Кольцевой; 7. Эмульсионный
- •Вопрос 2. Смеси жидкости с твёрдыми частицами
- •Вопрос 3. Смеси газов с твёрдыми частицами
- •Вопрос 4. Смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей
- •Вопрос 5. Трёхфазные смеси (две взаимно нерастворимые жидкости и газ):
- •Кожух; 2. Трубки; 3. Трубная решетка; 4. Крышки; 5. Штуцеры.
- •Корпус; 2. Трубки; 3.Трубные решетки; 4. Штуцеры.
- •Практическое занятие № 21.
- •I и II. Пары; III. Конденсат; IV и V. Хладоагент
- •Практическое занятие № 22.
- •Корпус; 2. Распределительные полки; 3. Барометрическая труба; 4. Колодец
- •Аппарат, требующий нагрева; 2. Трубчатая печь.
- •Амортизационные затраты; 2. Эксплуатационные затраты; 3. Общие затраты.
- •Практическое занятие № 26
- •I этап: ав с; II этап: dc e . - поправочный температурный коэффициент.
- •Коридорное расположение труб;
- •Шажматное расположение труб .
- •Абсорбер; 2. Холодильник/подогреватель; 3, 4. Теплообменники; 5. Десорбер; 6,7, 8. Холодильники; 9. Сепаратор; 10. Подогреватель;
- •Практическое занятие № 30
- •Практическое занятие № 31
- •Плита, 2. Утка
- •3.2.2.1. Тарелки перекрёстного типа
- •1. Отверстия; 2. Перелив
- •Нижнее (нерабочее) положение клапана; 2. Рабочее положение клапана; 3. Предельное положение клапана;
- •4. Простой клапан (1. Клапан; 2.Ограничитель); 5. Клапан с балластом (1. Клапан; 2.Ограничитель; 3. Балласт)
- •Практическое занятие № 32
- •1. Центральная труба; 2. Форсунки.
- •I. Перегородка; 2. Гидравлический затвор; 3. Порог перелива
- •1. Многодисковый разбрызгиватель: 2. Отражательные кольца; 3. Патрубок для входа газа.
- •1. Кожух; 2. Тарелка; 3. Перегородка; 4. Конус; 5. Вал
- •5. Вал; б. Конус - питатель; 7. Концентрические кольца; 8. Желоб; 9. Периферийный желоб;10. Перетоки.
- •1. Валки. 2,3. Перегородки.
- •1. Вал; 2. Диски; 3, Перегородив.
- •1. Вал. 2. Ротор; 3. Кольца ротора; 4. Кольца статора,
- •Лабораторные работы
- •Задача: (Студент выбирает вариант по последней цифре зачетной книжки или студенческого билета)
- •Дополнительные вопросы для теста к сепаратору:
- •Дополнительные вопросы для теста к теплообменнику:
- •Курсовая работа
- •Варианты литературного обзора:
- •(Выбор варианта осуществляется по порядковому номеру студента
- •В ведомости группы)
- •Варианты патентного обзора: (выбор варианта осуществляется по порядковому номеру студента в ведомости группы)
- •Ситуационное задание № 1
- •Ситуационное задание № 2
- •Варианты ситуационных задач:
- •(Выбор варианта осуществляется по порядковому номеру студента
- •В ведомости группы)
- •Ситуационное задание № 3
- •Ситуационное задание № 4
- •Ситуационное задание № 5
- •Ситуационное задание № 6
- •Ситуационное задание № 7
- •Варианты задач по материалам практических занятий:
- •(Выбор варианта осуществляется по порядковому номеру студента
- •В ведомости группы)
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задача № 6
- •Задача № 7
- •Задача № 8
- •Задача № 9
- •Задача № 10
- •Задача № 11
- •Задача № 12
- •Задача № 13
- •Задача № 14
- •Задача № 15
- •Задача № 16
- •Задача № 17
- •Задача № 18
- •Задача № 19
- •Задача № 20
- •Задача № 21
- •Задача № 22
- •Задача № 23
- •Задача № 24
- •Задача № 25
- •Задача № 26
- •Задача № 27
- •Задача № 28
- •Задача № 29
- •Задача № 30
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 1
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 2
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 3
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 4
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 5
- •Билет составил: утверждаю
- •Нефтетехнологический факультет
- •Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Экзаменационный билет № 6
- •Ситуационное задание № 6
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 7
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 8
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 9
- •Билет составил: утверждаю
- •Нефтетехнологический факультет
- •Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Экзаменационный билет № 10
- •Ситуационное задание № 10
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 11
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 12
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 13
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 14
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 15
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 16
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 17
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 18
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 19
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 20
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 21
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 22
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 23
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 24
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 25
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 26
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 27.
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 28
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 29
- •Курс «Сбор и подготовка нефти, газа и воды»
- •Ситуационное задание № 30
- •Билет составил: утверждаю
Осушка газа адсорбцией
Адсорбция - это объемное поглощение газов и паров поверхностью твердого тела (адсорбентом) с образованием обновленной поверхности.
Процесс обратный адсорбции называется десорбцией.
Различают физическую, химическую и так называемую промежуточную адсорбцию. Физическая адсорбция связана, как правило, с Вандер-Ваальсовыми силами, удерживающими молекулы газов и паров у поверхности твердого тела и не сопровождается химическим взаимодействием между поглощаемым компонентом и поглотителем. Энергия взаимодействия в этом случае не превышает нескольких десятков кДж/ моль поглощаемого вещества.
Химическая адсорбция (хемосорбция) связана с протеканием определенных поверхностных химических реакций между поглощаемым веществом и адсорбентом и для своего осуществления требуют преодоления определенного активационного барьера. Энергия взаимодействия, в этом случае, достигает нескольких сотен кДж/модь поглощаемого вещества. Наконец, промежуточная адсорбция связана с образованием между молекулами поглощаемого вещества и поверхностью адсорбента слабых координационных связей (например, водородных) с промежуточными значениями энергии взаимодействия.
При физической адсорбции поглощающая способность адсорбента (разумеется, при достижении равновесия) определяется температурой, давлением, концентрацией поглощаемого компонента и удельной поверхностью поглотителя.
- чем выше температура, тем меньше поглощающая способность адсорбента, т.е. физическая адсорбция экзотермична.
-с ростом давления, наоборот, поглощающая способность адсорбента нарастает (разумеется, речь идет о парциальном давлении поглощаемого компонента).
- влияние концентрации поглощаемого компонента и удельной поверхности адсорбента аналогичны влиянию давления.
При химической адсорбции поглощающая способность адсорбента (при достижении равновесия), как и при абсорбции, целиком определяется константой равновесия конкретной химической реакции, которая, как известно, подчиняется принципу Ля-Шателъе.
Существует множество технологических приемов проведения адсорбционных процессов. Наибольшее распространение получили циклические (переодические) установки с неподвижным слоем адсорбента, основной узел которых - один или несколько адсорберов, выполненных в виде полых колонн, заполненных гранулированным адсорбентом. Газовый поток, содержащий адсорбируемые компоненты, пропускается через слой адсорбента до проскока. После этого, адсорбент в адсорбере регенерируют, а газовый поток направляют в другой адсорбер. Регенерацию проводят нагреванием, сбросом давления, вытеснением или комбинацией этих методов. Так как время адсорбции и регенерации не совпадает, то подбирают такое число одновременно работающих и регенерируемых адсорберов, чтобы в целом процесс шел непрерывно. При этом. возможно 2 варианта: 1 - целевой продукт адсорбируется и может быть выделен только при регенерации. 2-адсорбируются нецелевые компоненты. В этом случае, целевой продукт получают непосредственно при адсорбции.
Менее распространены установки с движущимся слоем адсорбента. Последний под действием силы тяжести медленно опускается по адсорберу, выводится из его нижней части и попадает в так называемый эрлифт, представляющий собой вертикальную трубу, параллельную адсорбционной колонне. По этой трубе снизу вверх движется поток воздуха, который поднимает зерна адсорбента в верхнюю часть колонны. Перерабатываемый
газовый поток поступает в среднюю часть адсорбера и движется вверх противотоком к адсорбенту. В верхней части колонны непрерывно происходит адсорбция, в нижней - регенерация. Возможна и другая конструкция - когда десорбер выполнен в виде отдельного аппарата, параллельного адсорберу. В этом случае, необходимы два эрлифта.
Наконец, существуют установки с псевдоожиженным (кипящим) слоем адсорбента, при котором, газовый поток, поступающий в адсорбер снизу, приводит адсорбент во взвешенное состояние. При этом, резко увеличивается эффективность массообмена между адсорбентом и газом и сокращается длительность адсорбции и десорбции, проводимой, обычно, в другом аппарате.
К твердому адсорбенту, предназначенному для осушки газа, предъявляются многочисленные требования, основные из которых сводятся к следующему:
1. Большая адсорбционная емкость
2. Легкость регенерации
3. Механическая прочность
4. Химическая инертность и термическая стой -кость
5. Низкое сопротивление потоку газа
6. Способность выдерживать много циклов адсорбция - десорбция
7. Доступность.
Наиболее полно данным требованиям отвечают адсорбенты, основные свойства которых приведены в табл.10.
Табл.10.
Основные свойства адсорбентов, применяемых для осушки газа.
Показатели |
|
Боксит |
Флюорит |
Силикагель |
Цеолиты |
|
NaX (синт.) |
Клиноптилолит |
|||||
Насыпная плотность, кг/м3 Влагоёмкость, % мас Достигаемая точка росы,0С Скорость газа, м/с Температура, 0С: Адсорбции Десорбции |
~ 720 ~ 5 - 60 0,1 – 0,25
0 – 30 180 - 200 |
~ 880 ~ 5 - 60 0,1 – 0,3
0 – 40 180 - 200 |
~ 720 ~ 5 -70 0,1 – 0,3
0 – 40 180 - 200 |
~ 650 ~ 6 - 60 0,1 – 0,35
5 – 40 150 - 200 |
~ 650 – 680 ~ 7 - 70 0,1 – 0,35
0 – 40 200 - 450 |
~ 720 – 750 ~ 8 - 80 0,1 – 0,4
0 – 40 400 – 550 |
Принципиальная технологическая схема осушки газа методом адсорбции приведена на рис. 56
Р
ис.56.
Принципиальная технологическая схема
осушки газа методом адсорбции
Исходный влажный газ потоком I поступает в один из адсорберов 1, 2, находящихся в данный момент на стадии адсорбции. Пройдя сверху вниз через слой адсорбента, осушенный газ потоком II покидает установку. Цикл адсорбции обычно продолжается 12-16 часов, после чего адсорбер переключают на регенерацию, осуществляемую газом или воздухом. При использовании газа его отбирают из потока П через регулятор давления 3, снижающего давление почти до атмосферного, подают на газодувку 6, направляющую газ в подогревающее устройство 7, а затем, и в соответствующий адсорбер. Насыщенный влагой газ регенерации поступает в АВО-4, а затем в сепаратор 5, где от него отделяется сконденсировавшаяся влага. Цикл регенерации обычно длится 6-7 часов.
Содержание в газе высокомолекулярных углеводородов, H2S, СО2, твёрдых и жидких взвешенных частиц снижает поглотительную способность адсорбентов, поэтому газ до поступления на осушку целесообразно очищать от указанных примесей.
Цеолиты, кроме влаги, способны поглощать высокомолекулярные углеводороды, H2S, СО2 т.е. одновременно осуществляют частичную очистку газа.
П
одведём
итог: область применения (по требуемой
точке росы) всех рассмотренных
способов осушки газа может быть
проиллюстрирована рис.57.
Рис.57. Область применения (по требуемой точке росы) всех рассмотренных способов осушки газа
1. Цеолиты; 2. Оксид алюминия и силикагель; 3. Гликоли; 4. Хлористый литий (р – р); 5. Хлористый кальций (р–р); 6. Дросселирование; 7. Холодильные машины; 8. Охлаждение водой; 9. Охлаждение воздухом; 10. Детандер.
Лекция № 17
