- •Технологический факультет
- •Дисциплине бд 416 "Теоретические основы и технология процессов переработки природных и попутных газов"
- •Для специальности 050721 "Химическая технология органических
- •Веществ и материалов"
- •Атырау – 2006
- •Содержание
- •5. Самостоятельная работа студентов под руководством
- •Учебно-методический комплекс
- •Модуль 1:
- •Лекция №1
- •Введение
- •Лекция 1 Выбор режима работы установок переработки природных газов Показатели качества продукции газопереработки
- •2. Конспект лекционных занятий
- •Лекция 2 Особенности проектирования и эксплуатации газоперерабатывающих установок и заводов
- •Хемосорбционные способы очистки газов от сероводорода и диоксида углерода Свойства кислых компонентов природных газов
- •Лекция 3 Классификация сернистых газов и процессов их очистки
- •Выбор поглотителей и технологических схем процессов очистки газов от сернистых соединений
- •Лекция 4 Очистка газов водными растворами диэтаноламина
- •Очистка газов водными растворами дигликольамина
- •Очистка газов водными растворами метилдиэтаноламина
- •Основные осложнения в работе установок очистки газов
- •Лекция 5 Борьба с пенообразованием на установках очистки газов
- •Очистка растворов аминов от различных примесей
- •Очистка газов от сероводорода и диоксида углерода физическими и комбинированными поглотителями. Процессы очистки газов физическими поглотителями
- •Очистка газов процессом Селексол
- •Лекция 6 Очистка газов процессом Сульфинол
- •Лекция 7 Очистка и осушка газов растворами гликолей
- •Очистка газов и конденсатов от тиолов
- •Очистка газов от тиолов трибутилфосфатом
- •Лекция 8
- •Производство газовой серы
- •Технологические схемы установок производства серы
- •Лекция 9 Технологические схемы установок производства серы
- •Очистка от сернистых соединений отходящих газов установок производства серы
- •Лекция 10 (продолжение)
- •Переработка газов низкотемпературной конденсацией. Общие вопросы низкотемпературной переработки газа.
- •Подготовка газа к низкотемпературной переработке
- •Установки низкотемпературной сепарации, работающие за счет изоэнтальпийного расширения газа
- •Лекция 11 Технологические схемы установок низкотемпературной конденсации с искусственным холодом
- •Установки низкотемпературной конденсации с изоэнтропийным холодильным циклом
- •Лекция 12 Продолжение
- •Сжатие газов низкого давления
- •Извлечение тяжелых углеводородов из газов с применением абсорбционных процессов
- •Основные требования к качеству абсорбентов и технологическим схемам абсорбционных установок
- •Выбор режима работы абсорбционных установок
- •Лекция 13 Технологические схемы абсорбционных установок
- •Лекция 14 Стабилизация газовых конденсатов Краткая характеристика газовых конденсатов
- •Стабилизация конденсата с применением ректификационных процессов
- •Анализ опыта эксплуатации установок стабилизации сернистых конденсатов
- •Анализ опыта эксплуатации установок стабилизации сернистых конденсатов (продолжение) Лекция 15
- •3. Практические занятия Практика №1 Тема: Параметры состояния газа
- •Некоторые теплофизические свойства газов
- •Практика №2 Тема: Важнейшие теплофизические свойства
- •Практика №3 Тема: Массовый, объемный и мольный состав газа
- •Практика №4 Тема: Печи и реакторы установок пиролиза нефтяного и газового сырья
- •На установках с подвижным слоем твердого теплоносителя
- •На установках с кипящим слоем твердого теплоносителя
- •Практика №5 Тема: Реакторы установок каталитической изомеризации
- •Практика №6 Тема: Реакторы установок полимеризации газообразных олефинов
- •Практика №7 Тема: Процесс каталитического алкилирования парафиновых и ароматических углеводородов олефинами
- •4. Лабораторные занятия Лабораторная работа №1
- •Методика проведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Содержание растворенных в нефти газов
- •Лабораторная работа №3 Общий газовый анализ
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Весовой газовый анализ
- •Методика проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы Лабораторная работа №5 Лабораторное определение характеристик природного газа
- •Методика проведения работы
- •Методика проведения
- •Контрольные вопросы
- •Лаборатория работа №7 Лабораторные исследования процесса очистки газа
- •Методика проведения
- •5. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателей (срсп)
- •Очистка газа
- •Установка очистки газа раствором моноэтаноламина
- •2. Газофракционирование
- •Абсорбционная газофракционирующая установка
- •Технологическая схема гфу непредельных углеводородов:
- •4. Технологическая схема пиролиза этановой и пропановой фракций
- •Технологическая схема отделения пиролиза этановой и пропановой фракции:
- •5. Схема установки сернокислотного алкилирования
- •6. Схема установки осушки газов гликолями
- •7. Схема установки адсорбционной осушки газов
- •8. Изомеризация парафиновых углеводородов
- •9. Технологическая схема очистки природного газа смесью этаноламина с этиленгликолями
- •10. Принципиальная технологическая схема установки Клауса
- •11. Принципиальная схема процесса Скот
- •12. Технологическая схема разделения природных газов
- •13. Принципиальная технологическая схема адсорбционного извлечения газового бензина
- •14. Полимеризация (олигомеризация) олефинов
- •15. Принципиальная схема компрессионной установки
- •6. Самостоятельная работа студентов (срс) План самостоятельной работы (срс)
- •7. Экзаменационные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •7.1. Основная литература
- •7.2 Дополнительная литература
Подготовка газа к низкотемпературной переработке
Как было указано, перед подачей газа на низкотемпературную переработку необходимо извлекать из него кислые компоненты и влагу. В настоящее время нет норм на содержание воды и кислых компонентов в газе, подаваемом на низкотемпературную переработку для извлечения из него этана и пропана.
Глубину очистки газа от кислых компонентов устанавливают, исходя из следующих соображений:
- сернистые соединения должны быть удалены из газа предварительно для предотвращения коррозии аппаратов и получения продукции требуемого качества; при этом отпадает необходимость изготовления аппаратов установки в антикоррозионном исполнении;
- при переработке сернистого сырья требуется очистка товарных продуктов, что обусловливает строительство нескольких установок для их очистки от сернистых соединений. Очистка товарных фракций значительно повысит энерго- и металлоемкость установки и эксплуатационные расходы;
- если перерабатываемый газ содержит диоксид углерода, то его следует извлекать, чтобы исключить образование пробок твердого СО2 при охлаждении газа.
При выборе способа осушки необходимо учесть, что при недостаточно глубоком извлечении влаги из газа образуются гидраты и ледяные пробки в отдельных узлах низкотемпературных установок, что вызывает их простои. Процесс осушки газа можно осуществлять как на отдельных установках (абсорбционных и адсорбционных), так и в цикле охлаждения газа. В последнем случае перед низкотемпературными теплообменниками в поток газа впрыскивают ингибитор гидратообразования (метанол, гликоли).
В ряде случаев применение абсорбционного способа осушки газа целесообразно в сочетании с адсорбционным. При этом на I ступени осуществляется осушка газа до точки росы (минус 30—35°С) с использованием ди- и триэтиленгликоля, а на II ступени газ осушается на абсорбционных установках до точки росы (минус 70°С и ниже).
Подробная характеристика абсорбентов и адсорбентов, применяемых в газовой промышленности для осушки газа, дана в специальных работах.
Сравнение капитальных и эксплуатационных затрат двух вариантов обеспечения безгидратной работы установки НТК — с подачей метанола и предварительной адсорбционной осушкой газа показывает, что:
- предупреждение гидратообразования на установке НТК с применением метанола для газа с низким содержанием воды (64 г/1000 м3) требует меньших капитальных и эксплуатационных затрат, чем при адсорбционном процессе осушки газа;
- при переработке газа с высоким содержанием воды (368 г/1000 м3) использование метанола дает экономию в капитальных затратах, эксплуатационные затраты для обеих систем примерно равнозначны.
Одним из важных вопросов проектирования установок НТК является определение равновесного влагосодержания газа. Для этой цели применяют графические и аналитические методы. В области низких температур предпочтительны аналитические методы, из которых наиболее точным является уравнение Р. Ф. Бюкачека.
в=А/10,2Р+В (19)
где b — влагосодержание газа; Р — давление газа, МПа; А — влагоемкость идеального газа при атмосферном давлении, г/м3. Коэффициент в численно показывает разницу влагосодержаний реального и идеального газов.
Как видно из уравнения (19), между давлением газа него равновесной влагоемкостью имеется обратная зависимость. Следовательно, процессы дожатия газа при постоянной температуре будут сопровождаться конденсацией водяных паров, и: наоборот, снижение давления при постоянной температуре приведет к недонасыщению газа.
