- •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
Технологическая схема отделения пиролиза этановой и пропановой фракции:
I-сырье пиролиза; II-пиролизный газ на конверсию; III-легкая смола; IV-тяжелая смола; V-вода на очистку; VI-водяной пар; VII-охлаждающая вода; VIII-конденсат.
5. Схема установки сернокислотного алкилирования
Назначение - получение бензиновых фракций обладающих высокой стабильностью и детонационной стойкостью, с использованием реакции взаимодействия изобутана с олефинами в присутствии катализатора.
Сырье и продукция. Основные виды сырья изобутан и бутан - бутиленовая фракция, используются также пропан-пропиленовая и пентан-амиленовая фракции.
Продукция:
1) легкий алкилат - используется как компонент авиационной и автомобильного бензинов
2) тяжелый алкилат (плотность p420=0,780-0,810, выкипает в интервале 170-300 °С) -служит компонентом дизельного топлива;
3) отработанная фракция сжиженных газов; состоит в основном из предельных углеводородов нормального строения, используется как бытовой сжиженный газ.
Катализаторы. Алкилирования изобутана бутиленами па отечественных установках проводится в присутствии 96-98% серной кислоты, для алкилирования пропиленом необходима кислота концентрацией 98-100%. За рубежом в качестве катализатора наряду с серной применяется фтористоводородная кислота.
Технологическая схема: Установка алкилирования состоит из отделений: 1)подготовки сырья; 2)реакторного; 3)обработки углеводородной смеси; 4)фракционирования продуктов. В отделении подготовки сырья (на схеме не показано) из олефиновой фракции удаляются сероводород и меркаптаны, здесь же сырье подвергается осушке. Для очистки применяется щелочь, для осушки – окись алюминия ил цеолиты. Подготовленное сырье в емкости Е-1 смешивается с циркулирующим изобутаном и через теплообменник и холодильник подается в реактор Р-1. Одновременно с сырьем в реактор вводится серная кислота.
Существуют реакторы трех типов: емкостные (с применением выносных циркуляционных насосов для перемешивания реакционной смеси); контакторные (с внутренними циркуляционными устройствами и охлаждающими элементами – см. рис.); каскадные (с внутренним охлаждением и внутренними циркуляционными устройствами, без охлаждающих элементов). Реакция изобутана с бутиленами является экзотермической; для съема выделяющейся теплоты применяется искусственное охлаждение. Хладагентом служит аммиак ил углеводородный газ, циркулирующий по схеме; компрессор ПК-1 – конденсатор-холодильник ХК-1 – емкость Е-4 – насос – трубный пучок реактора Р-1 – компрессор ПК-1.
Из
реактора Р-2 продукты поступают в
отстойник С-1, где они отделяются от
серной кислоты, которая возвращается
в реактор. Углеводороды через теплообменник
Т-1 подаются в отделение обработки
углеводородной смеси. Освобожденная
от следов серной кислоты и эфиров с
помощью щелочной и водной промывки
смесь углеводородов поступает на блок
ректификации. В составе
Принципиальная схема каталитического алкилирования олефина изобутанами:
I-сырье; II-свежая серная кислота; III-отработанная серная кислота; IV-циркулирующий изобутан; V-аммиак; VI-пропан; VII-отработанная бутан-бутиленовая фракция; VIII-легкий алкилат; IX-тяжелый алкилат; X-щелочь; XI-вода.
Блока ректификации имеются колонны: изобутановая К-1 (в которой из продуктов реакции выделяются пропан и избыточный изобутан), пропановая К-2(в которой смесь пропана и изобутана разделяется на индивидуальные углеводороды), бутановая К-3 (в которой нижний продукт К-1 делится на бутан, иногда называемой бутан-бутиленовой фракцией, и суммарный алкилат), вторичной перегонки К-4 (в которой из суммарного алкилата получают легкий и тяжелый алкилаты).
