Подготовка газов к переработке, очистка их от механических смесей. Разделение газовых смесей, низкотемпературная их ректификация и конденсация. Технологическая схема газофракционной установки. Специфика переработки газов газоконденсатных месторождений.
Аннотация к работе
Об их важной роли свидетельствует то, что более 70% добываемых в мире полезных ископаемых относится к источникам энергии. Основные виды энергоресурсов - нефть и газовый конденсат, тяжелые нефти и природные битумы, природный и попутный газ, каменный уголь, горючие сланцы, торф, гидроэнергия и ядерная энергия, энергия солнечного излучения, геотермальная энергия (внутреннее тепло Земли), энергия ветра, энергия биомассы (сельскохозяйственных культур и их отходов, древесины, водорослей и других растительных материалов, бытовых отходов). Достигнутый в настоящее время уровень развития техники характеризуется большой зависимостью человечества от органических топлив, доля которых в суммарном производстве энергии примерно такая же, как и в начале ХХ века. Однако доля каменного угля, который когда-то покрывал 76,1% всех потребностей мира в энергии, снизилась к концу ХХ века до 28,1%, а доля нефти и природного газа, наоборот, увеличилась до 62,3%. Это объясняется тем, что нефть и газ имеют высокую теплоту сгорания и просты в использовании с технологической точки зрения. В Германии и Великобритании на долю нефти и природного газа приходится 70-75% от общего потребления энергоресурсов, в США и Японии - 85-90%. Газоперерабатывающие заводы поставляют сжиженные газы в виде пропан-бутановых фракций, технически чистые индивидуальные углеводороды, газовый и автомобильный бензин, элементарную серу, гелий. Сжиженные газы широко применяются в качестве сырья в химической промышленности, используются как моторное и бытовое топливо. Основным потребителем этана, пропана, п-бутана и i-бутана, пентана и i-пентанов является нефтехимическое производство. Другое направление применения продуктов дегидрирования является их применение в производстве спиртов, гликолей, органических карбоновых и дикарбоновых кислот, альдегидов, галогенпроизводных. При работе автотранспорта на сжиженных газах снижается удельный расход масла, уменьшается износ мотора, увеличивается на 100-150% продолжительность межремонтного пробега. Так как в России много малых городов и отдаленных населенных пунктов, строительство в которых газопроводов экономически нецелесообразно, то газификацию таких потребителей осуществляется на базе сжиженных газов. Из-за глобального ухудшения состояния окружающей среды (качество воздуха, парниковый эффект, озоновые дыры, радиоактивные отходы), которое связано непосредственно с состоянием топливно-энергетическим комплексом ведущих промышленно развитых стран, использование углеводородных газов особенно актуально. Учебное пособие можно использовать как дополнительную литературу при изучении курса первичной подготовки нефти и газа, и как справочную литературу при выполнении курсовых работ и проектов, дипломных проектов. I. В период с 1950 г. по 1970 г. добыча газа в мире возросла с 192 млрд. м3 до 1 трлн. м3, т. е. в 5 раз. В чисто газовых месторождениях основным компонентом является метан (от 98 об. Содержит и более тяжелые углеводороды - этан, пропан, бутан, а также меркаптаны, сероводород и пары воды (вредные примеси), азот и углекислый газ (они бесполезны), полезные примеси гелия и других инертных газов. Природный газ, а не вода, является главным источником промышленного получения водорода. Для компенсации суточной неравномерности газового потребления используют газгольдеры высокого (цилиндрические и сферические) давления от 7.104 до 30.104 Па и низкого (мокрые и сухие) давления до 4000 Па. Хранят природный газ в подземных газохранилищах, нередко используя для этого прежние выработки и огромные естественные пещеры. Так, в США по состоянию на 2004 год на них приходилось лишь 6 % из 371 подземных газохранилищ: 1 - в переоборудованной угольной шахте и 21 - в отложениях каменной соли. Давление закачиваемого в подземное хранилище газа достигает 15 МПа. С другой стороны, глубина не должна быть слишком малой, т. к. в хранилище создаются достаточно высокие давления. Характерной особенностью состава нефтяных попутных газов является наличие в них, кроме метана, этана, пропана бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Образование газоконденсатных месторождений объясняется растворимостью нефти и газа под высоким давлением в глубинных пластах. При разработке газоконденсатных месторождений давление снижается, и жидкие углеводороды отделяются от газа в виде газового конденсата, т. е. в виде жидкой фазы. Количество выделяемого из газа стабильного конденсата при давлении максимальной конденсации (Р - 5 МПа) и - 5 0С (точки росы при подготовке к транспортированию в умеренной и жаркой климатических зон) изменяется от 10 до 700 см3/м3. Поэтому газовые конденсаты можно разделить на три основные группы: 1) светлые конденсаты, состоящие в основном из фракций бензина и дизельного топлива; 2) тяжелые конденсаты, в которых содержится более 20% фракций, выкипающих при температуре свыше 3200С; 3) конденсаты, в которых содержатся сероорганические соединения и растворен сероводород. II группу входят пропан, i-бутан и n-бутан. III группу входят i-пентан, n-пентан,