- •Г.В. Тараканов, а.К. Мановян основы технологии переработки природного газа и конденсата
- •Введение
- •Сырье и продукция газоперерабатывающих заводов
- •1.1. Основные физико-химические характеристики сырья
- •1.1.1. Природные газы
- •1.1.2. Газовые конденсаты
- •1.2. Классификация продукции газоперерабатывающих заводов
- •Показатели качества газовых конденсатов некоторых месторождений России [5]
- •1.3.2. Широкая фракция легких углеводородов
- •1.3.3. Сжиженные газы
- •Газы углеводородные сжиженные топливные (по гост р 52087)
- •Газы углеводородные сжиженные, поставляемые на экспорт (по гост р 51104)
- •1.3.4. Стабильный газовый конденсат
- •Требования к показателям качества стабильного газового конденсата
- •1.3.5. Продукты переработки газового конденсата
- •Требования качества к газоконденсатному дизельному топливу широкого фракционного состава (ту 51-28-86)
- •Основные требования к качеству топочных и флотских мазутов по гост 10585
- •Технические требования к сере по гост 127
- •Гранулометрический состав комовой, гранулированной и молотой серы 1-4 классов по гост 127
- •1.3.6. Газовая сера
- •1.3.7. Одорант
- •Методы определения и расчета основных физико-химических свойств природного газа, конденсата и продуктов их переработки
- •2.1. Компонентный состав газа
- •Компонентный состав природного газа Астраханского газоконденсатного месторождения
- •2.2. Фракционный состав газового конденсата и жидких продуктов его переработки
- •Фракционный состав по итк газового конденсата Астраханского газоконденсатного месторождения
- •2.3. Плотность
- •2.4. Молекулярная масса
- •2.5. Энтальпия
- •2.6. Константа фазового равновесия
- •Технологические установки сепарации пластовой смеси
- •3.1. Классификация и принципиальные технологические схемы установок сепарации
- •3.1.1. Гравитационные сепараторы
- •3.1.2. Инерционные сепараторы
- •3.1.3. Центробежные сепараторы
- •3.1.4. Фильтрующие сепараторы
- •3.2. Принципы технологического расчёта гравитационных трехфазных сепараторов
- •Технологические установки очистки газов от сероводорода и диоксида углерода
- •4.1. Классификация установок очистки газов и применяемые поглотители
- •4.2. Технология аминовой очистки газов
- •4.2.1. Химизм процесса очистки газа алканоламинами
- •4.2.2. Технологические схемы и режимы процесса
- •4.2.3. Влияние параметров на процесс
- •4.2.4. Пенообразование в аминовых растворах и борьба с ним
- •4.2.5. Принципы технологического расчета основных аппаратов установок аминовой очистки
- •4.3. Основы технологии очистки газа физическими абсорбентами
- •4.4. Краткие сведения о технологии очистки растворами солей щелочных металлов и аминокислот
- •Технологические установки осушки газов от влаги
- •5.1. Влагосодержание природного газа и способы его осушки
- •Основные преимущества абсорбционных и адсорбционных процессов осушки газа
- •5.2. Абсорбционная осушка газов
- •5.2.1. Принципиальная схема и технологический режим процесса
- •5.2.2. Применяемые абсорбенты
- •5.2.3. Влияние различных параметров и процесс абсорбционной осушки
- •5.2.4. Принципы расчета процесса гликолевой осушки газа
- •5.3. Адсорбционная осушка газов
- •5.3.1. Принципиальная схема процесса
- •5.3.2. Адсорбенты и технологический режим стадии адсорбции
- •5.3.3. Технологический режим стадий десорбции и охлаждения
- •5.3.4. Влияние физико-химических характеристик осушаемого газа на процессы адсорбции и регенерации
- •5.3.5. Принципы технологического расчета адсорберов
- •5.4. Комбинированные способы осушки газа
- •Технологические установки отбензинивания газов
- •6.1. Классификация методов отбензинивания газов
- •6.2. Извлечение тяжелых углеводородов методом низкотемпературной сепарации
- •6.3. Извлечение тяжелых углеводородов методом низкотемпературной конденсации
- •6.4. Технология абсорбционного отбензинивания газов
- •6.4.1. Применяемые абсорбенты
- •6.4.2. Влияние основных факторов на процессы абсорбции и десорбции
- •6.4.3. Технологические схемы установок
- •6.4.4. Принципы расчета абсорберов и десорберов
- •6.5. Краткие сведения о технологии адсорбционного отбензинивания газов
- •Основы технологии производства газовой серы
- •7.1. Химизм получения элементарной серы
- •7.2. Влияние основных параметров на процесс получения серы методом Клауса
- •7.3. Катализаторы процесса Клауса
- •7.4. Технологическая схема и режим процесса
- •Характеристика катализаторов процесса Клауса французской фирмы "Рон-Пуленк"
- •Ориентировочные границы применимости той или иной модификации процесса Клауса
- •7.5. Краткие сведения о доочистке отходящего газа установок Клауса
- •Процессы доочистки, основанные на реакции Клауса
- •Основные параметры технологического режима и показатели работы установки Клауса (рис. 7.2)
- •7.5.2. Процессы, основанные на превращении сернистых соединений в один компонент
- •Переработка широкой фракции легких углеводородов
- •8.1. Варианты переработки
- •8.2. Краткие основы технологии очистки широкой фракции легких углеводородов от сернистых соединений
- •8.3. Ректификационное разделение широкой фракции легких углеводородов
- •8.3.1. Классификация и принципы построения технологических схем газофракционирующих установок
- •Затраты на выделение различных компонентов на гфу (% от общей суммы затрат на установке)
- •8.3.2. Влияние основных параметров на процесс ректификации
- •8.3.3. Принципы технологического расчета ректификационных колонн гфу
- •Стабилизация газовых конденсатов
- •9.1. Технология стабилизации газового конденсата
- •9.1.1. Многоступенчатая дегазация
- •9.1.2. Стабилизация в ректификационных колоннах
- •9.2. Особенности процесса и борьба с коррозией на установках стабилизации сернистых газовых конденсатов
- •Производство технического углерода из природного газа и газового конденсата
- •10.1. Назначение и основные физико-химические свойства технического углерода
- •10.2. Сырье для производства технического углерода
- •10.3. Химизм и механизм получения технического углерода
- •10.4. Способы получения технического углерода
- •10.4.1. Печной способ
- •10.4.2. Канальный (диффузионный) способ
- •Выделение гелия из природного газа
- •11.1. Области применения и основные физико-химические свойства гелия
- •11.2. Основы технологии производства гелия
- •11.2. 1. Получение гелия абсорбцией фторсодержащими соединениями
- •11.2.2. Получение гелия гидратообразованием
- •11.2.3. Получение гелия мембранной технологией
- •11.2.4. Криогенный способ получения гелия
- •Основные принципы технологии сжижения природного газа
- •12.1. Области применения сжиженного газа
- •12.2. Основы технологии сжижения газа
- •12.2.1. Установка сжижения природного газа с каскадным циклом на трех хладоагентах
- •12.2.2. Установка сжижения природного газа с однопоточным циклом на многокомпонентной смеси
- •12.2.3. Установка сжижения природного газа с каскадным однопоточным циклом и предварительным пропановым охлаждением
- •12.3. Хранение сжиженного газа
- •Краткие сведения по технологиям производства синтетичеких жидких топлив и водорода
- •13.1. Технология производства сжт из природного газа
- •Составы продуктов синтеза Фишера-Тропша в реакторах различных типов
- •13.2. Технология производства водорода из природного газа
- •Условные сокращения и обозначения
- •Литература
- •Критические температура, давление и фактор ацентричности некоторых газов
- •Фактор сжимаемости простых веществ z(0)
- •Поправочная функция z(1) для фактора сжимаемости чистых веществ
- •Значения коэффициентов d1, d2, d3, d4
- •414025, Г. Астрахань, ул. Татищева, 16
Сырье и продукция газоперерабатывающих заводов
1.1. Основные физико-химические характеристики сырья
Сырьем газоперерабатывающих заводов является пластовая смесь газовых и газоконденсатных месторождений, состоящая в общем виде из природного газа, газового конденсата и пластовой воды. Назначение газоперерабатывающих заводов – это разделение пластовой смеси и последующая переработка газа и конденсата с применением абсорбционных, адсорбционных, хемосорбционных, конденсационных и других процессов.
1.1.1. Природные газы
Основные физико-химические характеристики природных газов крупных газовых и газоконденсатных месторождений приведены в табл. 1.1 [4]. Как видно из табл. 1.1, природные газы характеризуются высоким содержанием метана (67,0-99,0 % об.), а содержание тяжелых углеводородов ( С5+) невелико (от полного отсутствия до 6,0 % об.). Большинство газов содержит 1-5 % об. неуглеводородных компонентов: азота, диоксида углерода, сероводорода, серооксида углерода, сероуглерода и др. Газы трех крупных газоконденсатных месторождений – Оренбургского, Карачаганакского и Астраханского – содержат большое количество сероводорода (от 1,7 до 14,0 % об.) и поэтому целевое назначение переработки этих газов – производство элементной серы.
Таблица 1.1
Состав природных газов некоторых газовых и газоконденсатных месторождений
Месторождения
|
Содержание компонентов, % об. |
Плот-ность кг/м3 |
Выход конденса-та, г/м3 |
Содержа-ние в газе С3Н8+, г/м3 |
|||||||
СН4 |
С2Н4 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12+ |
N2 |
H2S |
CO2 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Уренгойское, Зап.Сибирь |
97,88 |
0,82 |
- |
- |
- |
1,09 |
- |
0,21 |
0,724 |
- |
- |
Уренгойское, то же |
85,31 |
5,81 |
5,31 |
2,05 |
0,18 |
0,90 |
- |
0,44 |
0,870 |
200-250 |
168 |
Медвежье, " |
98,56 |
0,17 |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
1,00 |
- |
0,22 |
0,724 |
5-10 |
1 |
Мессояхское, " |
99,00 |
0,05 |
0,01 |
- |
- |
0,40 |
- |
0,50 |
0,738 |
- |
- |
Оренбургское, Оренбургская область |
84,10 |
4,80 |
1,70 |
0,80 |
1,50 |
4,80 |
1,7 |
0,60 |
0,862 |
75-100 |
91 |
Покровское, то же |
66,99 |
5,20 |
1,97 |
2,60 |
- |
22,94 |
0,2 |
0,10 |
0,952 |
- |
106 |
Вуктыльское, Республика Коми |
84,50 |
7,40 |
2,00 |
0,60 |
0,30 |
5,10 |
- |
0,10 |
0,838 |
350-400 |
74 |
Астраханское, Астраханская обл. |
52,79 |
2,12 |
0,82 |
0,54 |
4,00 |
0,40 |
13,961 |
25,37 |
- |
260-270 |
159 |
Карачаганакское |
75,30 |
5,50 |
2,60 |
1,40 |
6,00 |
0,70 |
4,0 |
2,5 |
- |
- |
- |
Газлинское, Узбекистан |
94,60 |
2,06 |
0,27 |
0,32 |
0,21 |
2,30 |
0,07 |
0,16 |
0,755 |
15-20 |
18 |
Шатлыкское, Туркменистан |
95,05 |
1,63 |
0,20 |
0,07 |
0,07 |
1,75 |
- |
1,20 |
0,759 |
20-25 |
7 |
Шебелиновское, Украина |
92,95 |
3,85 |
1,05 |
0,10 |
0,21 |
1,50 |
- |
0,09 |
0,782 |
10-15 |
30 |