Переробка природного газу

Природні горючі (вуглеводневі) гази умовно поділяються на власне природні, тобто гази, що добуваються з чисто газових родовищ, і попутні, що добуваються попутно з нафтою у нафтогазових родовищах.

Усі супутні гази належать до жирних газів, тому що в їхньому складі, крім метану, міститься значна кількість етану, пропану, бутану й ін.

До природного газу належать і супутні гази, які розчинені у нафті, містяться над нею і виділяються під час її добування. На поверхню нафта поступає під тиском цих газів і фонтанує. Супутній нафтовий газ відрізняється за складом від природного: у ньому містить менше метану (30-59% за об’ємом), але більше етану, пропану, бутану, пентану (7-20% за об’ємом) і вищих вуглеводнів, ніж у природному газі.

Під час переробки супутного нафтового газу (рис.) спочатку відокремлюють рідкі легко киплячі вуглеводні – пентан, гексан та ін. Вони разом утворюють так званий газовий бензин (газолін), який використовується як добавка до звичайних бензинів для кращого їх займання під час запуску двигунів.

Рис. Переробка супутного нафтового газу.

Потім відокремлюється пропан – бутанова суміш, якою заповнюють балони під тиском. Зріджений газ використовується як газоподібне паливо, що залишається після відокремлення газового бензину і бутан-пропанової суміші, складається переважно з метану і використовується як паливо.

Для хімічної переробки з супутнього газу відокремлюють індивідуальні вуглеводні: етап, пропан, н-бутан тощо. Оскільки насичені вуглеводні відносно хімічно інертні і мало придатні як сировина для хімічного синтезу, їх перетворюють за допомогою реакцій.

Переробка попутних нафтових жирних газів. У схемах перегонки нафти вторинної перегонки бензинової фракції на інших установках відгоняють головну фракцію НК–65С, яка вміщує (у середньому) СН 4-6%, С₂ – 5,4%, С₃ –19,7%, С₄–66%, С₅–1,4%, крім того, компоненти бензину С5-С6. подібні газові фракції С₁–С₄ відділяються в бензинових газосепараторах. Такі фракції скраплюють під тиском 1-3МПа, але значна їх кількість залишається у вигляді газу, який називають жирним газом. Він вміщує С₁–12%, С₂–10%, С₃–25%, С₄–52%. Це основні компоненти, крім них жирний газ вміщує вуглеводні С₅–С₆ (в меншій кількості).

Для відділення бензину із жирних газів використовують абсорбційний метод за допомогою неполярного абсорбента–бензинової фракції при температурах 30–40С чи нижче 0С з використанням холодних установок. Таким чином зменшується кількість газу–головна фракція – до 10% від сировини (нафти), сухий газ – 1–2%. Процес деетанізації-відділення газів С₂–С₃ чи дебутанізаці С₁–С₄ проводять у фракционіруючому абсорбері.

На ОНПЗ на деетанізаціюспрямовують вуглеводвеві гази та фракції НК-

62 С з атмосферної перегонки нафти, вуглеводневих газів та фракція НК-62 з установки каталітичного ріформінгу. Здобувають сухий газ–23,5 %, фракція С₃ – 18,5 %, фракція н-С₄ 16,9 %, фракція ізо-С₄ 11,1 %, фракція С₅ – 30 %.

Застосування продуктів перегонки нафти і природного газу

Застосування продуктів перегонки нафти. Найбільше застосування продукти переробки нафти знаходять у паливно-енергетичній галузі. Наприклад, мазут володіє майже в півтора рази більшою теплотою згоряння в порівнянні із кращим вугіллям. Він займає мало місця при згорянні й не дає твердих залишків. Мазут застосовується на ТЕС, заводах, на залізничному й водному транспорті дає величезну економію засобів, сприяє швидкому розвитку основних галузей промисловості й транспорту.

• Бензин застосовується як пальне для двигунів внутрішнього згоряння. Залежно від призначення він підрозділяється на два основних сорти: авіаційний і автомобільний. Бензин використається також як розчинник масел, каучуку, для очищення тканин від жирних плям і т.п.

• Гас застосовується як пальне для реактивних і тракторних двигунів, а також для побутових потреб, флотореагент тощо.

• Солярове масло застосовується як пальне для дизелів, мастила – для змащення різних механізмів.

• Після перегонки мазуту залишається нелетка темна маса – гудрон, що йде на асфальтування вулиць.

• Лігроїн служить паливом для дизельних двигунів, а також розчинником у лакофарбовій промисловості. Більші кількості його переробляють у бензин.

• Парафін застосовують для одержання вищих карбонових кислот, для просочення деревини у виробництві сірників і олівців, для виготовлення свічок, гуталіну, у медицині, парфумерії й т.д.

Енергетичний напрямок у використанні нафти дотепер залишається головним в усьому світі. Частка нафти у світовому енергобалансі становить більше 46%.

Однак в останні роки продукти переробки нафти усе ширше використовуються як сировина для хімічної промисловості. Близько 8% нафти споживається, як сировина для сучасної хімії. Наприклад, етиловий спирт застосовується приблизно в 50 галузях виробництва. У хімічній промисловості застосовуються формальдегід, пластмаси, синтетичні волокна, синтетичний каучук, аміак, етиловий спирт і т.д.

Продукти переробки нафти застосовуються й у сільському господарстві. Тут використаються стимулятори росту, протруйники насіння, отрутохімікати, азотні добрива, сечовина, плівки для парників і т.д.

У машинобудуванні й металургії застосовуються універсальні клеї, деталі й частини апаратів із пластмас, мастила й ін. Широке застосування знайшов нафтовий кокс як анодна маса при електровиплавці. Пресована сажа йде на вогнестійкі обкладки в печах.

У харчовій промисловості застосовуються поліетиленові впакування, харчові кислоти, що консервують засоби, парафін, виробляються білково-вітамінні концентрати, вихідною сировиною для яких служать метиловий і етиловий спирти та метан.

У фармацевтичній і парфумерній промисловості з похідних переробки нафти виготовляють нашатирний спирт, хлороформ, формалін, аспірин, вазелін і ін. Похідні нафтосинтезу знаходять широке застосування й у деревообробній, текстильній, шкіряно-взуттєвій і будівельній промисловості.

Застосування продуктів переробки природного газу. Природний газ широко використовується в хімічній промисловості як вихідна сировина. Також використовується як пальне, для опалення житлових будинків, паливо для машин, електростанцій і ін. Сьогодні із понад 50 млн тонн водню, що виробляється у світі, половина отримується шляхом конверсії водяної пари із природним газом. Використання водню, як палива, є основою водневої енергетики.

Україна відноситься до енергодефіцитних країн, яка задовільняє свої потреби в енергетичних ресурсах за рахунок власного виробництва менше ніж на 50 % (у тому числі по споживанню імпортованого природного газу на душу населення займає перше місце в світі).