книги из ГПНТБ / Грицев Н.Д. Попутные газы и трапные нефти Башкирии

Такое использование газобензина было желательно потому, что прямогонные бензины из названных нефтей не достаточно имели головных (пусковых) фракций. Так, на­ пример, прямогонный бензин из нефтей Бориславского месторождения имел начало кипения не ниже 80°С.

Для доведения такого бензина до товарных кондиций обычно требовалось от 15 до 20% бориславского газобен­ зина, имеющего упругость насыщенных паров 700—800 мм рт. ст.

С начала производства газобензина Туймазинским за­ водом изучение вопроса его использования показало, что прямогонные и другие бензины, вырабатываемые завода­ ми из нефтей Башкирских и других Восточных нефтяных месторождений, являются достаточно легкими и добавка к ним газобензина (с упругостью паров выше 500—600 мм рт. ст.) затрудняет получение товарных бензинов необхо­ димой спецификации.

Так, например, прямогонные и крекинг-бензиновые ди­ стилляты из этих нефтей наиболее часто имеют начало кипения 38—42°С, 10% дистиллята отгоняется при 68— 70°С, 50% при ПО—116°С, 90% при 130—181°С, конец кипения 202—204°С, потери при разгонке 2,5—3,5%.

Смешение таких дистиллятов вполне обеспечивает вы­ пуск товарных бензинов, удовлетворяющих требованиям ГОСТа по фракционному составу.

Это обстоятельство ставит на повестку дня вопрос о иных путях использования газобензина из газа Туймазин­ ского и других месторождений восточных районов и, в частности, вопрос об использовании его, как исходного продукта для получения растворителей и сырья для нефте­ химического синтеза.

С целью выяснения этого вопроса стабильный газобен­ зин разгонялся по Гадаскину на 10° фракции, из фракций составлялись смеси, которым давалась характеристика (табл. 45).

На основании приведенных данных в таблице можно констатировать нижеследующее:

1.Смесь 10° фракций с пределами выкипания по Га­ даскину 60—100°С является более легкой, чем экстракцион­ ный бензин, но по содержанию ароматики и серы вполне удовлетворяет требованиям ГОСТ 462—51.

2.Смесь 10° фракции с пределами выкипания по Гада­ скину 70—100°С легче, чем бензин «галоша», но по содержа-

90

,90% при тем-

нию ароматики и серы удовлетворяет требованиям ГОСТ

443—50.

3. Смеси головных и хвостовых фракций, остающихся после получения бензинов «галоша» и «экстракционный»,

91

могут быть использованы как компоненты прямогонных бензинов только из тяжелых нефтей.

С учетом всего вышеизложенного и реального увели­ чения производства компрессионного газобензина из газа других месторождений в ближайшие годы следует при­ знать наиболее соответствующими запросам народного хозяйства следующие пути использования такого газо­ бензина:

1. Путем глубокой стабилизации сырого газобензина получать из него жидкий газ и безбутановый стабильный газобензин с упругостью паров не выше 600—650 мм рт. ст.

2.Выделение из стабильного газобензина экстракцион­ ного бензина в количестве 20—22%.

3.Осуществление на нефтеперерабатывающих заво­ дах пиролиза смеси головных и хвостовых фракций газо­ бензина (остающихся после выделения экстракционного бензина) с целью получения этилена для нефтехимичес­ кого синтеза и высокооктанового бензина как побочного продукта при пиролизе.

Во время ввода в. эксплуатацию маслоабсорбционной установки в 1957 г. были отобраны пробы нестабильного газобензина, результаты разгонки которых на ЦИАТИМ-51 показали, что в нем содержится 11,0% пропана; 91,6%

и-бутана; 31,9% н-бутана; 11,0% и-пентана; 17,0% н-пен- тана и 19,5% гексанов и более тяжелых.

О составе продуктов отбензинивания газа девонских отложений, получаемых в настоящее время на Туймазинском заводе, можно судить по нашим и отчетным данным завода, приведенным в табл. 46.

Сравнение состава газобензина, получаемого из газа де­ вонских отложений на Туймазинском заводе компрессион­ ным (табл. 44) и маслоабсорбционным (табл. 46) способа­ ми показывает, что в последнем содержится относительно меньше пентанов и больше бутанов и гексанов плюс более тяжелые. Относительное увеличение в газобензине угле­ водородов от гексанов и выше объясняется тем, что при десорбции насыщенного абсорбента некоторая часть его попадает в газобензин. Благодаря этому конец кипения стабильного газобензина (ГОСТ 1771—48) от маслоабсорбции повысился до 153—180°С, что не обеспечивается соста­ вом перерабатываемого заводом попутного газа упомянутых месторождений.

92

Сведения по пропану, и-бутану и н-бутану даны по отчетным данным завода.

Приведенные данные также показывают, что выдавае­ мая заводом пропановая фракция имеет чистоту, колеблю­ щуюся от 87,4 до 94,1% ив среднем 90,2%.

В качестве примесей к пропану являются все углево­ дороды, входящие в состав перерабатываемого газа, кото­ рые в сумме составляют 9,8%.

Наиболее заметной примесью к пропану является и-бу- тан, количество которого в некоторых партиях продукции достигает 9,9%.

Фракция и-бутана имеет чистоту от 70,3 до 77,8% и в среднем 74,2%. Примесями к и-бутану являются углево­ дороды от пропана и тяжелее, причем весьма заметной из них н-бутан, на долю которого приходится от 17,6 до

23,0%.

Фракция н-бутана имеет чистоту от 88,7 до 94,1% и в среднем 91,5%. В состав примесей к н-бутану входят угле­ водороды от и-бутана и тяжелее. Более значительной при­ месью к н-бутану является и-бутан, количество которого находится в пределах 4,2—10,0%.

По сравнению с фракциями пропана и и-бутана во фрак­ ции н-бутана содержится больше углеводородов от и-пен­ тана и тяжелее.

Стабильный газобензин представлен всеми углеводе» родами от и-бутана и тяжелее и, главным образом, угле­ водородами от н-пентана плюс высшие, на долю которых приходится до 90%.

Сопоставление продуктов Ишимбайского (табл. 44) и Туймазинского (табл. 46) заводов показывает, что пер­ вый из них выдает с более повышенной чистотой пропан (95,8%) и с меньшей чистотой бутаны.

В заключении необходимо заметить, что недостаточ­ но глубокое отбензинивание попутного газа на действую­ щих заводах и невысокую чистоту получаемых фракций на газофракционирующих установках следует объяснить незначительным спросом на индивидуальные углеводоро-. ды и низкими требованиями к их чистоте.

По мере увеличения спроса на продукты отбензинива­ ния попутного газа, в связи с развитием нефтехимической промышленности, газобензиновые заводы смогут добить­ ся более высокого извлечения всех углеводородов от про­ пана и тяжелее, а также получения на газофракциониру­ ющих установках отдельных фракций более высокой чисто­ ты без проведения работ по их реконструкции.

S4

О возможности извлечения сероводорода из пластовых вод попутным газом

В литературе, освещающей вопросы очистки промышлен­ ных сточных вод от сероводорода [1,2,19,20,29] наиболее часто рекомендуется способ аэрации, без последующей очистки воздуха там, где это допустимо, и с очисткой воз§ духа от сероводорода там, где возможно отравление людей или животных. В последнем случае предлагаются методы, применяемые при очистке природных и промышленных газов от сероводорода.

Руководствуясь тем, что на Ишимбайских промыслах имеется недостаточно загруженная содо-мышьяковая уста­ новка по очистке попутного газа от сероводорода, в целях удешевления стоимости строительства сооружений по очистке промысловых сточных вод, автором было предложе­ но [10]:

1.При очистке пластовой сточной воды от сероводо­ рода применить вместо воздуха попутный нефтяной газ, подаваемый промысловыми газо-компрессорными станци­ ями.

2.Этот же попутный газ, дополнительно обогащенный сероводородом, извлеченным из пластовой воды, направ­

лять на действующую содо-мышьяковую установку для очистки его от сероводорода и получения элементарной серы.

С учетом этих соображений были проведены экспери­ ментальные работы, которые позволили выяснить эффек­ тивность очистки воды от сероводорода попутным газом.

Опыты по очистке пластовой сточной воды от серово­ дорода попутным газом проводились при температуре во­ ды 20—22°С в двухметровой аэрационной колонке с диамет­ ром 76 мм, изолированной внутри битумным покрытием и заполненной на всю высоту керамиковыми кольцами Раши-

га 25X25 мм.

Пластовая сточная вода, содержащая сероводород, подавалась в колонку сверху вниз, а попутный газ снизу вверх.

Для более полного удаления сероводорода из воды, последняя подкислялась соляной кислотой до разных зна­ чений pH.

Вода и газ брались в разных соотношениях и подава­ лись в колонку при различных скоростях.

95

Краткая характеристика ишимбайского попутного га­ за, использованного при этих опытах, приводится в табл. 47.

Дополнительные расчеты показывают, что в неочищен­ ном попутном газе содержалось сероводорода 69 г/нм9 и в частично очишенном —18 г/нм3.

Результаты очистки пластовой сточной воды от серово­ дорода, частично очищенным и неочищеным попутным га­ зом, соответственно приводятся в табл. 48 и 49.

Как видно из табл. 48, наиболее глубокая очистка пласто­ вой сточной воды от сероводорода достигнута при соотно­ шении воды к газу 1:30 и при скоростях движения их в колонке соответственно равных 0,033 и 1,0 л!мин.

В этом случае содержащийся в воде сероводород в ко­ личестве 1240 мг!л удалялся из нее попутым газом до оста­ точного количества: при pH-5,5 в 42 мг!л и при pH-3,5 в 38 мг/л.

При соотношении воды к газу 1:20 и при скоростях со­ ответственно равных 0,05 и 1,0 л/мин вода, подкисленная до pH-3,5, очищается от 1240 до 136 мг/л сероводорода.

Такая степень очистки сточной воды от сероводорода в некоторых случаях может оказаться достаточной с точки зрения сброса ее в водоемы.

Другие данные, указывающие на очистку воды от оста­ точного содержания в ней 68, 60, 50 и 51 мг!л сероводоро­ да, получены при соотношении воды к газу 1:40; 1:60 и 1:80. Как видно из приведенной таблицы, эти результаты достигнуты преимущественно при подкислении воды до pH, равного 3,5 и 2,0.

Данные, приведенные в табл. 49, показывают, что очистка пластовой сточной воды попутным газом, содержащим се­ роводород в количестве 4,5% (69 г!нм 3), дает результа-

96

ты, незначительно уступающие тем, которые получены при очистке воды газом, содержащим 1,2 (18 г!нм 3) сероводо­

соотношении воды к газу 1:20 и при скоростях в колонке соответственно равных 0,05 и 1,0 л!мин, частично очищен­ ный газ снижает содержание сероводорода в воде от 1240 до 138 мг/л, а газ неочищенный от 1240 до 157 мг/л.

На основании всего вышеизложенного, видимо, можно допустить, что наиболее экономически целесообразно про­ изводить очистку пластовых сточных вод от сероводорода попутным газом при соотношении воды к газу 1:30 и 1:20, при скоростях воды и газа соответственно равных 0,033, 1,0 и 0,05, 1,0 л/мин и при pH воды, равных 8,5 и 5,5. В пер­ вом случае вода очищается от сероводорода до остаточного количества, равного 42 мг/л и во втором случае до 170 мг/л.

Не исключена возможность, что при указанных услови­ ях будет достигаться достаточная степень очистки других промышленных сточных вод от сероводорода как углево­ дородными, так и неуглеводородными газами, имеющимися на соответствующих предприятиях. Несомненно, что для

Все вышеизложенное касалось условий и количествен­ ной оценки очистки пластовых сточных вод от сероводо­ рода попутным газом, в котором так же содержался серо­ водород.

Однако, возрастающая потребность в элементарной се­ ре для производства серной кислоты, необходимой при мно­ гих нефтехимических процессах, может поставить промыш­ ленность перед необходимостью извлечения из пластовых вод сероводорода попутным или другим газом.

Рассматривая проведенные опыты с этой точки зрения, нами были выполнены расчеты и получены данные, пока­ зывающие в какой степени попутный газ насыщается се­ роводородом при контакте с пластовой водой.

Упомянутые данные приводятся в табл. 50 и 51 и на фиг. 8,9 и 10.

На основании изучения приведенных данных можно констатировать нижеследующее:

1. При одинаковых соотношениях и скоростях воды и газа, извлекается последним сероводорода тем больше, чем