- •Газохимия и газопереработка
- •1. Основные источники энергии
- •10 стран с самым высоким общим
- •Мировая экономика и энергетика XXI в
- •Историческая справка
- •XVIII (восемна́дцатый) век - массовое использование и промышленная
- •ВРоссийской империи, несмотря на огромные запасы, газ добывали всего несколько мелких заводов.
- •Что такое газопереработка
- •Происхождение углеводородных газов
- •Углеводородные газы принято подразделять (классифицировать) в зависимости от происхождения на следующие группы:
- •Состав и свойства природных газов и газоконденсатов
- •В состав природных газов входят метан и его гомологи. при содержании гомологов метана
- •тощие
- •Физические и химические свойства компонентов природного газа.
- •Природный газ горит исключительно синим пламенем.
- •Высокомолекулярные сернистые соединения, представленные в таблице, присутствуют исключительно в дистиллятных и темных фракциях
- •Лекция 2 Переработка природного газа
- •Все способы переработки газа подразделяются на:
- •ПРИРОДНЫЙ ГАЗ
- •Промышленный процесс переработки природного газа, заключается в первую очередь в отделении от него
- •Невозможно недооценивать использование природного газа в качестве топлива и источника бытового газа.
- •Подготовка газа
- •Очистка газа от сероводорода и углекислого газа
- •Принципиальная схема очистки газа от двуокиси углерода водой под давлением
- •К абсорбционным методам относятся способы очистки газа жидкими химическими поглотителями (мокрый способ очистки),
- •Схематическое изображение типичного технологического оборудования для очистки кислого газа регенеративным абсорбентом
- •При использовании адсорбционных (сухих) способов очистки сероводород извлекается из газа путем концентрации его
- •Переработка углеводородных газов https://yandex.ru/video/preview/4737947792504583968
- •Лекция 3
- •Пиролиз как основной целевой способ получения нефтяных газов.
- •ВАЖНЕЙШИМИ МОНОМЕРАМИ
- •1.1 Этапы развития процесса пиролиза
- •"Этилен-450" в Нижнекамске (выпускающей также 200 тыс. т пропилена, 180 тыс. т бензола
- •1.2 Сырьевая база производства низших олефинов
- •Необходимость расширения сырьевой базы, сокращения удельного расхода сырья, а также энергетических и материальных
- •Гидропиролиз.
- •Каталитический пиролиз.
- •Инициированный пиролиз.
- •Термоконтактный пиролиз.
- •В последнее время появился ряд публикаций по использованию микроволнового излучения (МВИ) для интенсификации
- •Синтез-газ и химические продукты на его основе
- •Водородсодержащий газ (Hydrogen containing gas) - это газ с высоким содержанием водорода (10%
- •Водородсодержащий газ используется для обеспечения энергетики пиролиза или в процессах переработки углеводородов C2
- •Первая стадия процесса Фишера — Тропша состояла в получении синтез-газа из твёрдых углеводородов
- •Синтез-газ получение и применение
- •Синтез-газ (сигаз) – смесь газов, главными компонентами которой являются СО (оксид углерода) и
- •ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА
- •Способы получения синтез-газа:
- •История человечества знает довольно много примеров, когда в силу необходимости рождались кардинально новые
- •Так на свет появился знаменитый способ синтеза углеводородов из монооксида углерода, называемый с
- •Сегодня существуют три основных метода получения синтез-газа.
- •Побочные реакции:
- •диметилового эфира
- •Паровой риформинг
- •Парциальное окисление углеводородов
- •Исходное сырье подают в трубы, заполненные гетерогенным катализатором и обогреваемые топочным газом, причем
- •Автотермический риформинг метана или нефти (АТР, ATR)
- •Схема процесса парциального окисления природного газа в синтез-газ
- •ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА
- •Достоинства:
- •Углекислотная конверсия метана
- •Водород: производство, хранение, транспортировка, потребление
- •СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ
- •Пример приближенного расчета баланса НПЗ по Н2:
- •Способы получения водорода на НПЗ
- •1.1 Производство Н2 газификацией угля
- •Установка газификации угля
- •оксогазификация
- •Классификация процессов газификации угля:
- •Воздушный газ
- •К настоящему времени освоены различные модификации промышленных процессов газификации углей, наиболее распространенными из
- •Газогенератор Лурги
- •Схема газогенераторов Винклера
- •Процесс Копперса-Тотцека
- •Недостатки метода Лурги:
- •Основные показатели процессов газификации твердых топлив
- •Сероводород, его содержание в нефти и нефтяных газах, способы получения в процессах нефтепереработки
- •Он токсичен даже в небольших концентрациях: содержание 0,005% этого газа вызывает довольно острое
- •Образование сероводорода в нефти
- •Механизм образования сероводорода неорганическим путем в результате восстановления сульфатов можно представить уравнением
- •Значительное содержание Н2S и СО2 обнаружено в газах глубоко залегающих месторождений Прикаспийской впадины,
- •Природные газы очищают от сероводорода и углекислоты сорбционными методами с использованием жидких и
- •АБсорбционные методы подразделяют на несколько видов:
- •Технологические схемы очистки газа зависят от его состава, требуемой степени очистки и дальнейшего
- •ГОСТ 31378-2009 Нефть. Общие технические условия
- •ГОСТ Р 50802-95 Нефть. Метод определения сероводорода, метил- и этилмеркаптанов
- •Карбонилсульфид
- •Побочные реакции Образование газообразного водорода:
- •Термическая стадия
- •Каталитическая стадия
- •Очистка хвостовых газов
- •Материальный баланс
- •Достоинства и недостатки
- •Существующие установки
- •Нефтеперерабатывающие заводы России, производящие серу
- •Нефтегазохимические комплексы России, производящие серу
- •Газоперерабатывающие заводы России, производящие серу
- •https://ppt-online.org/101386
- •Каталитический крекинг
- •Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат
- •В качестве сырья на установку может поступать:
- •Качество этих продуктов зависит от качества сырья, применяемого катализатора, технологической схемы установки и
- •Бензин состоит из смеси углеводородов, выкипающих в интервале температур 35 —185°С. Октановое число
- •Химизм каталитического крекинга
- •При распаде молекул гексадекана (С16Н34) получаются наряду с другими углеводородами С8Н18 и С8Н16:
- •2. Дегидрогенизация – при этой реакции от молекулы углеводорода отщепляются только атомы водорода.
- •3. Изомеризация – изменение взаимного расположения атомов внутри молекулы без изменения числа атомов
- •5. Полимеризация. При этой реакции две или несколько молекул соединяясь, образуют более крупную
- •ПРОИЗВОДСТВО МЕТАНОЛА ИЗ РАЗЛИЧНОГО СЫРЬЯ – ОТ СИНТЕЗ-ГАЗА ДО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
- •Большой интерес к метанолу объясняется еще и тем, что он может быть получен
- •В большей степени метанол востребован не как конечный, а как промежуточный продукт, использующийся
- •Производство формальдегида, используемого для получения различных смол, которые в свою очередь применяются во
- •Свойства метанола и его водных растворов
- •Получение метанола из горючих ископаемых Производство метанола через синтез-газ
- •Синтез-газ для производства метанола можно получить путем риформинга или частичного окисления любого углеродсодержащего
- •Процессы синтеза метанола при высоком и низком давлении не имеют принципиальных различий по
- •Сжатый синтез-газ поступает в реактор 1.
- •Технологическое оформление процесса получения метанола под низким давлением
- •Температура синтез-газа в трубном пространстве выше температуры воды на 10-12 °С в начале
- •Классификации залежей газа
- •Классифицируются залежи в зависимости от глубины их залегания и времени образования.
- •Сеноманский газ
- •Ачимовский слой в настоящее время до конца не изучен.
- •Способы добычи
- •Способы добычи
- •Природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии — стремления в зону
- •Из угледобывающих шахт
- •Шахтный способ является неотъемлемой частью технологии подземной добычи угля — дегазации.
- •Следует отметить, что для добычи метана пригодны далеко не все угли.
- •Современный опыт добычи угольного газа в России
- •В ноябре 2011 года метан угольных пластов был признан самостоятельным полезным ископаемым и
- •Необходимость организации метаноугольных промыслов обусловлена следующими факторами:
- •Метод гидроразрыва
- •Под водой
- •Если же залежи природного газа располагаются вблизи берегов, то уместным становится наклонное бурение,
- •Для небольших глубин
- •Где глубже
- •Первые морские скважины для добычи газа в России начала бурить в 2007 году
- •Объемы добычи газа. Итоги I кв. 2023 г.
- •Сланцевый газ и какое количество его существует
- •Согласно последним данным, объем газа, которые технически возможно добыть, составляет лишь
- •Современная добыча сланцевого газа осуществляется методом разрыва породы при помощи воды с добавлением
- •Хранение и транспортировка добытого топлива
- •Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок.
- •Транспортировка природного газа осуществляется по магистральным трубопроводам, произведенным из труб большого диаметра.
- •Влияние на экологию
Первые морские скважины для добычи газа в России начала бурить в 2007 году компания «Сахалинская энергия» на Лунском месторождении Сахалина.
В 2009 году с платформы «Лунская-А» началась добыча газа.
Сегодня проект «Сахалин-2» — один из крупнейших проектов «Газпрома». Две из трех платформ гравитационного типа, установленных на шельфе Сахалина, являются самыми тяжеловесными конструкциями на море за всю историю мировой нефтегазовой отрасли.
Кроме того, «Газпромом» осуществляется проект «Сахалин-3» в Охотском море
в мире насчитывается более 130 морских месторождений,
где применяются технологические процессы по добыче углеводородов на морском дне
шельфы Северного и Средиземного морей, Индия, Юго- Восточная Азия, Австралия, Западная Африка, Северная и Южная Америка.
187
Объемы добычи газа. Итоги I кв. 2023 г.
Газ горючий природный (газ естественный): объем добычи природного газа за первые три месяца 2023 г. составил в целом по стране 149 млрд м3, что на 14,1% меньше, чем год назад за такой же период.
Газ нефтяной попутный (газ горючий природный нефтяных месторождений): объем добычи попутного газа в первые три месяца 2023 г. упал на 1,3% в сравнении с показателями предыдущего года за такой же период и составил в целом по России 26,4 млрд м3.
Газ, получаемый промышленными
Нефтяные газыметодами– продукты перегонки нефти или результат стабилизации газового бензина (газолина). В процессе нефтедобычи также выделяется значительное количество попутного газа. Хотя по своему химическому составу те и другие мало чем отличаются друг от друга (пропан, бутан, изобутан), природа их возникновения несколько различна Коксовый газ – побочный продукт получения кокса путём
высокотемпературной дегазации. При более низких температурах аналогичного процесса вырабатывается городской газ.
Сланцевый газ также получается высокотемпературным воздействием на сланец без доступа воздуха.
Генераторный газ получил своё название от газогенераторов, перерабатывающих древесину, каменный уголь или торф в газы под воздействием пара или воздуха при температуре в 10000C.
188
Сланцевый газ и какое количество его существует
Сланцевый газ представляет собой смесь, состоящую из метана, углекислого газа, азота, а также сероводорода.
Главная особенность данного горючего заключается в том, что оно имеется повсеместно, так как его источником являются газоносные сланцы.
Это наиболее распространенная на Земле осадочная порода.
Согласно последним данным, объем газа, которые технически возможно добыть, составляет лишь
≈ 200 трлн кубических метров.
Добыча сланцевого газа
Вначале пробуривается вертикальная скважина.
Срок эксплуатации скважины составляет в среднем 5-10 лет.
Как только она достигает необходимой глубины, начинается горизонтальное бурение, либо под наклоном по направлению пласта.
сланец представляет собой достаточно твердую породу
необходимо увеличить его проницаемость, что достигается 190 путем нарушения целостности
Современная добыча сланцевого газа осуществляется методом разрыва породы при помощи воды с добавлением химических реагентов и небольших гранул диаметром от 0,5 до 1,5 мм.
Принцип достаточно простой — в трубы, проложенные в скважине, закачивается водяная смесь. В определенных участках скважины смесь вступает в реакцию и увеличивается в объеме, в результате чего происходит гидроразрыв.
Гранулы, которые присутствуют в смеси, не дают породе схлопнуться.
Затем воду устраняют из скважины для повторного использования, а из образовавшихся трещин начинают откачивать газ.
Чем опасна добычи сланцевого газа
Технология гидроразрыва требует большого количества воды
Вода для гидроразрыва содержит сотни химических веществ, которые в огромном количестве поступают в почву
Воду, которую откачивают из скважины, можно использовать повторно.
Но предварительно она нуждается в очистке. Соответственно, возникают отходы, которые необходимо утилизировать.
Еще одна проблема заключается в ухудшении сейсмологической обстановки. |
|||
В результате большого количества взрывов иногда возникают |
|||
землетрясения, причем даже в тех регионах, где обычно их никогда не |
|||
|
|
|
|
бывает |
Во многих европейских странах добыча |
|
|
|
сланцевого газа запрещена из-за вышеописанных |
191 |
|
|
|
экологических причин. |
|
Хранение и транспортировка добытого топлива
После добычи газ размещается в закрытых непроницаемых емкостях – стальных резервуарах, которые, для надежности, имеют сдвоенные стенки.
Возможно их изготовление на основе алюминиевых сплавов.
Межстеночное пространство заполняется нетеплопроводным материалом, которые препятствует нагреванию газа.
192
Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок. Для большей надежности, они бетонируются.
В настоящее время в России строятся два хранилища в отложениях каменной соли — в Калининградской и Волгоградской областях.
Пещеры с самозаживлением
Соляные пещеры являются идеальными по герметичности резервуарами. Построить подземную соляную пещеру для хранения газа не так уж и сложно, хотя это и долгий процесс. В подходящем по высоте пласте каменной соли бурятся скважины. Затем в них подается вода, в соляном пласте вымывается полость необходимого объема. Соляной купол не только непроницаем для газа — соль обладает способностью самостоятельно «заживлять» трещины
и разломы. 193
Транспортировка природного газа осуществляется по магистральным трубопроводам, произведенным из труб большого диаметра.
В системе стабильно поддерживается давление до 75 атм. Это обеспечивается компрессорными станциями, располагающимися с определенной периодичностью.
По морю транспортировка газа осуществляется с помощью специальных судов-газовозов (танкеров).
На борту танкеров размещаются емкости, в которых газ находится в особых температурных условиях под определенным давлением.
194
Влияние на экологию
35% общего количества выбросов в воздушное пространство относятся к этому сектору промышленности.
20% из них нейтрализуются
Выбросы вредных веществ компрессорных станций происходят при следующих операциях:
залповый характер выброса (при продувке газопровода);
при смазке дегазационного бака;
в случае срабатывания пневматических кранов.
Особенно опасна для природного равновесия добыча сланцевого газа.
196
197
