Технологии

В настоящее время ведущие мировые концерны совершенствуют технологии добычи, транспортировки, складирования и переработки различных углеводородов. Вносятся инновационные методы   при проектировании и производстве оборудования для нефте- и газохимических заводов и предприятий.

В данном разделе в качестве примеров приведено описание некоторых из многочисленных технологий, которые используются при нефте- и газодобычи, а также нефтехимическом и газохимическом производстве:

ОСУШКА ГАЗА

Осушка газа – это операция удаления влаги из газов и газовых смесей, которая обычно предшествует транспортировке природного газа по трубопроводам или низкотемпературному разделению газовых смесей на компоненты.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ОСУШКА ГАЗА?

В данном случае, «сушить» = «удалять воду». Вода, в тех или иных количествах, присутствует в любом газе. Большинство сырых газов, не прошедших газоподготовку являются влагонасыщенными – т.е. содержат максимум воды при каких-то фиксированных давлениях и температуре. При этом речь идет не о воде в свободной форме, которая может каплями лететь с газом и удаляется с помощью сепараторов , а о парах воды, для удаления которой требуются другие технологии и соответствующее оборудование.

Осушка обеспечивает непрерывную эксплуатацию оборудования и газопроводов , предотвращая гидратообразование и возникновение ледяных пробок в системах. Наиболее важные методы осушки газа основаны на абсорбции или адсорбции влаги, а также на ее конденсации при охлаждении газа. Для проводимого осушительного процесса характерен такой показатель, как точка росы.

Существующие технологии осушки газа в промысловых условиях можно разделить на две большие группы:

  • абсорбционная – технология с использованием жидких поглотителей;
  • адсорбционная – технология с использованием твердых поглотителей.

СПОСОБЫ ОСУШКИ ГАЗА

Воду из газа, как и любой другой компонент, можно удалять физическим методом (адсорбцией, абсорбцией, мембранами, конденсацией (холодом)), химическими методами (CaCL2 и пр.) и их бесконечными гибридами.

Коммерческое применение нашли следующие способы, расположенные в данном списке в порядке убывания популярности:

  1. Абсорбция: Гликолевая осушка
  2. Адсорбция:    Цеолиты, силикагели или активированный алюминий
  3. Конденсация:  Охлаждение с впрыском ингибиторов гидратообразования (гликолей или метанола)
  4. Мембраны:      На основе эластомеров или стеклообразных полимеров.
  5. Химический метод: Гигроскопичные соли обычно хлориды металлов (CaCL2 и пр.)

Подавляющее количество установок в мире основаны на первых двух способах.

АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОСУШКИ ГАЗА – ГЛИКОЛЕВАЯ ОСУШКА

Гликолевая осушка – самый распространённый способ, используемый для умеренной осушки газа, достаточной для транспортировки по трубопроводам, в том числе и магистральным, и использовании такого газа в качестве топливного.
Существуют и более продвинутые (и, естественно, более дорогие) модификации гликолевых осушек, основанных на процессах известных под названиями, данными им изначальными патентообладателями – такими как Drizo, Coldfinger и прочими, и позволяющие достигать ТТР  до -80° С.

Основные преимущества абсорбционного метода осушки газа:

  • Не высокие перепады давления
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Возможность осушки газов с высоким содержанием веществ, разрушающих твёрдые сорбенты

К недостаткам данного способа относят:

  • Необходимость повышения температуры газа выше 40° С
  • Средний уровень осушки
  • Возможность вспенивания поглотителей

Оборудование для гликолевой осушки>
Стандартная гликолевая осушка состоит из двух основных блоков:
– абсорбера тарельчатого или насадочного типа
– блока регенерации гликоля

ДРУГИЕ СПОСОБЫ ОСУШКИ ГАЗА

Конденсация, мембраны и прочие способы также обладают свойствами многокомпонентного очистки газа, однако в отличии от адсорбционной осушки газа они применяются для удаления основной массы нежелательных компонентов. Можно сказать, что адсорбционная установка является инструментом «тонкой» очистки газа, а конденсация и мембраны – «грубой».

Конденсация используется при необходимости достижения удаления углеводородов и воды (ТТР по воде/углеводородам 0…-20°С); в этом же диапазоне находят свое применение и мембраны, которые также могут обеспечить удаление некоторого кол-ва кислых газов.

ПЕРЕРАБОТКА ГАЗА

Переработка газа – ряд промышленных процессов, предназначенных для очистки сырого природного газа путем удаления примесей, загрязняющих веществ и углеводородов с более высокой молекулярной массой для получения так называемого сухого природного газа трубопроводного качества.

При газопереработке используют главным образом изотермическое
разделение смесей газ-жидкость, газ-твердое тело, где носителем ( сплошной
средой) является газ, а дисперсной средой – жидкость или твердая взвесь.
В газопереработке по мере усовершенствования техники и технологии все
большее распространение получают низкотемпературные установки, предназначенные для глубокого извлечения пропана и этана из природного газа.
В практике газопереработки применяют многоступенчатые схемы НТК (низкотемпературная конденсация).
В технологии газопереработки абсорбционная осушка газа концентрированными водными растворами ди- или триэтиленгликоля является основным методом.

Среди продуктов переработки газа можно выделить:

  • гелий – ценное сырье, используемое в высоких технологиях, например при изготовлении медицинского оборудования и магнитных подушек для длительных поездок в общественном транспорте, при конструировании ядерных реакторов и космических спутников;
  • формальдегид (производное метана) – сырье, играющее большую роль в производстве фенопластов (тормозные накладки, бильярдные шары) и смол, являющихся важным компонентом строительных конструкционных материалов (фанера, ДВП), лакокрасочных и теплоизоляционных изделий;
  • аммиак – используется в фармацевтической (водный раствор), сельскохозяйственной (удобрения) и пищевой (усилитель вкусовых свойств) отраслях промышленности;
  • этан – сырье, из которого производят полиэтилен;
  • уксусная кислота – широко применяется в текстильной промышленности;
  • метанол – топливо для автотранспорта.

ОТБЕНЗИНИВАНИЕ ГАЗА

Отбензинивание газа – это извлечение из углеводородных газов этана, пропана, бутана и компонентов газового бензина (С5H12 + высш). Осуществляется на газовых промыслах и газоперерабатывающих заводах. Первоначально отбензинивание газа проводили компрессионным методом (газ сжимается до давления 1,0-4,0 МПа и затем охлаждается до температуры 20-30 °С). При этом из газа извлекали только бензиновую фракцию. Для получения сжиженного газа (пропан-бутановая фракция) отбензинивание газа стали проводить методом масляной, а затем низкотемпературной абсорбции (последняя осуществляется при температуре до минус 45 °С и давлениях от 7 МПа). В качестве абсорбента используются в основном фракции керосина, степень извлечения компонентов С3 и выше — 80-95%. Для отбензинивания тощих природных газов, а также для доулавливания углеводородов С3 и выше в схемах с низкотемпературной масляной абсорбцией может быть использован процесс адсорбции на активированном угле.

ПРОИЗВОДСТВО ИЗОБУТАНА

Изобутан – сжиженный газ, являющийся более ценным углеводородом, чем нормальный бутан или пропан, используемые в качестве топлива или сырья установок пиролиза.

В нефтепереработке изобутан используется для получения высокооктанового алкилбензина – продукта реакции изобутана с бутиленами или пропиленом. Относительно дешевым источником последних являются фракции сжиженных газов процесса каталитического крекинга.

Дегидрированием изобутана в изобутилен с последующей этерификацией метиловым или этиловым спиртами получают кислородсодержащие добавки к бензинам – метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и экологически чистый этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), имеющие октановые числа  117 и 112 пунктов (ИМ), соответственно.

В нефтехимии изобутан после дегидрирования в изобутилен применяется в производстве бутилкаучука, изопреновых каучуков.

Технология изомеризации н-бутана обычно комбинируется с другими процессами (алкилирование, дегидрирование, олигомеризация, этерификация) в составе производства высокооктановых компонентов бензинов (алкилбензин, МТБЭ, ЭТБЭ), а также в производстве каучуков – для обеспечения дефицитным изобутаном.

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИПРОПИЛЕНА

Полипропилен (ПП) – это химическое соединение, относящееся к синтетическим полимерам. Он является продуктом полимеризации пропилена и принадлежит к классу полиолефинов. Благодаря исключительной прочности и твердости изделия из полипропилена используютсяв радио- технической, химической, медицинской, пищевой промышленности.

Широкое применение полипропилена обусловлено его высокой химической стойкостью в агрессивных средах, механической прочностью при повышенных температурах, хорошей износостойкостью и высоким пределом прочности на разрыв.

Основными видами изделий из полипропилена являются упаковочные пленки, листы и плиты для изготовления многослойных материалов для футеровки химических аппаратов, трубы для транспортировки агрессивных жидкостей и газов, самое легкое синтетическое волокно, изделия народного потребления.

Структура полипропилена может быть нескольких типов: изотактическая, синдиотактическая, атактическая и стереоблочная. Различие в них обусловлено неодинаковым положением метильной группы у третичного атома углерода. Изотактический и синдиотактический полимеры имеют регулярно построенные цепи, располагающиеся вдоль винтовой оси (спирали) при этом, у изотактической структуры все метильные группы находятся по одну сторону от воображаемой плоскости главной цепи, у синдиотактической – по разные стороны главной цепи. Структура со стерически нерегулярной последовательностью метильных групп – атактическая. Стерео-изомеры существенно различаются между собой по механическим, физическим и химическим свойствам.

В техническом отношении, наиболее ценен и перспективен изотактический полипропилен.

Свяжитесь с нами! Мы всегда готовы Вам помочь!