Газы нефтепереработки
Министерство образования и науки РТ
ГБОУ ВПО «Альметьевский
государственный нефтяной институт»
Кафедра «Промышленной
теплоэнергетики»
РЕФЕРАТ
на тему «Газы нефтепереработки»
Выполнил: студент гр. 31-91
Хазиева Г.М.
Проверил: доцент
Вахитова Р.И.
Альметьевск 2013
Содержание
Введение
Газы нефтепереработки
Применение газов переработки
Заключение
Список литературы
Введение
В начале нефть и продукты ее переработки (керосин) применяли для
освещения. Потом нефть и мазут стали употреблять как топливо для паровых котлов
(пароходных и паровозных), а также для получения смазочных материалов. С
появлением двигателей внутреннего сгорания, в том числе дизелей, продукты
переработки нефти - керосин, соляровое масло и более тяжелые масла стали широко
применять как топливо. Именно это вызвало быстрое развитие добычи и переработки
нефти. Газы нефтепереработки, смеси газов, состоящие в основном из
низкомолекулярных углеводородов, образующихся на нефтеперегонных установках и
при термических и каталитических процессах переработки нефтяного сырья. В
отличие от газов природных горючих и газов нефтяных попутных, большинство газов
нефтепереработки содержат значительные количества непредельных углеводородов и
водород. Исключение составляют газы, выделяющиеся при прямой перегонке нефти, а
также газы каталитического риформинга и гидроформинга, которые состоят из
парафиновых углеводородов (метан, этан, пропан и др.) и небольшого количества
примесей (азот, кислород, углекислый газ и др.). Большое количество непредельных
углеводородов находится в газах, образующихся при проведении
высокотемпературных процессов (например, общее содержание непредельных
углеводородов в Г. н. при жёстких режимах коксования доходит до 50% по массе,
каталитического крекинга тяжёлого сырья - до 56% по массе).
Газы нефтепереработки
Газы нефтепереработки, образуются при разложении
углеводородов нефти в процессах ее переработки. Различают: 1) газы
нефтепереработки, обогащенные предельными углеводородами и Н2, которые
образуются при первичной перегонке, риформинге, гидроочистке, гидрокрекинге; 2)
обогащенные непредельными углеводородами, получающиеся при каталитической и
термической крекинге, а также при коксовании ,так называемые непредельными
газами нефтепереработки.
Состав газов нефтепереработки существенно зависит от
вида перерабатываемого сырья (нефть, дизельное топливо и т. п.) и условий его
переработки . Кроме углеводородов газы нефтепереработки содержат влагу и
сернистые соединения. (тиолы, H2S, CS2 и др.).
Перед использованием газов нефтепереработки в
нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности их разделяют на
газофракционирующих установках на индивидуальные углеводороды или фракции.
Процесс основан на частичной или полной конденсации газовых смесей с их
последующей ректификацией в нескольких последовательно расположенных колоннах
газофракционирующих установок. Различают конденсационно-ректификационные (ГФУ)
и абсорбционно-ректификационные (АГФУ) установки. На первых конденсация газов
достигается их компримированием и охлаждением, на вторых газы поглощаются
бензином в абсорбере. На совр. нефтеперерабатывающих заводах имеются отдельные
установки для разделения предельных и непредельных газов. При ректификации
предельного газа на колоннах отбирают т. наз. сухой газ (Н2, СН4, С2Н6),
пропановую, бутановую и пентановую фракции; в некоторых случаях выделяют
этановую фракцию. Фракции углеводородов С4 и С5 разделяют соответственно на
нормальный и изобутан, нормальный и изопентан. При ректификации непредельных
газов выделяют, как правило, пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции; в
отдельных случаях - этан-этиленовую фракцию. Водород с примесью углеводородов
отделяют в газосепараторе высокого давления на установках риформинга. Для
концентрирования Н2 из отдувочных газов используют адсорбционное разделение на
молекулярных ситах (метод безрегенеративной адсорбции) или пористых мембранах,
а также низкотемпературное разделение. Использование метода безрегенеративной
адсорбции позволяет извлекать Н2 из газов нефтепереработки в виде 90%-ного
концентрата.
Насыщенный газом бензин из абсорбера затем поступает
на десорбцию, то есть из него при соответствующих давлениях и температурах
выделяют растворенные газы.
Оставшуюся же часть исходной газовой смеси продолжают
сжимать и охлаждать. Сначала это делают в аммиачном или фреоновом цикле
(температура до -40 °С), далее в этановом или этиленовом (-80 °С), а при
необходимости идут и еще дальше, применяя метановый холодильный цикл с
температурой ниже -100 °С и давлением порядка 4 МПа.
Так поступают с газами нефтепереработки. Подобные же
циклы газофракционирования используют и для переработки попутного газа,
выделяемого на промыслах. Не случайно первые газоперерабатывающие заводы очень
часто назывались газобензиновыми. Они и в самом деле разделяли сырье на сухой
газ (смесь метана и этана), сжиженные газы С3 - С4 и газовый бензин.
Такие маломощные заводы с простейшим оборудованием как
ни странно, сохранились и поныне. Они давно сосуществуют с мощными
нефтеперерабатывающими заводами примерно так же, как сосуществуют крупные
плавбазы и маленькие сейнера. Иногда газобензиновые заводы даже монтируют на большегрузных
прицепах и баржах, и они по мере надобности кочуют с промысла на промысел.
Дело в том, что попутный газ кончается на
месторождении, как правило, гораздо раньше, чем нефть. Так что его надо
использовать сразу, пока он есть. И тут мобильные газобензиновые заводики как
нельзя более кстати. А нефть уж можно перерабатывать на современном
нефтеперерабатывающем предприятии, которое и строится и работает потом
достаточно долго.
Ну, а как быть с чисто газовыми месторождениями? Для
их использования тоже созданы специализированные предприятия. Чаще всего
природный газ - это метан с незначительными добавками этана. Иногда природа
делает подарки, добавляя в метан ценнейший гелий, так нужный многим отраслям
техники. Но гораздо чаще встречаются неприятные сюрпризы - в виде примесей
диоксида углерода и сероводорода.
Понятно, что такие кислые газы надо тотчас отделять от
основного сырья. Иначе трубопроводы не спасут никакие антикоррозийные
мероприятия. В многоступенчатой системе такой газ подвергается сорбционной
отмывке водой, щелочью, специальными растворителями. Потом на основе
выделенного сероводорода получают серную кислоту или чистую серу.
Иногда бывает, что в залежи находится не газ, а
газожидкостная смесь метана и высших углеводородов, предшественников нефти.
Иногда в качестве таковых присутствуют даже алканы, циклоалканы и арены...
Представляете, дизельное топливо равномерно распределено в метановой залежи на
глубине нескольких километров при давлении в десятки мегапаскалей и температуре
в сотни градусов.
Но добыть это топливо не так уж просто.
Газоконденсатные месторождения различаются содержанием и фракционным составом
жидкой части. Когда пласт протыкают скважинами, давление в нем начинает падать.
Физико-химические свойства смеси при этом меняются, она расслаивается, и
жидкость скапливается на дне линзы. Если из залежи просто откачивать газ, то
скорость расслаивания быстро возрастает, и жидкие углеводороды из смеси быстро
растекаются, навсегда оставаясь в недрах. При сегодняшнем развитии техники
поднять на поверхность их не удается.
Чтобы таких потерь не было, поступают следующим
образом. Газ из конденсатных месторождений поступает в абсорберы. Из него под
давлением вымывают тяжелые углеводороды. А затем часть сухого газа под
давлением подают обратно в залежь. Этим путем давление в пласте регулируется
так, чтобы предотвратить расслоение смеси.
Конечно, все это требует дополнительных расходов, но
затраты окупаются сторицей. Месторождение одновременно дает и газ, и дизельное
топливо.
Примерный состав газов, образующихся при различных
процессах нефтепереработки приведен в таблице (% по массе).
Применение газов переработки
Газы нефтепереработки используют в качестве топлива,
источника Н2 для процессов гидрогенизации; этановую и пропановую фракции-в
качестве хладагента, бытового сжиженного газа; сырья для пиролиза; бутановую и
изобутановую-для получения высокооктановых бензинов; пентановую и
изопентановую-также для получения бензинов, в производстве изопренового
каучука; пропан-пропиленовую-для получения полимер-бензинов, полимеров,
ацетона; бутан-бутиленовую-для синтеза бутиловых спиртов, моющих средств,
кумола, метил-шреш-бутилового эфира, в процессах алкилирования с целью
получения высокооктановых бензинов.
Заключение
газ нефть переработка углеводород
Так перерабатывают нефтезаводские, попутные и
природные газы. Ресурсы их велики, однако используются до сих пор они не
полностью. В целом из газов извлекается для дальнейшего использования около 65%
бутанов, 35 - 40% пропана и менее 8% этана. Технологические установки перегонки
нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки
или использования их как компоненты товарных нефтепродуктов. Они составляют
основу всех НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных
топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических
производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов
и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного
сырья.
Список литературы
1. «Основы нефтегазового дела»,
Коршак А.А., Шаммазов А.М.:, 2005.
. Газофракционирующие установки, ;
Сорокин Я.Г. М., 2009.