ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы переработки газа и газового конденсата из "Основы промышленной теплоэнергетики " В природном газе многих месторождений содержатся такие ценные компоненты, как этан, пропан, бутан, сера, гелий, конденсат. Содержание этана в природном газе ряда месторождений достигает более 3 %, пропана - 21 %. Основные запасы конденсата сосредоточены в газоконденсатных месторождениях Тюменской и Оренбургской областей. В газе многих месторождений (более 150) содержится сероводород, являющийся исходным сырьем для получения серы. В настоящее время как в нашей стране, так и в других странах наблюдается тенденция к более полному комплексному использованию всех флюидов, добываемых из недр, в том числе к комплексной переработке и использованию природного газа и конденсата на специально сооружаемых в местах добычи газа газохимических комплексах (ГХК). [c.31] При подготовке газа к трубопроводному транспорту и при его перекачке широко применяются процессы абсорбции, адсорбции, ректификации и низкотемпературной обработки. [c.32] Абсорбция - это процесс поглощения газа жидкостью. Он широко применяется для извлечения из газовой смеси отдельных компонентов. Такое избирательное поглощение из газа его отдельных компонентов обусловлено различной их летучестью и скоростью диффузии. [c.32] Десорбция - процесс извлечения из жидких смесей лекголетучих компонентов их диффузией в поток газа, т. е. этот процесс десорбции по физической сущности противоположен процессу абсорбции. [c.32] Ректификация - процесс разделения жидких или газовых смесей на компоненты (или группы компонентов). [c.32] Требуемая степень разделения газовых и жидких смесей в указанных процессах получается при контакте газа и жидкости в тарелча-той колонне последовательно в несколько ступеней на контактных устройствах-тарелках. [c.32] Адсорбция - осаждение (концентрирование) компонентов жидкости или газа в микропорах и на поверхности твердого вещества. Адсорбционные методы широко применяют для осушки природного газа твердыми адсорбентами. [c.32] Низкотемпературную обработку применяют для разделения газовой смеси, состоящей из компонентов с различной температурой конденсации. Поступающий из скважины природный газ может содержать кроме метана небольшое количество этана, гелия, некоторое количество таких примесей, как сероводород и углекислый газ, воду в виде жидкости или в виде водяного пара. На газоконденсатных месторождениях газ поступает из скважины вместе с конденсатом. Значительное количество тяжелых углеводородов и примесей содержится и в попутном (нефтяном) газе некоторых нефтяных месторождений. [c.32] Первой стадией переработки природного газа, поступающего из скважины, является выделение из него всех ценных компонентов (этан, бутан, пропан, конденсат и т. п.), очистка его от нежелательных примесей (углекислый газ и сероводород) с последующим рациональным использованием этих примесей (например, получение серы, твердой углекислоты). В этом случае будет обеспечено полное использование всех флюидов, добываемых из недр. То же самое относится и к попутному газу, выделяемому из нефти перед ее транспортом потребителю. [c.32] Попутные нефтяные газы перерабатываются на газобензиновых заводах с получением из них в основном сжиженных бутано-пропановых фракций. [c.32] Рассмотрим процессы переработки газа на газохимическом комплексе. Отделение конденсата и воды от газа производится в сепараторах на установках комплексной подготовки газа. [c.33] Сероводород и углекислый газ являются балластными примесями в природном газе, а сероводород, кроме того, является сильным коррозионным соединением. Очистка газа от сероводорода и углекислого газа может производиться жидкими химическими поглотителями (абсорбционные способы) и твердыми поглотителями (адсорбционные способы). В качестве химического поглотителя при абсорбционном способе очистки природного газа широко применяются водные растворы этаноламина. [c.33] Этаноламины связывают сероводород и углекислый газ при контакте с природным газом в специальной вертикальной колонне-реакторе с ректификационными тарелками. При этом в нижнюю часть колонны подается сырой газ, а сверху - водный раствор этаноламина. Поднимаясь вверх и контактируя на тарелках с этаноламином, газ очищается от сероводорода и углекислого газа. Кроме этаноламинов для очистки газа от сероводорода и углекислого газа могут применяться в качестве абсорбентов растворы карбонатов щелочных металлов, а в качестве твердых адсорбентов - сухая гидрагированная окись железа. Для извлечения отдельных углеводородов из природного газа на ГХК успешно применяется низкотемпературная обработка. [c.33] При помощи низкотемпературной конденсации из газа выделяются этан, пропан. В установках высокотемпературной конденсации газ охлаждается специальной жидкостью. При извлечении пропана газ охлаждается жидким пропаном с температурой -30 °С. При извлечении из газа этана хорошие результаты дает охлаждение газа с двумя ступенями конденсации. В них на первой ступени конденсации газ охлаждается жидким пропаном, а второй - жидким этаном с температурой до -80 С. В технологическую схему таких установок входят теплообменник для охлаждения газа, сепаратор и колонна-деэтанизатор для более полного удаления газа из сконденсировавшейся в сепараторе жидкости. На установках низкотемпературной ректификации охлажденный в теплообменнике газ поступает непосредственно в ректификационную колонну для отделения от него сконденсировавшейся жидкой фазы. [c.33] По одной из технологических схем предварительно очищенный и осушенный природный газ охлаждается в других теплообменниках до температуры - 140 °С, затем полученная газожидкостная смесь проходит дроссель и подается для разделения в ректификационную колонну. Из верхней части этой колонны выходит смесь гелия с азотом, а из нижней части - сухой газ, состоящий в основном из метана. Для охлаждения ректификационной колонны используют жидкий метан и поддерживают температуру в верхней ее части на уровне -191 °С. Смесь гелия с азотом из ректификационной колонны поступает в сепаратор и затем в теплообменник, где она охлаждается жидким азотом и разделяется в следующем сепараторе на гелиевый концентрат, содержащий 85 % гелия и азот. Затем гелиевый концентрат очищают от водорода, осушают окисью алюминия и компримируют до 20 МПа. Подготовленный таким образом гелиевый концентрат охлаждают до -207 °С и после сепарации получают газовую фазу, содержащую 99,5% гелия. После очистки ее активированным углем, охлаждаемым жидким азотом, получают гелий с чистотой не менее 99,88 %. [c.34] Низкотемпературная технология широко применяется при сжижении природного газа. Сжижение больших количеств природного газа производят по трехкаскадному или однокаскадному циклу. В трехкаскадном цикле природный газ последовательно охлаждается жидким пропаном, этиленом и метаном до сжижения. В однокаскадном цикле для охлаждения природного газа применяют смесь жидких метана и азота. [c.34] Из природного газа при более полном и рациональном использовании всех его компонентов (этана, пропана, бутана) можно вырабатывать этилен, пропилен, изобутилен и из них получать целый ряд пластических масс и продуктов нефтехимии. [c.35] Переработка конденсата производится методами ректификации, абсорбции и экстракции для получения отдельных фракций и индивидуальных углеводородов как сырья для нефтехимии. [c.35] Кроме моторных топлив из конденсата могут быть получены ароматические углеводороды, растворители, этилен, пропилен и другие продукты. [c.35] Вернуться к основной статье