Применение масляной и низкотемпературной абсорбции для очистки газа

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Тюменский индустриальный университет Россия, г. Тюмень

Применение масляной и низкотемпературной абсорбции для очистки газа

Ткаченко А.С. студент

курс, факультет «Нефтегазовое дело»

Аннотация

Проводится сравнение масляной и низкотемпературной абсорбции газа. Дается определение понятию абсорбции газа. Проводится изучение особенностей каждого вида абсорбции. Делается вывод о наиболее эффективном и выгодном способе очистки газовой смеси путем абсорбции.

Ключевые слова: нефтегазовая отрасль, добыча, газоконденсат, абсорбция, очистка, газопереработка, эксплуатация, разработка.

Annotation

A comparison of the oil and low-temperature gas absorption is made. The definition of gas absorption is given. Conducted a study of the characteristics of each type of absorption. It is concluded that the most effective and advantageous method of purification of the gas mixture by absorption.

Key words: oil and gas industry, production, gas condensate, absorption, purification, gas processing, operation, development.

При добыче природного газа на газоконденсатных месторождениях существует задача извлечения из газовой смеси тяжелых углеводородов (С5Н12 и выше). Для ее решения требуется производить отбензинивание газа путем масляной или низкотемпературной абсорбции. Необходимость этого процесса обусловлена определенными требованиями к товарному газу и возможностью негативного воздействия осадка тяжелых углеводородов на технологическое оборудование.

Отбензинивание газа происходит на промысле или газоперерабатывающем заводе. Ранее для этой цели использовали компрессионный метод, при котором газовую смесь сжимают и охлаждают, но в последующем для большей эффективности стали применять методы низкотемпературной и масляной абсорбции.

Сам процесс абсорбции - это полное или частичное поглощение газа жидким поглотителем - абсорбентом. Абсорбция является избирательным и обратимым процессом - обратным ему является процесс десорбции, при котором происходит выделение газа из раствора. Для очистки газов чаще всего используют именно метод абсорбции. Сочетание десорбции с абсорбцией позволяет многократно использовать поглотитель и выделять абсорбирующие компоненты в чистом виде.

Вещество, поглощающее определенные элементы смеси, называют абсорбентом или поглотителем. Молекулы поглощаемого вещества удерживаются и равномерно распределяются среди молекул абсорбента в результате растворения (при физической абсорбции) или химической реакции (при химической абсорбции).

Для осуществления процесса абсорбции необходим специальный аппарат - абсорбер. На практике этот многофункциональный агрегат применяется для осушки и предварительной очистки природного газа от примесей. В абсорбер поступает сырой природный газ и проходит секцию сепарационной очистки, где от него отделяется первоначальная влага и механические примеси. После газ поступает в массообменную секцию, где непосредственно происходит процесс абсорбции. Далее газ переходит на стадию окончательной очистки, а абсорбент отправляется на регенерацию с целью дальнейшего его использования. Абсорберы устанавливаются на открытом воздухе, в отапливаемых или неотапливаемых помещениях, и могут эксплуатироваться как в районах с умеренным климатом, так и на Крайнем Севере. масляной абсорбция газ очистка

Установка для масляной абсорбции называется маслоабсорбционной. Она используется на газобензиновых заводах для извлечения жидких углеводородов из газа, так как их содержание может быть достаточно велико, чтобы оправдать затраты на их извлечение, в то время как давления добываемого газа недостаточно для осушки и очистки газа прямо у скважин.

Масляная абсорбция производится после гликолиевой осушки газа от влаги для извлечения из газовой смеси тяжелых углеводородов. Газовая смесь поступает в абсорбер под давлением 4-7 МПа и при температуре 0-20°С. В качестве абсорбента используют продукты перегонки нефти (например, керосин), напоминающие масла. Метод масляной абсорбции позволяет достичь высокой полноты извлечения тяжелых углеводородов и для него требуется сравнительно простая установка. К недостаткам этого процесса можно отнести присутствие в насыщенном абсорбенте метана и этана, полное отделение которых от углеводородов, которые получаются в виде жидких продуктов, достаточно сложно.

Способ масляной абсорбции применяется на некоторых газоперерабатывающих заводах (Миннибаевском, Туймазинском, Оренбургском), так как это основной метод отбензинивания попутных газов.

Однако для выпуска этана чистотой от 90% данный метод малопригоден и требует больших затрат.

В некоторых моментах процессы масляной абсорбции и низкотемпературной абсорбции схожи, но принципиальное отличие установок низкотемпературной абсорбции от установок масляной абсорбции состоит в аппаратурном оформлении процесса: до абсорбера необходим сепаратор, в котором конденсируется и отделяется большее количество сжиженных углеводородов. Таким образом, можно снизить нагрузку абсорбера и углубить извлечение остающихся в газе углеводородов С2 - С 6.

На первых порах отличие низкотемпературной абсорбции (НТА) от традиционной состояло лишь в низких температурах (до -45 °С), но в дальнейшем схема НТА стала состоять из двух основных блоков: блок низкотемпературной конденсации, где происходит предварительное отбензинивание, и непосредственно блок низкотемпературной абсорбции, в котором осуществляется доизвлечение углеводородов из газовой смеси. Этот способ также обеспечивает довольно высокую степень извлечения углеводородных компонентов (в том числе этана в качестве целевого продукта) и позволяет использовать легкий абсорбент, что делает процесс низкотемпературной абсорбции экономичным. К недостаткам этого метода можно отнести потери пропана с очищенным газом.

Если сопоставить эти два метода, можно увидеть, что они довольно схожи, за исключением ступени низкотемпературной конденсации при НТА. Также преимуществом низкотемпературной абсорбции является извлечение этана, что проблематично при очистке газа методом масляной абсорбции.

Таким образом, путем совмещения этих двух способов можно получить низкотемпературную масляную абсорбцию, когда при НТА в качестве абсорбента применяется углеводородная фракция, выделенная из жидких нефтепродуктов (например, керосиновая фракция). Этот способ сочетает в себе достоинства обоих методов: использование масляной абсорбции дает высокую полноту извлечения тяжелых углеводородов, а охлаждение углеводородной жидкости и отделение ее в сепараторе снижает нагрузку на абсорбер. Также метод низкотемпературной масляной абсорбции обеспечивает извлечение из газовой смеси пропан-бутановой фракции и очистку от меркаптанов. На практике он уже применяется на третьей очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода.

Библиографический список

1. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов / Т.М. Бекиров. - М.: Химия, 1987. - 256 с.

2. Берлин М.А. Переработка нефтяных и природных газов / М.А. Берлин, В.Г. Гореченков, Н.П. Волков. -М.: Химия, 1981. - 472 с.

3. Вяхирев Р.И. Разработка и эксплуатация газовых месторождений / Р. И. Вяхирев, А. И. Гриценко, Р. М. Тер-Саркисов. - М.: Недра, 2002. - 880 с.

4. Николаев В.В. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа /В.В. Николаев. - М.: Недра, 1998. - 184 с.

5. Черный И.Р. Производство сырья для нефтехимических синтезов / И.Р. Черный. - М.: Химия, 1983. - 336 с.

Размещено на Allbest.ru