ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Существенным недостатком сорбционных методов очистки (абсорбционных и адсорбционных) выбросных газов является необходимость многократной регенерации поглощающих растворов или частичной замены твердого сорбента, что значительно усложняет технологическую схему, увеличивает капитальные вложения и затраты на эксплуатацию.Сравнительный анализ основных известных методов очистки (абсорбционных, адсорбционных, каталитических и термических) показывает, что для осуществления комплексной очистки газа наиболее приемлем абсорбционный ("мокрый") способ. Мокрая очистка не требует дополнительной подготовки газов и применения дорогостоящих катализаторов или адсорбентов, позволяет одновременно проводить очистку от газовых выбросов и дисперсных частиц при оптимальном температурном режиме.
Общие достоинства адсорбционных методов очистки газов:
1) глубокая очистка газов от токсичных примесей;
2) сравнительная легкость регенерации этих примесей с превращением их в товарный продукт или возвратом в производство; таким образом осуществляется принцип безотходной технологии.
Адсорбционный метод особенно рационален для удаления токсических примесей (органических соединений, паров ртути и др.), содержащихся в малых концентрациях, т. е. как завершающий этап санитарной очистки отходящих газов.
Недостатки большинства адсорбционных установок — периодичность процесса и связанная с этим малая интенсивность реакторов, высокая стоимость периодической регенерации адсорбентов. Применение непрерывных способов очистки в движущемся и кипящем слое адсорбента частично устраняет эти недостатки, но требует высокопрочных промышленных сорбентов, разработка которых для большинства процессов еще не завершена.
14. В каких случаях применяется адсорбционная осушка, и какая точка росы осушенного природного газа при ней достигается?
Адсорбционный осушитель используется в тех случаях, когда предъявляются жесткие требования к качеству сжатого газа или необходима эксплуатация пневмосеть под открытым небом. Осушители данного типа обеспечивают низкую температуру точки росы и максимальную степень осушения воздуха, поэтому идеально подходят для химической промышленности и производства лекарственных препаратов.
Адсорбционная осушка позволяет достигать депрессии точки росы до 100 °С (точка росы до -90 °С), поэтому этот метод применяют, когда требуется высокая глубина осушки. Очищенный природный газ, направляемый, например, на гелиевый завод, обязательно подвергают адсорбционной осушке на цеолитах, так как к сырью установок низкотемпературной переработки предъявляются жесткие требования по содержанию влаги (точка росы должна быть не выше -70°С).
15. Какие адсорбенты применяются для осушки природного газа? Требования к адсорбентам.
Абсорбентами для осушки природного газа являются ди- и три-этиленгликоли, а адсорбентами — силикагель, алюмогель, активированный боксит (флорид) и цеолиты.
К адсорбентам, используемым для осушки газа, предъявляются особые требования:
- большая удельная поверхность пор;
- высокая избирательность;
- высокая скорость массообменя;
- стабильность адсорбционных свойств при длительной эксплуатации;
- низкое сопротивление к потоку газа;
- высокая механическая прочность;
- коррозионная неактивность;
- нетоксичность;
- химическая инертность;
- легкая регенерируемость;
- дешевизна.
16. Дайте определение процессу низкотемпературной сепарации и охарактеризуйте влияние основных параметров на эффективность процесса?
Низкотемпературная сепарация - это метод извлечения жидких углеводородов из газов газоконденсатных месторождений, в основе которого лежат процессы однократной конденсации при температурах от -10 до -30 0С и газогидромеханического разделения равновесных жидкой и газовой фаз.
Эффективность работы установок НТС при совершенном оборудовании и достижении состояния равновесия зависит от давления в низкотемпературном сепараторе, температуры и состава исходной смеси. Давление сепарации определяется давлением магистрального трубопровода и в пределах обычного используемых давлений (5-7.5 МПа) мало влияет на степень извлечения С5 + высшие. Влияние температуры и состава исходной смеси хорошо прослеживается на примере извлечения нормального пентана. Здесь в качестве параметра состава используется средняя молярная температура кипения исходной смеси. Из рисунка видно, что при постоянной температуре сепарации, чем тяжелее состав исходной смеси, тем выше степень извлечения данного компонента, однако, начиная с некоторого состава (средняя молярная температура кипения около -133 оС, М≈22), утяжеление состава исходной смеси практически не влияет на увеличение степени извлечения; снижение температуры сепарации от 0 до -40 оС обеспечивает существенный рост извлечения конденсатообразующих компонентов из газов легкого состава (средняя молярная температура кипение -156 ÷-133 ºС); влияние температуры сепарации на извлечение конденсатобразующих компонентов из жирных газов (средняя молярная температура кипения больше -133ºС, М>22) несущественно; для обеспечения высоких степеней извлечения конденсатообразующих компонентов требуется тем более низкая температура НТС, чем легче состав исходной смеси.
17. Дайте определение процессу низкотемпературной конденсации и охарактеризуйте влияние основных параметров на эффективность процесса?
Низкотемпературная конденсация (НТК) - процесс изобарного охлаждения природного газа, попутного нефтяного газа (ПНГ) сопровождающий последовательной конденсацией отдельных компонентов газового конденсата или их фракций при определенном давлении. Осуществляется при температуре от 0 до -30°C.
Основные параметры, влияющие на эффективность процесса НТК являются:
- температура процесса;
- давление;
- растворимость газов.
18. В чем заключается особенность процесса низкотемпературной ректификации перед процессом низкотемпературной конденсации?
Низкотемпературная ректификация отличается от процесса низкотемпературной конденсации тем, что процесс ректификации происходит при более низкой температуре.
19. Охарактеризуйте влияние основных факторов на показатели процессов абсорбции и десорбции?
Основными факторами, влияющими на процесс абсорбции, являются температура, давление, количество теоретических тарелок в абсорбере, удельный расход (кратность циркуляции) абсорбента и скорость газа в абсорбере. Температура и давление процесса определяют константы фазового равновесия извлекаемых компонентов: с понижением температуры и повышением давления константа фазового равновесия уменьшается и, тем самым, увеличивается фактор абсорбции.
Из анализа следует, что в процессе абсорбции (десорбции) одна и та же степень извлечения может быть достигнута при изменении таких основных параметров процесса абсорбции, как давление, температура, число тарелок и удельный расход абсорбента.
Повышение давления благоприятно сказывается на процессе абсорбции. Оно приводит к увеличению растворимости газа в абсорбенте, позволяет снизить удельный расход абсорбента и уменьшить число тарелок в абсорбере. Однако в случае необходимости предварительного сжатия газа возрастает расход потребляемой энергии, что часто лимитирует величину выбранного давления в аппарате.
Понижение температуры процесса абсорбции позволяет снизить удельный расход абсорбента и уменьшить необходимое число тарелок. В промышленных условиях температура абсорбции зависит главным образом от применяемого охлаждающего агента. В современных абсорбционных установках, обеспечивающих извлечение практически всех компонентов газа, включая этан, экономически оправдано ведение процесса при пониженных температурах с использованием специальных хладагентов: испаряющихся аммиака, пропана и др. В этом случае затраты на сооружение и эксплуатацию специальных холодильных установок быстро окупаются за счет сокращения капитальных и эксплуатационных затрат на другое оборудование.
20. В чем заключается процесс стабилизации ШФЛУ? Перечислите компоненты ШФЛУ.
Сущность стабилизации нефти заключается в отделении от нее летучих углеводородов (пропан-бутановой фракции), а также растворимых в нефти сопутствующих газов, таких как сероводород, углекислый газ и азот, что сокращает потери нефти от испарения, снижает интенсивность процесса коррозии аппаратуры, оборудования и трубопроводов по пути движения нефти от месторождения до нефтеперерабатывающего завода, а также позволяет получать ценное сырье для нефтехимии. При стабилизации нефти получают широкую фракцию углеводородов от CH4 до C7H16 в зависимости от метода стабилизации.
ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности.
21. Дайте характеристики 4-х вариантов переработки ШФЛУ?
Широкую фракцию легких углеводородов, а также головку стабилизации газового конденсата разделяют на ГПЗ по четырем основным вариантам:
а) для производства стабильного газового бензина (углеводороды С5+ ) и топливного газа (углеводороды С1 –С4);
б) для производства стабильного газового бензина (углеводороды С5+ ), топливного газа (углеводороды С1 –С2) и сжиженной пропан-бутановой фракции;
в) для производства стабильного газового бензина (углеводороды С5+),
топливного газа (метан с примесями этана) и индивидуальных углеводородов
(этан, пропан, изобутан, нормальный бутан и др.);
г) для производства индивидуальных углеводородов и их смесей (при переработке ШФЛУ, практически не содержащих С5+ ).
Этан (этановая фракция) применяется как сырье пиролиза, в качестве хладагента на установках НТК, сжижения газов, депарафинизации масел, выделения пара-ксилола и др.
Пропановая фракция (технический пропан) используется как сырье пиролиза, коммунально-бытовое и автомобильное топливо, хладагент для технологических установок переработки нефти и газа, растворитель.
Изобутановая фракция является сырьем установок алкилирования и производства синтетического каучука.
Бутановая фракция используется для получения бутадиена-1,3, а также как коммунально-бытовое топливо, добавка к автомобильным бензинам для повышения давления насыщенных паров.
Изопентановая фракция служит сырьем для производства изопренового каучука, является компонентом высокооктановых бензинов.
Пентановая фракция служит сырьем для процессов изомеризации, пиролиза, получения амиловых спиртов.
При использовании этих фракций легких углеводородов как сырья для нефтехимии содержание основных компонентов в них должно быть не менее 96–98 %.
22. Опишите фракции углеводородов, получаемых при переработке ШФЛУ и их назначение?
Из широкой фракции легких углеводородов производят сжиженные углеводородные газы, предназначенные для коммунально-бытового потребления. Различают три марки этих газов, производимых по ГОСТ Р 52087: ПТ – пропан технический, ПБТ – пропан-бутан технический, БТ – бутан технический.
Кроме сжиженных газов коммунально-бытового потребления, производят также газы двух марок по ГОСТ Р 52087 для использования в качестве моторного топлива для автомобилей: ПА – пропан автомобильный, ПБА – пропан-бутан автомобильный. Эти топлива обладают такими достоинствами, как высокие октановые числа (102–112), меньший, чем у бензина, выброс вредных веществ с отработанными газами, более высокий моторесурс и меньшая шумность двигателя, сравнительно небольшая стоимость производства и др. В то же время в обычных условиях эти топлива находятся в газообразном состоянии, и для их заправки в транспортные средства требуется компримирование до давления 1,6 МПа и выше с таким расчетом, чтобы они находились в баке в жидком состоянии практически при любой температуре окружающего воздуха.
23. Абсорбционно-газофракционирующие установки и их краткая характеристика.
Газофракционирующая установка (ГФУ) включает в себя набор ректификационных колонн для разделения газообразной смеси. Абсорбционно-газофракционирующая установка (АГФУ) также включает установку абсорбционного поглощения жирных газов (т. е. отделения метан-этановой фракции от прочих газов).
Характеристика АГФУ представлена на блок схеме
24. Какая отличительная характеристика ЦГФУ?
Продукцией ЦГФУ являются пропановая фракция, изобутановая фракция, фракция нормального бутана, изопентановая фракция, фракция нормального пентана и гексановая фракция, которые выступают сырьем для других производств.
Является более мощной по своим характеристикам перерабатываемого сырья.
25. Какие методы используются для стабилизации газовых конденсатов? Кратко охарактеризуйте их?
