Основи переробки газу та газового конденсату
Переробку конденсату можна вести за хімічним і паливному напрямками. При переробці за хімічним напрямку з конденсату можна отримувати етан, пропилен, ацетилен, бензол та інші продукти для нафтохімічної промисловості. При переробці по паливному напрямку з конденсату можна отримувати автобензин, гас і дизельне паливо.
При підготовці газу до трубопровідного транспорту та при його перекачування широко застосовуються процеси абсорбції, адсорбції, ректифікації та низькотемпературної обробки.
Абсорбція - це процес поглинання газу рідиною. Він широко застосовується для вилучення з газової суміші окремих компонентів. Таке виборче поглинання з газу його окремих компонентів обумовлено різною їх летючість і швидкістю дифузії.
Десорбція - процес вилучення з рідких сумішей легколетких компонентів їх дифузією в потік газу, тобто цей процес десорбції з фізичної сутності протилежний процесу абсорбції.
Ректифікація - процес поділу рідких або газових сумішей на компоненти (або групи компонентів).
Необхідну ступінь поділу газових і рідких сумішей в зазначених процесах отримують при контакті газу і рідини в тарельчатой колоні послідовно в кілька ступенів на контактних пристроях-тарілках.
Адсорбція - осадження (концентрування) компонентів рідини або газу в мікропорах і на поверхні твердого речовини. Адсорбційні методи широко застосовують для осушування природного газу твердими адсорбентами.
Низькотемпературну обробку застосовують для поділу газової суміші, що складається з компонентів з різною температурою конденсації. Вступник з свердловини природний газ може містити крім метану невелика кількість етану, гелію, деяка кількість таких домішок, як сірководень і вуглекислий газ, воду у вигляді рідини або у вигляді водяної пари. На газоконденсатних родовищах газ надходить зі свердловини разом з конденсатом. Значна кількість важких вуглеводнів і домішок міститься і в попутному (нафтовому) газі деяких нафтових родовищ.
Першою стадією переробки природного газу, що надходить зі свердловини, є виділення з нього всіх цінних компонентів (етан, бутан, пропан, конденсат і т.п.), очищення його від небажаних домішок (вуглекислий газ і сірководень) з подальшим раціональним використанням цих домішок ( наприклад, отримання сірки, твердої вуглекислоти). У цьому випадку буде забезпечене повне використання всіх флюїдів, що добуваються з надр. Те ж саме відноситься і до попутному газу, що виділяється з нафти перед її транспортом споживачеві.
Попутні нафтові гази переробляються на газобензинових заводах з отриманням з них в основному зріджених бутано-пропо-нових фракцій.
Розглянемо процеси переробки газу на газохімічна комплексі. Відділення конденсату і води від газу проводиться в сепараторах на установках комплексної підготовки газу.
Сірководень і вуглекислий газ є баластними домішками в природному газі, а сірководень, крім того, є сильним корозійним з'єднанням. Очищення газу від сірководню і вуглекислого газу може проводитися рідкими хімічними поглиначами (абсорбція способи) і твердими поглиначами (адсорбційні способи). Як хімічного поглинача при абсорбційному методі очищення природного газу широко застосовуються водні розчини етаноламіну.
Етаноламіни пов'язують сірководень і вуглекислий газ при контакті з природним газом в спеціальній вертикальної колоні-реакторів-ре з ректифікаційної тарілками. При цьому в нижню частину колони подається сирої газ, а зверху - водний розчин етаноламіну. Піднімаючись вгору і контактуючи на тарілках з етаноламіном, газ очищується від сірководню і вуглекислого газу. Крім етаноламінів для очищення газу від сірководню і вуглекислого газу можуть застосовуватися в якості абсорбентів розчини карбонатів лужних металів, а в якості твердих адсорбентів - суха гідрагірованная окис заліза. Для вилучення окремих вуглеводнів з природного газу на ДХК успішно застосовується низькотемпературна обробка.
За допомогою низькотемпературної конденсації з газу виділяються етан, пропан. В установках низькотемпературної конденсації газ охолоджується спеціальною рідиною. Під час вилучення пропану газ охолоджується рідким пропаном з температурою -30 ° С. При вилученні з газу етану хороші результати дає охолодження газу з двома ступенями конденсації. У них на першому місці конденсації газ охолоджується рідким пропаном, а на другий - рідким етаном з температурою до -80 ° С. У технологічну схему таких установок входить теплообмінник для охолодження газу, сепаратор і колона-деетанізатор для більш повного видалення газу з сконденсировавшейся в сепараторі рідини. На установках низькотемпературної ректифікації охолоджений в теплообміннику газ надходить безпосередньо в колону ректифікації для відділення від нього сконденсировавшейся рідинної фази.
Низькотемпературна технологія широко застосовується при зріджуванні природного газу. Скраплення великих кількостей природного газу виробляють по трехкаскадного або однокаскадного циклу. У трьох-каскадному циклі природний газ послідовно охолоджується рідкими пропаном, етиленом і метаном до скраплення. У однокаскадного циклі для охолодження природного газу застосовують суміш рідких метану з азотом.
Попутні нафтові гази переробляються в основному на газобензинових заводах. При цьому з попутного газу відокремлюють пропан, бутан і нестабільний (газовий) бензин, тобто фракції вуглеводнів бензинового ряду (більш важких). При переробці попутного газу застосовують такі методи. Абсорбційний, заснований на різній розчинності містяться в газі вуглеводнів в рідких нафтопродуктах. Застосовують абсорбент, в якому пропан, бутан і вуглеводні бензинового ряду краще розчиняються, ніж метан. Після контакту абсорбенту з попутним газом в колоні абсорбера збагачений вуглеводнями абсорбент надходить в десорбер, де з нього випарюють пропан, бутан і бензин з подальшою їх конденсацією. Компресійний спосіб отбензініванія заснований на стисненні і наступному охолодженні попутного газу. При цьому важкі вуглеводні конденсуються і потім відокремлюються від газу в сепараторах. Для більш повного вилучення з попутного газу вуглеводнів, починаючи з С5 і вище, застосовують низькотемпературну ректифікацію. Виділений з попутного газу нестабільний бензин надходить на газо-фракционируют установку, де він в ректифікаційної колоні (або в декількох послідовно працюють колонах) розділяється на пропан, бутан і стабільний (газовий) бензин.
З природного газу при більш повному та раціональному використанні всіх його компонентів (етану, пропану, бутану) можна виробляти етилен, пропилен, ізобутилен і з них отримувати цілий ряд пластичних мас і продуктів нафтохімії.
Переробка конденсату проводиться методами ректифікації, абсорбції та екстракції для отримання окремих фракцій і індивідуальних вуглеводнів як сировини для нафтохімії.
Крім моторних палив з конденсату можуть бути отримані ароматичні вуглеводні, розчинники, етилен, пропилен і інші продукти.