тпг жауаптары


Билет
1.Газ өңдеу өнеркәсібінің шикізат қоры. Газдың халық шаруашылығындағы маңызы. ТМД кенорындарының негізгі және газ конденсатты табиғи газдары
Біздің елімізде газ өңдеу өнеркәсібінің негізгі шикізаты газ конденсатты кен орындарының мұнай газдары мен табиғи газдары болып табылады. Құрамында метан өте көп болатын таза газды кен орындарының табиғи газдары өңделмейді.ТМД елдері кен орындарының мұнай газдары көмірсутектік құрамы жағынан әр түрлі болады. С3 және одан жоғары көмірсутектердің мөлшері кең аралықта – 54 тен (Азербайджандағы Мұнайлы тастар кен орындары)1304 г/м3- ге (Орынбор облысының Герасим кен орыны) дейін өзгеріп тұрады. Башкириядағы Щелканов кен орыны (219 г/м3), Куйбышев облысындағы Сосновск кен орыны (40 г/м3). Пермь облысындағы Батырбай кен орыны (138 г/м3) газдары Н2S –ің біршама жоғары мөлшерімен сипатталады.Удмурт кен орынының мұнай газдары азоттың жоғары мөлшерімен ерекшеленеді. Киенгоптікінде -76,26, чатырдағы – 69, 81% (көлем)Кейбір кен орындарының мұнай газдары гелийдің өндірістік қоры болып табылады.ТМД елдерінің табиғи газдары метаннан тұрады (80-99,8% (көлем).Пермь, Куйбышев, Орынбор, облыстарының, Дегестан мен Өзбекстанның кен орын газдары ерекшелеу келеді, ондағы метанның мөлшері 31,4 тен 80% дейін өзгеріп тұрады.Этанның мөлшері 11,9%, азоттың мөлшері 10% дейін жетеді (азоттың мөлшері 12,4 тен 54,4% дейін жететін әр түрлі кен орындары газдары да бар) Орал- Павелоны, Өзбекстан және Түркмен кен орындары газдарында 4,93% - дейін Н2S болады. Н2S 23% және СО2 25% болатын Астрахань облысы кен орындары газдарын ерекше атап кетуге болады. Газдың ауамен салыстырғандағы тығыздығы 0,560 дан 0,798 дейін өзгеріп тұрады.ТМД елдері газ конденсатты кен орындары газындағы сұйық компоненттердің мөлшері кең аралықта өзгеріп тұрады.Газдан максималды конденсациялау кысымында (Р=5,5 М Па) және -50С температурада (бірқалыпты және ыстық климат зоналары үшін тасмалдауы дайындалғандағы роса нүктесі) бөлінетін тұрақты конденсаттың мөлшері 10 нан 700 см3/м3 аралығында өзгеріп тұрады.Фракциялық құрамы бойынша конденсаттар әр түрлі болады. Қайнап шығу температура кең аралықта өзгереді: қайнау басталуы 25 тен 1000С дейін, қайнау бітуі 185 тен 3600С дейін және одан да жоғры.Топтың химиялық құрамы жағынан да конденсаттар біркелкі емес, олардың кейбіреулері негізінен метан қатары көмірсутектерінен тұрады, басқалары метан – нафтенді келеді, үшіншісінде метан көмірсутектерінен гөрі нафтен көмірсутектері көбірек болады. Кейбір конденсаттарды араматты көмірсутектер көп болады.Сонымен, біздің елімізде газ өңдеудің негізгі ресурстары мұнай газдары, газ конденсатты кен орындарының газдары және конденсаттар болып табылады. Шикізат түрінің өңдеуге қолдану реті техника-эканомикалық есептеулер арқылы негізделуі керек.Этанның мұнай газындағы ресурсы табиғи газдағыдан 40-50%-ен кем болады. Сонымен қатар әдетте этанның мұнай газындағы пайыздық мөлшері «семіз» газ конденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен көп не тең екенін ескеру керек.Пропан мен бутанның мұнай газдарындағы ресурсы газконденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен шамамен 30-40% ға артық. Демек, алдымен одан С3+С4 тің терең шығарып алу үшін мұнай газдарын толық өңдеп алу керек.Қазіргі кезде газ конденсатты кен орындарының табиғи газын сол жерде өңдеу дегеніміз газды алыс қашықтыққа тасымалдауды қамтамасыз ету деген сөз. Бірақ табиғи газды- этанның және сұйытылған газдардың ірі қорын терең өңдеу өте маңызды. Мұндайда өңдеуге алдымен этанмен және сұйытылған газдармен көбірек байытылған газ конденсат кенорындарын терең қолдану керек.Газ конденсаттардан синтетикалық материалдарды алу, олефиндер, ароматты көмірсутектер өндірісі үшін тамаша шикізат болып табылады.
2. Газ құрамы. Табиғи және ілеспе газдардың физика -химиялық қасиеттері. Концентрациялар.Газ өңдеуші зауыттарға түсетін газдар, көміртегі қоспаларын құрайды. Олардың әрқайсысы барлық көлемді алуға тырысады, сондықтан компоненттердің молекулалары барлық көлемге тең таралған.Коспадағы компоненттердің құрамы олардың концентрациясы деп аталады және бірлік бөлшекте немесе процентпен өлшенеді.Концентрацияларды массалық, көлемдік және молярлы деп бөлінеді. Массалық концентрацияны gі сол компоненттің массасы G1 қоспаның барлық массасына G бөлгенге тең, яғни мұндағы G1, G2 .... Gn - қоспаның жеке компонентерінің массасы. Қоспадағы копонентердің массалық концентрациясын біліп, олардың да молярлық концентрациясын Gі әр бір компонентердің массасын оның молекулалық массасына Мі бөлінеді және осыланша осы компоненттің киломолінің санын nі анықтайды. Компоненттің nі компонентерінің киломоліне N қатынасы, бірімен компоненттің молярлық концентрациясы болып табылады. Массалық үлестер молярлыққа мына формуламен есептеледі мұнда gi – кез-келген компоненттің (і-ші) молярлық үлесі g1, g2, g3, ..... gn – 1, 2, 3,... n-ші М1, М2, М3,... Мn – газды қоспа түзетін 1, 2, 3, ... n-ші компонентердің малекулалық массасы. Массалық үлестерді молярлыққа қайта есептеу.Газды қоспалар мен сұйық ерітінділердің құрамы көлемді үлестердің көмегімен көрсетуге болады, олар қарастырылып отырған компонент көлемінің жалпы қоспа көлемінде қатынасы: мұнда V1, V2,.., Vn – қоспаға кіретін компаненттер көлеміПарциялды қысым.Егер газды қоспа бірнеше химиялық компоненттерден тұрса, онда оның жалпы қысымы барлық компоненттердің парциялды қысымның қосындысына тең. Парциялды қысым деп, егер, сол қысым өзі барлық көлемді (қоспаның) алатын қысымды айтамыз, дәл сол температурада, яғни р=р1+р2+р3+...+рn мұнда р – қоспаның жалпы қысымы: Р1, Р2, Р3,...Рn – компоненттердің парциялды қысымы әрбір компоненттің парциалды қысымы, газды қоспаға кіретін, Дальтон заңы бойынша оның молярлық үлесіне у тура пропорционал. Көмірсутекті газдардың газдық күшінің заңдарыГаз күйінің заңдары (Гей – Люсах, Шараль, Бойль - Мариотт), Менделеев – Клайперон теңдеулері тек идеалды газдар үшін, реалды газдардың қаситеттері оқу кезінде тұрақты температурада қысымның жоғарлауында қысым мен көлемнің көбейтіндісі рV тұрақты болып қалмайды, немесе газ көлемі қысымға пропорционалды емес түрде азаяды. Осылайша газ күйінің теңдеуі рV=RT бұзылады. Қаныққан бу қысымы. Тепе-теңдік тұрақтысы.Кез-келген жеке көмірсутектер, қалыпты жағдайда газтекті күйден, сәйкес температура мен қысымдарда сұйық күйге өтуі мүмкін. Бұл кезде жүйе бір фазалықтан екінші фазалыққа өтеді, яғни бір уақытта сұйық және оны қанықтыратын булар болды. Бұл орнатылған тепе-теңдікте яғни сұйық және қанықтырушы бу бір температурада болса, онда екі фазалы жүйенің күйі қысым немесе температура арқылы анықталады. Егер берілген температура ұсталып тұрса, онда бу қысымы – қатаң анықталған өлшем, егер де берілген қысым ұстап тұрылса, онда сұйық пен будың бір уақытта болуы тек қана анықталған температурада болуы мүмкін. Температураның төмендеуі кезінде будың бір бөлігі сұйыққа өтеді – конденсатциаланады, сонымен қатар қаныққан булардың қысымы төмендейді және, керісінше, температураның жоғарлауымен жабық кеңестіктегі сұйық бөлігі, буға айналады – буланады, және қаныққан бу қысымы жоғарылайды.Әртүрлі температурадағы химиялық таза көмірсутектері үшін тәжірибелі түрде қаныққан бу қысымы табылған.Кез-келген екі фазалы жүйеде, көптеген компоненттерден тұратын, оны құрайтын барлық компоненттер газды (бу), және сұйық фазаларда болады.Бу фазасындағы компоненттердің парциалды қысымның өлшемі Дальтон заңына сүйенеді
рі = руі
осыдан
уі = рі/р.
Сұйық фазадағы компоненттердің парциалды қысымының өлшемі Рауль заңына бағынады. Осы заң бойынша кез-келген компаненттің парциалды қысымы қаныққан бу қысымына тең жүйесінің температурасы осы компоненттің сұйық фазадағы молярлық үлесі
рі = рі хі,
мұнда рі компоненттің парциалды қысымы;
рі - компоненттің қаныққан бу қысымы;
хі - компоненттің сұйық фазадағы молярлық үлесі.
Газ құрамын көрсету тәсілдері.Газ құрамының мөлшерлік масса бірлігінде, массалық, көлемдік немесе молярлық үлесте (%) әр қоспадағы компоненттерді көрсетуге болады.Компоненттердің массалық үлесін пайызбен көрсеткенде газ құрамын масса бойынша процентпен анықтайды.Газ қоспасының құрамын есептеу.Объект қоспаларын қолданарда дайындап және газды жібергенде міндетті түрде сепарацияның әр дәрежесін газдың құрамын газ құрамындағы бірнеше немесе барлық сепарация дәрежесін, сондай-ақ әр түрлі қосындыдағы газ қоспаларын білу керек. Табиғи және ілеспе газдың физика-химиялық қасиеттері мен құрамы.Мұнайды газдансыздырғанда оның құрамынан мұнай газы бөлінеді әртүрлі газқоспасын компоненттер, ең көп бөлігі қаныққан көмірсутектер және сутегінен қосылыс жалпы формуласы СnH2n+2.n – бүтін сан, сондықтан мұнай газы табиғи газымен салыстырғанда көмірсутекті газ деп атайды.Мұнай газының құрамында СН4 негізгі компонент болып саналады. Санымен қатар С2Н6, С3Н8, С4Н10, С5Н12 және одан ауыр көмірсутектерден тұрады. Одан басқа мұнай газында N2, көмірқышқыл газы СО2, Н2S, не және тағыда басқа газ қоспалы компоненттер.
3. Газ күйінің негізгі заңдары. БойльМариотт, ГейЛюссак, Шарль заңдары, БойльМариотт мен ГейЛюссактың біріккен заңы, Авогадро заңы.Бойль-Мариотта заңыБұл заң Р және V арасындағы байланысты блай көрсетеді: T=const берілген газ массасының Р, V кері пропорционалды, қысым – тұрақты шама.
Гей-Люссак заңыБұл заң бойынша Р=const кездегі берілген масса көлемі абсолют T тура пропорционалды өзгереді, яғни газ көлемінің абсолют температура қатынасы тұрақты шама:
Шарль заңыБұл заң бойынша: V=const кездегі газдың берілген масса үшін Р өзгеруі абсолютті температурасына тура пропорционалды, яғни Р абсолютті Т қатынасы – тұрақты шама:
Бойля- Мариотта мен Гей- Люссактің біріккен заңыБойль- Мариотт пен Гей- Люссактің заңы бойынша:Яғни көлемнің қысымға көбейтіндісінің абсолют температураға қатынасы берілген масса үшін тұрақты шама.Бұл заң Бойль- Мариотт пен Гей- Люссактің біріктірілген заңы. Авогадро заңыАвогадро заңы бойынша Р=101325 Па және Т=273,15 К кез келген газдың бір молі 22,41 дм3 бірдей көлем алады. Осыдан кез келген Бойль- Мариотт пен Гей – Люссактің біріктірілген заңымен анықталған газдың бір молі бірдей көлем алады, ол универсалды газ тұрақтысы деп аталады және R0 белгіленеді:

Идиалды газ күйінің теңдеуіИдеалды газ деп молекуласы көлем алмайтын және бір бірімен әрекеттеспейтін газды айтады. Идиалды газ үшін келесі қатынас алынады:
мұнда Р - газ қысымы, Па; V- қысымдағы газ қөлемі, м3; m- газ массасы, кг; M - газдың молярлы массасы, кг/моль; R0 – универсалды газ тұрақтылығы, Дж/(моль∙ К); Т- газ температурасы, К.
R0/M қатынасы берілген газдың меншікті тұрақтысы деп аталады және R [Дж/ (кг∙ К)] белгіленеді.Газ тұрақтысын ескеріп:РV=mRT. Реалды газ күйінің теңдеуі және сығылу коэффициентіРеалды газдың молекулалары белгілі V көлем алады және бір бірімен әрекеттеседі сондықтан реал газ идеал газ қасиеттеріне аз қысым мөлшерде иеленеді. Қысым өсуімен реал газ қасиеттерін идеал газ қасиеттерінен молекулалық кұштерінің қозғалуынан ауытқиды, сондықтан оны ескермеуге болады.Осыған байланысты реал газ кұйінін теңдеуі мынадай:
мұнда Z - тұзету, реалды газдың қасиетінің идеал газының қасиетіне уаытқыны ескеретін, газ сығылу коэффициенті деп аталады.Z шамасын арнайы график бойынша берілген газ немесе газ қоспанын келтірілген Р және T бойынша табады.
билет1. Газдарды өңдеу әдістері. Процестердің классификациасы, газдарды дайындау әдістері
Газ өңдеу зауытарының технологиялық процестері:Газды бензинсіздендіру әдістері. ГӨЗ – да толық аяқталған технологиялық цикл, негізгі бес технологиялық процесс.1.қабылдау, өлшеу және мұнай газды өндіруге дайындау, сепарация тазалау, кептіру.2.газдарды бензинсіздендіру оның құрамынан тұрақсыз бензинді бөліп алу3.тұрақсыз бензинді бөлі алу, зауыттан шығатын және сырттан кіретін, мысалы: промыстық мұнайтұрақтандыру құрылғылары немесе басқа ГПЗ, газдың бензин және индивидуалдық техникалық таза көмірсутек пропан, изобутан, Н – бутан ( ал кейбір жағдайда бұдан бөлек этан изопентан, Н – пентан, Н – гексан );4.қабылдау сақтау және түсіру теміржол транспортпен немесе құбырлы сұйық әдіспен заводтқа тасымалдау. 5.сонымен қатар кейбір мұнай газын өндейтін зауыттарда газдың құрамында болатын гелиді бөлу құрылғылары және күкіртсутектен элементарлық күкіртті өндіру құрамында болады.ГӨЗ – да негізгі процесс болып бензинсіздендіру болып табылады. Мұнай газын өңдеу көлеміне байланысты, оның құрамындағы мақсаттық компонентті белгілі тереңдікке бөлу, тұрғылықты промостық жағдай және факторына байланысты бензинсіздендіру бес әдісі бар. 1.Компрессорлық 2.Тепературалық конденсатциялық және ректификациалық 3.Абсорбциялық 4.Адсорбциалық5.Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті Негізгізіне газдарды қысу одан соң салқындату ауалы және сулы тоңазытқыштармен; көмірсутек кейбір сулы бу бөлігі, газ құрамына кіретін, конденсатцияланады, содан соң сепараторда бөлінеді. Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті өзі жеке өте аз қолданылады тек майлы газдарды бензинсіздендіру құрамында С3Н8 1000 г\ м3 және одан жоғары. Бұл әдіс мақсатты компонентті газдан терең бөлуге басқа бензинсіздендіру әдісімен біргелесіп жүргізіледі. Төмен температуралық конденсатция процесі (ТТК).Бұл процесте сығылған газ хладоагенттермен минустық температураға дейін суытылады (пропанмен немесе аммиакпен), нәтижесінде газдың қомақты бөлігі конденсатциаланады. Көмірсутекті конденсат, кіретін газ құрамында болатын барлық көмірсутектер сепаратормен бөлінедіде ректификация колоннаға беріледі – де этанизатор. Колонна жоғарғы бөлігінен метан және этан, төменгі бөлігінен тұрақсыз газды бензин бөлінеді. Газды шикізат құрамында С3Н8 - мөлшері 300 г\ м3 төментемпературалық конденсатцияда гелиді алу тиімді.(ТТК) – құрылғысы технолгиялық схемасы бойынша және пайдалану жағынан қарапайым, абсорбция процесімен салыстырғанда. Төментемпературалық ректификация (ТТР).(ТТР) (ТТК) дан айырмашылығы, төмен температурада ректификация колоннаға екіфазалы қоспа түседі: газ суытылады одан көмірсутек конденсат бөлінеді. Колоннаның жоғарғы бөлігінен бензинсізденген газ, ал төменгі бөлігінен деметанданған көмірсутек конденсат шығады. Этан конденсаттан екінші колоннадан деэтанмзатордан алынады. Бензинсіздендірудің абсорбциалық әдісі. Газ компоненттер және сұйық мұнай өнімдерінің әртүрлі ерігіштігіне байланысты, абсорбент сіңіргіш реттінде қолданады. Бензинсіздендіру процесі абсорбер деп аталатын цилиндірлік колоннада жүреді. Абсорбер бөлу биіктігі тік перегородка – барботажды табақшалар, төменен жоғары ұшқан газ және жоғарыдан төмен аққан абсорбермен жанасаып контактілеу процесі жүреді. Газ көтеріуіне байланысты төменгі табақшадан көтерілу кезінде газ құрамында ауыр көмірсутектер абсорбентте ериді, абсорбер жоғарғы бөлігінен ауыр көмірсутексіз бензинсізденген газ алынады.Абсорбердің төменгі бөлігінде қаныққан абсорбент алынады, алынған абсорбент келесі кезеңге десорбцияға жіберіледі. Бұл кезеңге қыздыру және қысымды түсіру арқылы көмірсутек газын абсорберден буландыру жүреді, десорбердің кезде конденсатор тоңазытқыштан өтіп, конденсатциаланып тұрақсыз газ бензин түзеді.Регенерациаланған немесе «арық » абсорбент десорбердің төменгі бөлігінен шығып суытылады және қайта абсорберге беріледі, абсорбент тұйық системамен циркуляциаланады.Абсорбциондық әдіспен газды бензинсіздендіру тиімді әдісі, құрамында С3Н8 200 – 300 г көмірсутек 1 м3 тең.Абсорбенттердің сіңіргіштік қасиеті температура төмендеген сайын өседі. Соңғы уақытта мұнай газын абсорбция тәсілмен температурада (00С) алу көп қолданыс табады. Қоршаған орта температура абсорбциямен салыстырғанда, төмен температуралы абсорбция мақсаттық компоненттер шығымы бірдей бірақ энергетика ресурстары, аппараттық конструкциясы өлшемі аз, пайдалану шығындары төмендейді. Арық мұнай газын өңдіру кезде С3Н8 құрамы 50 ден 100 г\м3 адсорбциалық әдіс қолданады. Ол негізінен ауыр қатты материал ( адсорбенттен) газ және буды сіңіруші. Абсорбент ретінде негізінен активтелген көмірді қолданады, бұл өз ретінде ауыр көмірсутектерді сіңіреді және өзі қанығады. Қаныққан көмір құрамынан көмір сутек шығару үшін қызған су буымен өңдейді. Көмір сутекті және сулы бу қоспасын конденсатор тоңазытқышта суытады және конденсациялайды. Алынған тұрақсыз бензин оңай судан айырылады.
2. Газдарды кептіру. Газ құрамындағы ылғал.Су буы көмірсутектермен комплексті қосылыстар-гидрадтар ( CH4 · 6H2O; CH4 · 7H2O; C3H8 · 18H2O; H2S · 5H2O және т.б. ) түзеді. Көмірсутек газдарының гидрадтары қарға немесе мұзға ұқсаған ақ кристаллдар, олар құбырды бітеп, компрессордың қызметін қиындатады. Олардың табиғи газды түзілуін, су буының сыбағалы қысымын гидраттың қаныққан буының қысымынан азайту арқылы, болдырмауға болады. Іс жүзінде табиғи газдың ылғалдығын, оның шық нүктесі, яғни, су буының осы температурадан төменгі мәнінде конденсациялануы (газдың шық түрінде бөлінуі) арқылы анықтайды. Газдарды кептірудің бірнеше әдістері бар. Олар газ көлемінің үлкейуіндегі дроссель эффектісіне, газ көлемінің үлкейуіндегі сыртқа әсерді пайдалануға, антифризді бүркуге, газдан сұйық немесе қатты жұтқыштармен ылғалды жұтқызуға және т.б. негізделген. Газдарды кептірудің сұйық және қатты жұтқыштармен жүргізу әдістері ең көп тараған.Көмірсутекті газдарды сұйық жұтқыштарды қолданып кептіру абсорбциялық процеске жатады, яғни, су буы еріткіштермен жұтылады. Алғашқы кезде отын газын кептіруге глицерин (1929ж), одан кейін (1936ж) осы мақсатта екіэтиленгликоль және үшэтиленгликоль және хлорлы кальций ерітіндісі қолданыла бастады. Қатты жұтқыштармен газдарды кептіру адсорбия құбылысына қатты зат (адсорбент) бетіне бу немесе сұйық фазаның компоненттерінің біреуінің концентрациясының көбеюіне негізделген. Бұл компоненттерді адсорбент бетінде ұстап тұратын күш табиғатының мәні әзірше белгісіз. Лангмюр теориясы бойынша қатты адсорбент беттерінде бос қалдық валенттігі бар аумақтар болады. Газ фазасынан адсорбцияланушы молекула беттің бос актив ортасына түссе, молекула газ фазасына ығыстырылмайды, керісінше, бетпен байланысады. Адсорбцияның бастапқы кезінде активті орталар саны көп және бетпен байланыстағы молекула саны одан бөлінуші молекула санынан асық болады. Беттің түгел жабылуы орын алған кезде, газ молекуласының бос активті ортаға тартылу мүмкіндігі азаяды да, тепе-теңдік жағдай, адсорбция мен десорбция жылдамдығының теңесуі орын алды. Ленгмюр теориясына сәйкес, адсорбцияланған зат адсорбент бетінде бір- молекулалық қалыңдықтағы қабат күйінде тартылады. Сонымен бірге, адсорбцияланған молекулалардың валенттік күштерінің жиынтығы, тағы да екінші, үшінші және т.б. молекула қабаттарын өздеріне тартуы ықтимал. Қысымның өсуімен және температураның төмендеуімен адсорбцияланған заттар мөлшері өседі. Соңғы кездері газдарды кептірудің қысқа мерзімді адсорбциялау процесстері көбірек қолданыс табуда. Адсорбция уақыты 1,5-нан 10 мин. дейін, оны жоғары қысымда және нормальды температурада жүргізеді, ал адсорбентті регенерациялауды – атмосфералық қысымда және бастапқы температурада. Қысқа мерзімді адсорбцияда адсорбент есебінде силикагель қолданады. Адсорберлер цилиндр тәрізді биіктігінің диаметріне қатынасы 2/1-ден 5/1 дейін аппараттар. Адсорбент бұларда тіректі торларға бір-бірінің аралары 1,2-1,5м-ден орналастырылады. Газдың жүру жылдамдығы аппарат бойында 0,1-0,3 м/сек. құрайды. Газдарды кептіруді адсорбенттермен кептіруді, депрессиян, яғни шық нүктесін 450С-тан да төмендету қажет болғанда қолданады.
3. Табиғи газдарды күкіртті сутегінен, көміртегі қосоксидінен және күкіртті қосылыстардан тазалау.Мұнай және табиғи газдар құрамына көмірсутектермен бірге қышқыл газдар - көмірсутегінің қосоксиді (СО2) және күкіртті сутегі (Н2S), тағы да күкіртті қосылыстар - көміртегінің күкіртоксиді (СOS), қоскүкіртті көміртегі (СS2), меркаптандар (RSH), тиофендер және басқа қоспалар кіреді, олар белгілі жағдайда газдарды тасымалдауды және пайдалануды күрделендіреді, металлдардың коррозиясын күшейтеді, каталитикалық процесстердің тиімділігін төмендетеді және катализаторларды уландырады. Газдарды H2S пен СО2-ден тазалаудың өндірістік әдістері өте көп. Олардың арасынан ең көп тарағаны этаноламинмен тазалау, бұл кейбір жағдайда, H2S, СО2 және Н2О-ны газдан бөлуді бірге жүргізуге мүмкіндік береді. СО2 мен Н2S бірэтаноламинмен абсорбциялауда мынадай негізгі қосынды реакциялар орын алады:
2RNH2+H2S↔( RNH3) 2S
(RNH3)2S + H2S ↔ 2RNH3HS
CO2 + 2RNH2 + H2O ↔ (RNH3)2CO3
CO2 + (RNH3)2CO3 + H2O ↔ 2RNH3HCO3
мұнда, R−НОСН2 СН2 тобы. Төменгі температурада реакциялар солдан оңға, жоғары температурада – оңнан солға жүреді. Бірінші жағдайда H2S және СО2 абсорбентпен «байланысады», екіншіде адсорбенттің регенерациясы және жұтылған қышқыл газдардың (H2S және СО2) бөлінуі орын алады.
Билет
1.Компрессиялық әдіс пен газды бензинсіздендіру
Ілеспе мұнай газдарын газөңдеу зауыттарында өңдеудің мәнісі олардан тұрақты газ бензинін бөлу, сұйытылған газдар және техникалық таза жеке көмірсутектерін алу. Ілеспе көмірсутекті газдарды бензинсіздендіру және сұйытылған газдарды алу екі жалғасып жүретін процесстер: тұрақсыз газ бензинін алу және оны сұйытылған газдар компоненттерін немесе жеке көмірсутектерді бірден бөлумен тұрақтандыру. Қазірге кезде өндірісте тұрақсыз газ бензинін алудың төрт әдісі қолданылады: компрессиялық, абсорбциялық, адсорбциялық, төменгі температуралы конденсация немесе ректификация. Компрессиялық әдіс газды компрессорлармен сығып және оны тоңазытқышта суытуға негізделген. Газдарды сыққанда бөлінуші компоненттердің қысымы осы компоненттердің қаныққан буларының қысымына дейін жеткізіледі, осының нәтижесінде олар су фазадан сұйық фазаға ауысып тұрақсыз газ бензинін құрайды. Компрессиялық әдістің бір кемістігі сеператорларда жеңіл көмірсутектердің ауыр көмірсутектерден таза бөлінбеуі, осының нәтижесінде жеңіл көмірсутектерінің аз бөлігі газ бензинініне араласып, ауыр көмірсутектерінің бір бөлігі газ фазасымен жоғалуы орын алады. Осының нәтижесінде газ бензині тұрақсыз болады және оның бөлінді потенциалдық мүмкіндіктен аз болады. Компрессиялық әдісті майлы газдарды, 150 г/м3 жоғары ауыр көмірсутектерден тұратын бензинсіздендіру үшін қолданады. Олардың мөлшері аз болғанда бұл әдіс тиімсіз. Бұл әдіс пропан фракциясының бөлінуін қажетті деңгейде алуға мүмкіндік бермейді, ал бұл фракцияның бөлінуіне қарап бензиннің толық бөлінуі туралы тұжырымдайды. Пропан фракциясын толық бөлу үшін компрессиялы әдісті басқа тиімді әдістермен бірге пайдалану қажет.
2.Газды бензинсіздендірудің абсорбциялық тәсілі.Газдарды бензинсіздендірудің абсорбциялық әдісі ең көп тараған. Бұл процесс газ қоспасының кейбір компоненттерін сұйықпен(абсорбентпен) талғамды жұтуға негізделген. Абсорбент есебінде бензинді, керосинді немесе соляр дистилляттын қолданады. Көмірсутектер ауыр болған сайын олардың абсорбентте ерігіштігі жоғары. Еріген көмірсутектердің мөлшері қысымның өсуімен Генри заңына сәйкес және температураның төмеңдеуімен абсорбция кезінде еріген газдың шамамен жылу конденсациясына теңдей жылу мөлшері бөлінеді көбейеді. Генри заңына сәйкес сұйықтықтағы газдың ерігіштігі, оның будағы сыбағалы қысымына сұйық бетіндегі тура байланыста. Температура тұрақты болғанда, қысым абсорбцияға көмектеседі. Температураның өсуі газдың сұйықтықта еруін азайтады, абсорбцияны баяулатады. Технологиялық қондырғыда газдан пропан мен бутанды бөлуде температураны 350С жоғарылатпайды. Газдың сұйықтықпен жұтылуы жылу бөліп жүреді. Абсорбциялы колонна аппаратында жүргізеді, мұнда газ бен сұйық фазаның жанасуын табақшалар немесе отырғыш арқылы іске асырады. Ең көп тараған қақпақты және торлы табақшалары бар абсорберлер. Абсорбцияны салыстырмалы төменгі температурада (30-400С) және жоғары қысымда (1,0-5,0 МПа) жүргізеді. Ілеспе газ тазалау құрал-жабдығымен өткеннен кейін (5 сур.) компрессорларға түседі, онда бір немесе екі сығу дәрежесінен өтіп абсорбердің төменгі бөлігіне беріледі, ал жоғарыдан абсорбент беріледі. Абсорбент негізінен пропан және одан жоғарғы көмірсутектерін және аздап метан мен этанды жұтады. Қаныққан абсорбент абсорбердің астынан шығады да желдетушіге түседі, мұнда қысымның төмендеуінен метан және этан бөлінеді. Желдеткіштен кейін қаныққан абсорбент жылуалмастырғыштан, бумен қыздырғыштан өтіп десорберге жіберіледі, мұнда жұтылған көмірсутектері бөлінеді. Десорбцияны салыстырмалы жоғары температурада (160-2000С) және төменгі қысымдарда (0,3-0,5 МПа) жүргізеді. Қаныққан абсорбенттен көмірсутектерді десорбциялау үшін газ фазасындағы бөлінуші компонеттің сыбағалы қысымы сұйық фазадағыға қарағанда, аз болуы керек. . Десорбциялаушы агент есебінде көбінесе өте ыстық су буы пайдаланылады. Бумен әрекеттескен ауыр көмірсутектері және су буы десорбердің жоғарғы жағынан шығады, конденсатор тоңазытқыштан өтеді де субөлгішке түседі. Субөлгіштен су астынан шығады, сұйық көмірсутегінің бір бөлігі десорберге қайтадан абсорбциялаушы компонент есебінде беріледі, ал балансты мөлшері тұрақсыз газ бензинінің ыдысына түседі. Десорбердің астынан регенерацияланған абсорбент шығып жылуалмастырғышта өзінің жылуын қаныққан абсорбентке береді, тоңазытқышта суытылады да абсорбердің жоғарғы жағына қайта беріледі.
3 Мұнай газдарын бензинсісдендіру. Газдарды төмен температуралы кондесациялау және ректификациялау әдістермен бензинсіздендірудің технологиялық сызбанұскалары
.Төмен температуралы бензинсіздендіру процесстерінің арасынан төмен температуралы конденсациялау мен ректификациялаудың жеке немесе қосарланған процесстері өндірісте көбірек қолдануда. Төмен температуралы ректификациялау әдісі бойынша (5.10 сур.) бастапқы газ жылуалмастырғышта суытылады да ректификациялау колоннасына түседі. Колоннаның жоғарғы жағынан жеңіл көмірсутектері шығады, суытылады да пропан тоңазытқышында аздап конденсацияланады. Конденсат колоннаға суық ағын есебінде қайта беріледі. Колоннаның төменгі жағынан тұрақсыз бензин шығады.
1 – пропанды тоңазытқыштар; 2 – жылуал мастырғыш; 3 - сепаратор; 4 – этан колоннасы; 5- ағыныды сы; 6-қайнатқыш; 7-сораптар Желілер: I-шикі газ; II-кепкен газ; III-тұрақсыз бензин
1 – ректификациялау колоннасы; 2 – пропан тоңазытқышы; 3 – жылуалмастыр ғыш; 4-ағын ыдысы; 5-қайнатқыш; 6-сорап. Желілер: I – шикі газ; II - кепкен газ; III – тұраұсыз бензин.
билет
1. Төмен температураға дейін газ суыту процестері . Біздің елде де, шет елдерде де газ өңдеу зауттарында ең көп қолданыс тапқан суық агенттер аммиак пен пропан. Пропан кеңінен қолданылады, ол арзан және қол жетерлік, ол кішігірім қондырғыларда ГӨЗ алынады, бірақ термодинамикалық қасиеттері бойынша (булану жылуы, меншікті суық өнімділігі) пропанмен сылыстырғанда, аммиак тиімдірек болып келеді.Аммиак NH3 – тұншықтырғыш иісты газ, адам ағзасына зиянды. Ауадағы концентрациясы 0,02 мг/л аспауы керек. Ауада концентрациясы одан көп болса көздің және тыныс алу жолдарының сілікейлі қабықшасын тітіркендіреді. Ауада аммиактың мөлшері 0,5-0,7 көл. % болса өлімге дейін алып келуі мүмкін. Пропан С3Н8 – сұйытылған көмірсутекті газ, майда жақсы ериді, жанғыш және жарылғыш. Пропанға қойылатың талаптар – еріген ылғал болмауы және негізгі компоненттің концентрациясы жоғары, яғни 98% төмен болмауы керек. Этан (С2Н6), изобутан (i-С4Н10) сияқты әр шекаралық компоненттердің мөлшері суық агентте – пропанда 1% көп болмауы керек. Суық агентте этанның мөлшерінің артуы конденсацияны нашарлатады, қысымды жоғарылатады (әсіресе жазғы уақытта) және суық агенттің шығындануына әкеліп соғады. Суық агентте изобутан болса, онда қайнау жағдайы нашарлайды, буландырғышта сұйық қалдық пайда болуы мүмкін, ол компрессорға түссе апатқа әкеліп соғады.Фреондар - метан қатары қөмірсутектерінің фторлы, хлорлы туындылары:CFCl3-фреон-11, CF2Cl2-фреон-12, CHF2Cl-фреон-22, C2F3Cl3-фреон-113, C2H3F2Cl - фреон-142.Этан С2Н6 – көмірсутекті газ, атмосфералық қысымда қайнау температурасы -88,60С. Критикалық температурасы 330С, фреон-13 сияқты каскадты тоңазытқыш машиналарда төмен температура (-70 ден -1000С дейін) алуға қолданылады. Дроссельдеу кезінде газдың сууы.Дроссельдеу - сұйықты немесе газды жіңіщкертілген кеңістіктен (вентиль, реттеуіш клапан) өткізіп қысымды төмендету. Идеалды газды дросселдегенде температура өзгермейді. Ал реалды газды дросселдегенде температура өзгереді (Джоуль-Томсонн эффекті). Егер кеңейту процесінде газ суыса, онда эффект (+), ал ысыса керісінше (-). Осы процесте газ жұмысы екі түрге бөлінеді: ішкі және сыртқы. Ішкі жұмыс дросселдеуден шыққан сол қысымдағы газ көлемнің жылжуы. Джоуль-Томсоның интегралды эффектісі берілген соңғы қысымдағы температураның өзгеруінін көрсетеді: Т=Т1-Т2
Құбырлы детандерлы тоңазытқышты қондырғының жұмыс жасау принціпі. Алдын ала кептірілген шикізатты газ біріншіден газды тоңазытқышта бензинсізденген газ ағынымен суытылады, содан соң құбырлы детандерде кеңееді. Сапарацияланған газ компрессормен сығылып, содан кейін электроқозғалтқышпен немесе басқа күшпен жұмыс жасайтын компрессорға тұсіп сығылады. Құбырлы детандер конструкциясы булы турбинаға ұқсайды. Ол екі негізгі бөліктен тұрады: ротордан (айналмалы) және стартордан (қозғалмайтын). Құбырлы детандердің жұмыс жасау принципі келесідей: газ С0 жылдамдықпен сопла аппаратының кұрекшелер арасындағы каналдарға бағытталады, онда газ басқы қысымнан р0 дан р1 ұлғаяды.
2. Газ өңдеуде адсорбциялық процестері. Адсорбция әдісімен газ өңдеудің технологиялық схемалары. Процестің параметрлері . Адсорбциялық әдісті кедей газдардан, құрамында ауыр көмірсутектерінің мөлшері 50 мг/м3 дейін газ бензинін бөлу үшін қолданады. әдістің негізгі мәні кеуек қатты заттардың, активтелген көмір, силикагель, малекулалық тор сияқты, өздерінің беттерінде әртүрлі көмірсутектерді адсорбциялануына негізделген. Адсорбцияланған көмірсутектер мөлшері адсорбент және адсорбцияланушы заттар табиғатына, газ құрамына, яғни, басқа компоненттердің адсорбциялануына, процесстің температурасы мен қысымына байланысты. Температураны көтеру және қысымды төмендету адсорбция процессіне теріс әсер етеді. Адсорбциялы бензинсіздендіруді әдетте қоршаған ауа температурасында және 0,2-0,5 МПа қысымда жүргізеді. Адсорбенттерді регенерациялауды жоғары температураларда және атмосфералы қысымда газбен немесе су буымен үрлеумен жүргізеді. Адсорбенттер көмегімен газ бензинін бөлудің оқтын-оқтын және үздіксіз процесстеріне бөледі. Оқтын-оқтын процесс қарапайымдылығымен ең көп тараған газ бензинін адсорбциялық бөлудің оқтын-оқтын процессі 4 этаптардан тұрады: 1) активтелген көмір бетіндегі көмірсутектер адсорбциясы ; 2) десорбциясы, яғни, адсорбент бетінен өткір су буы көмегімен адсорбцияланған көмірсутектерді бөлуі; 3) көмірді ыстық газбен кептіру және 4) адсорбентті суық газбен суыту. Соңғы жылдары азуақытты адсорбция процессі кедей газдарды кептіруде және бензинсіздендіруде көп қолдану табуда. Мұнда адсорбент есебінде силикагель немесе боксит пайдаланылады. Адсорбция қайтарымын азайтқан сайын бөлінуші көмірсутектерінің мөлшері өседі. Осыған қысқа қайтарымды адсорбция процессі негізделген. Адсорбцияны қоршаған орта температурасында және газқұбырындағы газ қысымында жүргізеді. Адсорбентті регенерациялауды 290-3150С дейін қыздырылған бензинсізденген және кептірілген газбен 2050С төмен емес температурада жүргізеді. Мұндай температура судың және газ бензинінің толық десорбциясын қамтамасыз етеді. Қондырғы құрамына екі немесе одан да көп адсорберлер, адсорбция және регенерация сатыларына бірдей уақытта кезекпен ауысып тұратын, кіреді.Үздіксіз адсорбция процесстері, адсорбент қабаты қозғалып тұратын (мысалы гиперсорбция процессі) көмірсутекті кедей газдарды және фракцияларға немесе көмірсутектерге бөлуде ғана аздап қолданылады.
3. Катализ және катализатор қасиеттері.Катализ (грекше katalysіs – бұзылу) – реакция өнімдерінің құрамына кірмейтін, бірақ реакцияға қатысатын катализаторлардың әсерінен реакция жылдамдығының өзгеруі.“Катализ” терминін алғаш рет 1835 жылы швед химигі И.Берцелиус (1779 – 1848) енгізген. Катализді оң Катализ және теріс Катализ деп екіге бөледі.Оң Катализ кезінде катализатор реакция жылдамдығын арттырады, ал теріс Катализ кезінде реакция жылдамдығы баяулайды. Реакция жылдамдығын әлсірететін заттарды кейде ингибиторлар деп те атайды. Реакцияланатын заттар мен катализаторлардың фазалық күйіне байланысты Катализ гомогендік, гетерогендік және микрогетерогендік болып бөлінеді.Гомогендік Катализде реакцияға қатысатын заттар мен катализаторлар бір агрегаттық күйде болады. Гетерогендік Катализде реакцияға қатысатын заттар мен катализатор әр түрлі фазада болады. Ерімейтін екі сұйықтық арасындағы Катализ фазааралық Катализ деп аталады. Катализдің барлық түрлеріне ортақ заңдылық – каталитикалық процестердің өздігінен жүруі. Каталитикалық процестерді Катализдің негізгі екі механизмімен түсіндіруге болады. Олар: тотығу-тотықсыздану Катализі және қышқылдық-негіздік Катализ Тотығу-тотықсыздану Катализі құбылысы электронның тасымалдануынан болады. Оларға тотығу, тотықсыздану, гидрлеу, дегидрлеу, тұрақсыз оттекті қосылыстардың ыдырауы, тағы басқа реакциялар жатады. Мұндай Катализдің катализаторлары – ауыспалы металдар мен олардың қосылыстары. Олардың жоғары активтілігі ауыспалы металдардың әр түрлі тотығу дәрежелерінде болуымен және тотығу дәрежелерінің өзгеруі көп энергетикалық шығынды қажет етпейтіндігімен түсіндіріледі. Қышқылдық-негіздік Катализге каталитикалық крекинг, гидраттану, дегидраттану, органикалық заттардың конденсациялануы, изомерлену реакциялары, тағы басқа жатады. Мұндай Катализдің катализаторлары – реагенттерге протон беретін немесе олардан протон алатын реагенттер мен гетеролиттік әрекеттесетін заттар. Мысалы, протондық (H2SO4, HCl, CH3COOH) және апротондық қышқылдар (BF3, AlCl3, тағы басқа), алюмосиликаттар Al2O3, фосфаттар, сульфаттар, тағы басқа Кейде негіздік сипаттағы катализаторлар да қолданылады (еріген негіздер, қатты CaO, MgO, тағы басқа). Реагенттерді активтендірудің әр түрлі жаңа әдістері табылуына қарамастан қазіргі кезде хим. өндірістің 80 – 90%-і каталитикалық процестердің үлесіне тиеді. Өндірістік каталитикалық процестерге майларды гидрогенизациялау, бензолды циклогексанға түрлендіру, нитробензолды анилинге айналдыру; мұнай өңдеу процесінде мұнай көмірсутектерін крекингілеу, жоғары сапалы бензиндер, дизельдік және реактивтік отындар алу үшін каталитикалық риформинг, алкилдеу, гидрокрекингілеу және су арқылы тазалау жатады. Жалпы Катализді зерттеуде әр түрлі электрхим. әдістерді пайдалану, сұйық фазалық гидрогендеу процестерінің заңдылықтарын тауып, оларға лайық оңтайлы катализаторларды жасауда қазақстандық академигі Д.В. Сокольский және оның мектебінің қосқан үлесі зор.Қазақстанда Катализ мәселелерімен Органикалық катализ және электрхимия ин-ты (директоры – Қазақстан Ұлттық ғылым академиясының акад. М.Жұрынов) және ҚазҰУ-дің “Катализ, коллоидтық химия және мұнай химиясы” кафедрасы айналысады.
5-Билет
Газ өңдеу зауытының негізгі технологиялық жабдықтары
ГӨЗ негізгі технологиялық жабдықтарды алты топқа бөледі:
массаалмастыру аппараттары: газдар қоспасындағы газдың біреуін я сүйықтың ішіндегі затты сініріп алу (абсорберлер, абсобциялау буландыру колонналары, десорберлер), немесе тұрақсыз бензинді көмірсутекті конденсатқа немесе фракцияларға және жеке көмірсутегтерге бөлу (метансыздандырғыш, этансыздандырғыш және ретификациялау колонналары);
жылуалмастыру аппараттары: жылыту, буландыру, газды, көмірсутекті буларды, суды және абсорбентті конденсациялау процестері жұретін жылуалмастырғыштар, жылытқыштар, буландырғыштар мен қайнатқыштар, тоңазытқыштар мен конденсаторлар, және аумен суыту аппараттар;
құбырлы пештер немесе отты жылытқыштар: олардың ішінде газ, абсорбенттер, сүйық көмірсутектер және айналмалы жылу тасып жылыту үшін аппараттар;
сепарациялау аппараттары: сүйықтан газ және қалқыған бөлшектерді бөлу және бір бірінде араласпайтын сүйықтарды бөлу (сепаратор, су бөлгіш, май бөлгіш, түндыргыш, үш фазалы бөлгіштер);
газдан алынған сүйық өнімдерді сақтау ыдыстар, сүйық реагенттермен және газголтдерлер;
- сүйықтарды жылжыту машиналармен механизмдер (сорап), газды қысу (компрессорлар, газ ұрлегіш) және газды ұлғайтуда қолданатын жабдық детандерлер.
МӨЗ қолданылып жүрген ректификациялау колонналар технологиялық міндетіне, қысымына, бу мен сұйық арасындағы жанасуды іске асыру тәсіліне, қоспа өнімдерді бөлгенде алынған заттардың соңына байланысты жіктеледі. Ректификациялау аппараттары атқаратын міндетіне байланысты мұнайды атмосферада айдау колоннасына, бензинсіздендіру, мазутты вакуумда айдау, тұрақтандырушы және т.б. бөлінеді. Қысымға байланысты - қысымда істейтұғын атмосфералы, вакуумды болып бөлінеді. Жанасуды іске асыру тәсіліне байланысты табақшалы және отырғышты болып бөлінеді. Көпшілік технологиялық қондырғыларда мұнайды өндеуге тек табақшалы колонналар қолданылады. Қақпақтың әртүрлі конструкциялары - науалы, дөңгелек, алтықабырғалы, S-тәрізді болады. Олардың конструкциясы қарапайым және жеңіл жыйналады. Науалы табақшалардың негізгі кемістері - барботаж бетінің аздығы (табақша бетінің 30% дейін құрайды), бұл бу жылдамдығын өсіріп, флегманың онымен ілесіп кетуіне алып кеп соғады.S-тәрізді қақпақты табақшаларда сұйықтық құйылу бөлігіне бағытталғанда қақпақтарға қарсы жүреді, ал қақпақтар болса науамен бірге жасалынады. Әрбір S-тәрізді элемент қақпақты және науалы бөліктен тұрады. Оларды жинаған кезде, бір элементтің қақпағы басқаның науа бөлігін жауып, гидравликалық кедергі түзіп тұратындай өтіп орналастырады.S-тәрізді элементті табақшалар атмосфералық қысымда немесе төмен қысымда істейтұғын колонналар үшін арналған, оларға, түсетін күштің өзгеруіне байланысты, тұрақты біркелкі жұмыс істеу тән. Бұл табақшалардың қуаты, науа тәрізділерге қарағанда 20 есе жоғары. Отырғышты колонналар қолданатын отырғыш тұрлеріне, және отырғыш пен колоннаны толтыру әдісімен классификацияланады. Отырғыштарға келесідей талаптар қойылады: арзан болуы керек, жасауда оңай, 1м3 меншікті көп көлем алуы, аз гидравликалық кедергі жасау, салыну тығыздығы төмен, газ бен сүйыққа химиялық тұрақты, жоғары механикалық тұрақтылық.Отырғыш ретінде Рашиг, Паль сақиналары және басқа да отырғыштар қолданады. Отырғыштарды керамика, фарфор, полимер және жүқа бетті металдардан жасайды.
2. Абсорбциялық кептіру процесті есептеу. Табақшалы абсорберді есептеудің негізгі формулалары Есептеу жолы: 1. Берілген колонна қуаттылығы және шикі зат құрамының әр компоненттін массалық және мольдік құрамын анықтау.2. Колоннаның көлем бойынша материалдық балансынан дистиллят және қалдық мөлшерін анықтау.3. Регенирленген ДЭА қоспасының мольдық құрамын анықтау.4. Абсорбердің жылулық балансын құру.5. Абсорбердің негізгі өлшемдерің – диаметрі мен биіктігін есептеу.Абсорбердің жылу балансы: Бірлік уақытта еріпкеткен метан мен этанның саны:

- берілетін шикізат температурада метан мен этанның суда еруі.
Ол температураны tш=42 0С қабылдаймыз.

Тазаланған газдағы метан, этан, СО2 және H2S шығыны:

Абсорбердің жылу балансы абсорберден қаныққан абсорбентің шығу температурасын анықтау үшін жасалады:
Qvc+ QАр+ Qа= Qv+ QАн,
Q – материалдық ағынның жылу мөлшері, кВт;
Qа - компонентерді абсорбциялауда бөлінетің жылу мөлшері, кВт.
Қаныққан абсорбенттің жылу шығымы:

QАн = Qvc + QАр+ Qа - Qv = 25473,63 - 10562,36 = 14911,29 кВт.
Қаныққан абсорбентің энтальпиясы:

Қаныққан абсорбентің температурасы:

Абсорбердің диаметрің келесі формуламен анықтауйды
,
L – қаныққан абсорбентің шығыны;
К0 = 0,3 – коэффициент; С = 480 – абсорбер ішіндегі тарелкалардың арасындағы арағышықтыгының коэффициенті; G – газ шығыны; - сүйық немесе газ тығыздығы.
Қаныққан абсорбент шығымы:
Газ шикізат шығымы:

Газ тұтқырлығы:

Сүйықтың тұтқұрлығы: ж = 1020 кг /м3.
Сондықтан абсорбер диаметрі келесіге тең болады:
D = 2,99 3м
Абсорбердің жұмыс биіктігі:
Нр= h1 + Hт + h2,
h1 = h2 =1,5 м – жоғарғы және төменгі камера биіктігі.
Табақшамен жабдықталған биіктікті: Hт = (Nд-1) * hТ,
Nд – табақшалардың жұмыс саны (30 клапанды табақшалар)
hТ – табақшалар арақашықтығы, hТ = 0,6 м қабылдаймыз.
Hт = (30 -1) * 0,6 = 17,4 м.
АБсорбер жұмыс биіктігі: Н = 1,5 + 17,4 + 1,5 = 20,4 м.
3. Ректификациялау процесің есептеу әдісі. Пропан колонасын есептеудің негізгі формулалары.
Пропанды ректификациялау колоннасын есептеуде шикізаттың орташа молекулалық массасын табу қажет :

(1)
Колоннаның материалдық балансың моль және әр компонент бойынша жазамыз:
L = D + R
(2)
(3)

(4)


(5)

(6)

Осы уравненияға белгілі сандарды койғанда, (2)–(6) R алып тастасақ келесі теңдеу шығады:
(2')
(3')

(4')

(5')
(6')
(6')
(6')
()



Қысымды 0 колоннаның жоғарғы бөлігінде сүйық фазадағы изотерма мен анықтаймыз :
Шикізаттың молдік үлесің e', tf = 80 С температурада және f = 14.8 ат қысымда А.М.Трегубовтің аналитикалық әдісімен анықтайды:

және

Колоннаның концентрациялық бөлігінде теоретикалық табақша саны 8 ().

Колоннаның буландыру бөлігінде теоретикалық табақша саны .

Колоннаның ішіндегі барлық табақша сыны:

Cондықтан практика негізделген колоннаның ең жоғарғы табақшадан үстінгі қақпақшаға дейін ара қашықтықты hD = 1.0 м деп ал төменгі қақпақ пен буландыру секциясындағы ең төменгі табақша арасындағы ара қашықтық hR = 1.5 м және концентрациялау мен буландыру табақша ара қашықтықты hL = 1.3 м қабылдаймыз.
Сонда колоннаның биіктігі келесі формуламен анықталады:
HP = hD + (– 1)hT + hL + (– 1)hT + hR = 15.8 = 16м
Колоннаның негізгі штуцерлерің гидравлика формуларымен нормаларға сяйкес есептеледі.
6-Билет
Газ өңдеу өнеркәсібінің шикізат қоры. Газдың халық шаруашылығындағы маңызы. ТМД кенорындарының негізгі және газ конденсатты табиғи газдары
Біздің елімізде газ өңдеу өнеркәсібінің негізгі шикізаты газ конденсатты кен орындарының мұнай газдары мен табиғи газдары болып табылады. Құрамында метан өте көп болатын таза газды кен орындарының табиғи газдары өңделмейді.ТМД елдері кен орындарының мұнай газдары көмірсутектік құрамы жағынан әр түрлі болады. С3 және одан жоғары көмірсутектердің мөлшері кең аралықта – 54 тен (Азербайджандағы Мұнайлы тастар кен орындары)1304 г/м3- ге (Орынбор облысының Герасим кен орыны) дейін өзгеріп тұрады. Башкириядағы Щелканов кен орыны (219 г/м3), Куйбышев облысындағы Сосновск кен орыны (40 г/м3). Пермь облысындағы Батырбай кен орыны (138 г/м3) газдары Н2S –ің біршама жоғары мөлшерімен сипатталады.Удмурт кен орынының мұнай газдары азоттың жоғары мөлшерімен ерекшеленеді. Киенгоптікінде -76,26, чатырдағы – 69, 81% (көлем)Кейбір кен орындарының мұнай газдары гелийдің өндірістік қоры болып табылады.ТМД елдерінің табиғи газдары метаннан тұрады (80-99,8% (көлем).Пермь, Куйбышев, Орынбор, облыстарының, Дегестан мен Өзбекстанның кен орын газдары ерекшелеу келеді, ондағы метанның мөлшері 31,4 тен 80% дейін өзгеріп тұрады.Этанның мөлшері 11,9%, азоттың мөлшері 10% дейін жетеді (азоттың мөлшері 12,4 тен 54,4% дейін жететін әр түрлі кен орындары газдары да бар) Орал- Павелоны, Өзбекстан және Түркмен кен орындары газдарында 4,93% - дейін Н2S болады. Н2S 23% және СО2 25% болатын Астрахань облысы кен орындары газдарын ерекше атап кетуге болады. Газдың ауамен салыстырғандағы тығыздығы 0,560 дан 0,798 дейін өзгеріп тұрады.ТМД елдері газ конденсатты кен орындары газындағы сұйық компоненттердің мөлшері кең аралықта өзгеріп тұрады.Газдан максималды конденсациялау кысымында (Р=5,5 М Па) және -50С температурада (бірқалыпты және ыстық климат зоналары үшін тасмалдауы дайындалғандағы роса нүктесі) бөлінетін тұрақты конденсаттың мөлшері 10 нан 700 см3/м3 аралығында өзгеріп тұрады.Фракциялық құрамы бойынша конденсаттар әр түрлі болады. Қайнап шығу температура кең аралықта өзгереді: қайнау басталуы 25 тен 1000С дейін, қайнау бітуі 185 тен 3600С дейін және одан да жоғры.Топтың химиялық құрамы жағынан да конденсаттар біркелкі емес, олардың кейбіреулері негізінен метан қатары көмірсутектерінен тұрады, басқалары метан – нафтенді келеді, үшіншісінде метан көмірсутектерінен гөрі нафтен көмірсутектері көбірек болады. Кейбір конденсаттарды араматты көмірсутектер көп болады.Сонымен, біздің елімізде газ өңдеудің негізгі ресурстары мұнай газдары, газ конденсатты кен орындарының газдары және конденсаттар болып табылады. Шикізат түрінің өңдеуге қолдану реті техника-эканомикалық есептеулер арқылы негізделуі керек.Этанның мұнай газындағы ресурсы табиғи газдағыдан 40-50%-ен кем болады. Сонымен қатар әдетте этанның мұнай газындағы пайыздық мөлшері «семіз» газ конденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен көп не тең екенін ескеру керек.Пропан мен бутанның мұнай газдарындағы ресурсы газконденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен шамамен 30-40% ға артық. Демек, алдымен одан С3+С4 тің терең шығарып алу үшін мұнай газдарын толық өңдеп алу керек.Қазіргі кезде газ конденсатты кен орындарының табиғи газын сол жерде өңдеу дегеніміз газды алыс қашықтыққа тасымалдауды қамтамасыз ету деген сөз. Бірақ табиғи газды- этанның және сұйытылған газдардың ірі қорын терең өңдеу өте маңызды. Мұндайда өңдеуге алдымен этанмен және сұйытылған газдармен көбірек байытылған газ конденсат кенорындарын терең қолдану керек.Газ конденсаттардан синтетикалық материалдарды алу, олефиндер, ароматты көмірсутектер өндірісі үшін тамаша шикізат болып табылады.
Газдарды кептіру. Газ құрамындағы ылғал.Газ өңдеуші зауыттарға түсетін газдар, көміртегі қоспаларын құрайды. Олардың әрқайсысы барлық көлемді алуға тырысады, сондықтан компоненттердің молекулалары барлық көлемге тең таралған.Коспадағы компоненттердің құрамы олардың концентрациясы деп аталады және бірлік бөлшекте немесе процентпен өлшенеді.Концентрацияларды массалық, көлемдік және молярлы деп бөлінеді. Массалық концентрацияны gі сол компоненттің массасы G1 қоспаның барлық массасына G бөлгенге тең, яғни мұндағы G1, G2 .... Gn - қоспаның жеке компонентерінің массасы. Қоспадағы копонентердің массалық концентрациясын біліп, олардың да молярлық концентрациясын Gі әр бір компонентердің массасын оның молекулалық массасына Мі бөлінеді және осыланша осы компоненттің киломолінің санын nі анықтайды. Компоненттің nі компонентерінің киломоліне N қатынасы, бірімен компоненттің молярлық концентрациясы болып табылады. Массалық үлестер молярлыққа мына формуламен есептеледі мұнда gi – кез-келген компоненттің (і-ші) молярлық үлесі g1, g2, g3, ..... gn – 1, 2, 3,... n-ші М1, М2, М3,... Мn – газды қоспа түзетін 1, 2, 3, ... n-ші компонентердің малекулалық массасы. Массалық үлестерді молярлыққа қайта есептеу.Газды қоспалар мен сұйық ерітінділердің құрамы көлемді үлестердің көмегімен көрсетуге болады, олар қарастырылып отырған компонент көлемінің жалпы қоспа көлемінде қатынасы: мұнда V1, V2,.., Vn – қоспаға кіретін компаненттер көлеміПарциялды қысым.Егер газды қоспа бірнеше химиялық компоненттерден тұрса, онда оның жалпы қысымы барлық компоненттердің парциялды қысымның қосындысына тең. Парциялды қысым деп, егер, сол қысым өзі барлық көлемді (қоспаның) алатын қысымды айтамыз, дәл сол температурада, яғни р=р1+р2+р3+...+рn мұнда р – қоспаның жалпы қысымы: Р1, Р2, Р3,...Рn – компоненттердің парциялды қысымы әрбір компоненттің парциалды қысымы, газды қоспаға кіретін, Дальтон заңы бойынша оның молярлық үлесіне у тура пропорционал. Көмірсутекті газдардың газдық күшінің заңдарыГаз күйінің заңдары (Гей – Люсах, Шараль, Бойль - Мариотт), Менделеев – Клайперон теңдеулері тек идеалды газдар үшін, реалды газдардың қаситеттері оқу кезінде тұрақты температурада қысымның жоғарлауында қысым мен көлемнің көбейтіндісі рV тұрақты болып қалмайды, немесе газ көлемі қысымға пропорционалды емес түрде азаяды. Осылайша газ күйінің теңдеуі рV=RT бұзылады. Қаныққан бу қысымы. Тепе-теңдік тұрақтысы.Кез-келген жеке көмірсутектер, қалыпты жағдайда газтекті күйден, сәйкес температура мен қысымдарда сұйық күйге өтуі мүмкін. Бұл кезде жүйе бір фазалықтан екінші фазалыққа өтеді, яғни бір уақытта сұйық және оны қанықтыратын булар болды. Бұл орнатылған тепе-теңдікте яғни сұйық және қанықтырушы бу бір температурада болса, онда екі фазалы жүйенің күйі қысым немесе температура арқылы анықталады. Егер берілген температура ұсталып тұрса, онда бу қысымы – қатаң анықталған өлшем, егер де берілген қысым ұстап тұрылса, онда сұйық пен будың бір уақытта болуы тек қана анықталған температурада болуы мүмкін. Температураның төмендеуі кезінде будың бір бөлігі сұйыққа өтеді – конденсатциаланады, сонымен қатар қаныққан булардың қысымы төмендейді және, керісінше, температураның жоғарлауымен жабық кеңестіктегі сұйық бөлігі, буға айналады – буланады, және қаныққан бу қысымы жоғарылайды.Әртүрлі температурадағы химиялық таза көмірсутектері үшін тәжірибелі түрде қаныққан бу қысымы табылған.Кез-келген екі фазалы жүйеде, көптеген компоненттерден тұратын, оны құрайтын барлық компоненттер газды (бу), және сұйық фазаларда болады.Бу фазасындағы компоненттердің парциалды қысымның өлшемі Дальтон заңына сүйенеді
рі = руі
осыдан
уі = рі/р.
Сұйық фазадағы компоненттердің парциалды қысымының өлшемі Рауль заңына бағынады. Осы заң бойынша кез-келген компаненттің парциалды қысымы қаныққан бу қысымына тең жүйесінің температурасы осы компоненттің сұйық фазадағы молярлық үлесі
рі = рі хі,
мұнда рі компоненттің парциалды қысымы;
рі - компоненттің қаныққан бу қысымы;
хі - компоненттің сұйық фазадағы молярлық үлесі.
Газ құрамын көрсету тәсілдері.Газ құрамының мөлшерлік масса бірлігінде, массалық, көлемдік немесе молярлық үлесте (%) әр қоспадағы компоненттерді көрсетуге болады.Компоненттердің массалық үлесін пайызбен көрсеткенде газ құрамын масса бойынша процентпен анықтайды.Газ қоспасының құрамын есептеу.Объект қоспаларын қолданарда дайындап және газды жібергенде міндетті түрде сепарацияның әр дәрежесін газдың құрамын газ құрамындағы бірнеше немесе барлық сепарация дәрежесін, сондай-ақ әр түрлі қосындыдағы газ қоспаларын білу керек. Табиғи және ілеспе газдың физика-химиялық қасиеттері мен құрамы.Мұнайды газдансыздырғанда оның құрамынан мұнай газы бөлінеді әртүрлі газқоспасын компоненттер, ең көп бөлігі қаныққан көмірсутектер және сутегінен қосылыс жалпы формуласы СnH2n+2.n – бүтін сан, сондықтан мұнай газы табиғи газымен салыстырғанда көмірсутекті газ деп атайды.Мұнай газының құрамында СН4 негізгі компонент болып саналады. Санымен қатар С2Н6, С3Н8, С4Н10, С5Н12 және одан ауыр көмірсутектерден тұрады. Одан басқа мұнай газында N2, көмірқышқыл газы СО2, Н2S, не және тағыда басқа газ қоспалы компоненттер.
Мұнай газдарын бензинсісдендіру. Газдарды төмен температуралы кондесациялау және ректификациялау әдістермен бензинсіздендірудің технологиялық сызбанұскалары Бойль-Мариотта заңыБұл заң Р және V арасындағы байланысты блай көрсетеді: T=const берілген газ массасының Р, V кері пропорционалды, қысым – тұрақты шама.
Гей-Люссак заңыБұл заң бойынша Р=const кездегі берілген масса көлемі абсолют T тура пропорционалды өзгереді, яғни газ көлемінің абсолют температура қатынасы тұрақты шама:
Шарль заңыБұл заң бойынша: V=const кездегі газдың берілген масса үшін Р өзгеруі абсолютті температурасына тура пропорционалды, яғни Р абсолютті Т қатынасы – тұрақты шама:
Бойля- Мариотта мен Гей- Люссактің біріккен заңыБойль- Мариотт пен Гей- Люссактің заңы бойынша:Яғни көлемнің қысымға көбейтіндісінің абсолют температураға қатынасы берілген масса үшін тұрақты шама.Бұл заң Бойль- Мариотт пен Гей- Люссактің біріктірілген заңы. Авогадро заңыАвогадро заңы бойынша Р=101325 Па және Т=273,15 К кез келген газдың бір молі 22,41 дм3 бірдей көлем алады. Осыдан кез келген Бойль- Мариотт пен Гей – Люссактің біріктірілген заңымен анықталған газдың бір молі бірдей көлем алады, ол универсалды газ тұрақтысы деп аталады және R0 белгіленеді:

Идиалды газ күйінің теңдеуіИдеалды газ деп молекуласы көлем алмайтын және бір бірімен әрекеттеспейтін газды айтады. Идиалды газ үшін келесі қатынас алынады:
мұнда Р - газ қысымы, Па; V- қысымдағы газ қөлемі, м3; m- газ массасы, кг; M - газдың молярлы массасы, кг/моль; R0 – универсалды газ тұрақтылығы, Дж/(моль∙ К); Т- газ температурасы, К.
R0/M қатынасы берілген газдың меншікті тұрақтысы деп аталады және R [Дж/ (кг∙ К)] белгіленеді.Газ тұрақтысын ескеріп:РV=mRT. Реалды газ күйінің теңдеуі және сығылу коэффициентіРеалды газдың молекулалары белгілі V көлем алады және бір бірімен әрекеттеседі сондықтан реал газ идеал газ қасиеттеріне аз қысым мөлшерде иеленеді. Қысым өсуімен реал газ қасиеттерін идеал газ қасиеттерінен молекулалық кұштерінің қозғалуынан ауытқиды, сондықтан оны ескермеуге болады.Осыған байланысты реал газ кұйінін теңдеуі мынадай:
мұнда Z - тұзету, реалды газдың қасиетінің идеал газының қасиетіне уаытқыны ескеретін, газ сығылу коэффициенті деп аталады.Z шамасын арнайы график бойынша берілген газ немесе газ қоспанын келтірілген Р және T бойынша табады.
7-Билет
1. Идеалды газ күйінің теңдеуі.Молекула-кинетикалық негізінде алынған теңдеулер газ күйін анықтайтын шамаларды өзара байланысатын қатарларды табуға мүмкіндік береді. Бұл шамаларға газдың қысымы INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image487.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image487.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image489.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image489.gif" \* MERGEFORMATINET  , оның температурасы INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image491.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image491.gif" \* MERGEFORMATINET  және газдың белгілі массасын алатын INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image493.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image493.gif" \* MERGEFORMATINET  көлем жатады. Оларды күй параметрлері деп атайды. Бұл аталған үш шама өзара тәуелсіз емес. Олардың әрбіреуі қалған екеуінің функциясы болып табылады. Осы үш шамаларды – газдың белгілі массасы үшін оның қысымын, көлемін және температурасын байланыстырып тұратын теңдеуді күй теңдеуі деп атайды және оны жалпы түрде INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image495.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image495.gif" \* MERGEFORMATINET  деп жазады.
Идеал газдар үшін күй теңдеуін кинетикалық теорияның негізгі INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET  және INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image499.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image499.gif" \* MERGEFORMATINET  теңдеуінен жеп-жеңіл алуға болады. Егер INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET  теңдеуге молекулаларының орташа кинетикалық энергиясының орнына оның INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image500.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image500.gif" \* MERGEFORMATINET  теңдеудегі мәнін қоятын болсақ, онда
INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image502.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image502.gif" \* MERGEFORMATINET  (10.6)
INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image497.gif" \* MERGEFORMATINET  тең. Егер INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image503.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image503.gif" \* MERGEFORMATINET  көлемде INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image505.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image505.gif" \* MERGEFORMATINET  бөлшек болатын болса, онда INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image507.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image507.gif" \* MERGEFORMATINET  оны апарып (10.6) өрнекке қойсаң, мынаны көреміз:
INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image509.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image509.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE \d "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image511.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image511.gif" \* MERGEFORMATINET  (10.7)
Бұл теңдеуге барлық үш күй параметрлері де кіреді, сондықтан да ол идеал газ күйінің теңдеуі болып табылады.
2.Каталитикалық крекинг мақсаты. Каталитикалық крекинг шикізаты мен өнімдері.Каталитикалық крекингтің артықшылығы – біріншіден, процестің жалпы жылдамдығы біршама азайтуға және процесті төменгі қысымда жүргізуге болатындығы; екіншіден, катализатордың талғамды әсері крекинг бензині құрамында жоғары октан санды арендердің, изоалкандардың және изоалкендердің жиналуына алып келіп соғатын реакцияларды жылдамдатуы (бұл өте маңызды).Процесті бу фазасында 490-540ºС, қысым 0,15МПа-дан жоғары емес алюмосиликатты (АС), қазіргі кезде, негізінен, микросфералы цеолитті катализатордың кқатысуымен жүргізеді. Каталитикалық крекинг мұнайдың терең өңделу процессі болып табылады, нәтижесінде 78-81 октандық саны бар бензиндік фракцияларды алу олар моторлы әдіспен жүзеге асады алынатын өнімдер: дизельді фракциялар, құрамында көп мөлшерде пропан-пропиленді және бутан-бутиленді фракциялар бар газдар. Крекингтің өндірістік катализаторларын әртүрлі қатынаста Al2O3 и SiO2 бар алюмосиликаттардан дайындайды.Крекингтелетін катализаторларды үш типке бөліге болады:
а) қышқылмен өңделген табиғи алюмосиликаттар;
б)кремний оксиді мен алюминий оксидінің әртүрлі қатынастарындадағы аморфты синтетикалықт алюмосилиикаттар;
в) кристаллды синтетикалық алюмосиликаттар.
Каталитикалық крекинг процессінің факторлары деп технологиялық режим параметрлерін атайды, ол алынатын өнім шығыны мен сапасы, экономикалық көрсеткіштері және экологиялық сипаттамалары. Олардың техноголиялық құрылғыдағы регламинтитерінің шегі жазылып алынып отырады. Эксплутация процессі кезінде бұл параметрлер тұрақты етіліп ұсталынып тұрады, және шикізат пен катализатор құрамы шарттарының өзгермеуіне жағдай жасайды.
3.Пиролиз процесіне әсер ететін факторлар.Пиролиз (гр. pyr — от, гр. lysis — еріту, ажырату) — қатты қалдықтарды, бірінші кезекте тұрмыстық қоқысқалдықтарды 400°С-тан 700°С-қа дейінгі температурада ауасыз термиялық ыдырату жолымен өңдеу әдісі. Пиролиз кезінде энергия көзі ретінде пайдалануға болатын жанғыш газ — швельгаз бөлінеді (құрамында едәуір мөлшерде метан бар). Қоқыстарды қоқыс жағатын заводтарда жағумен салыстырғанда Пиролиз тұрмыстық қалдықтарды толығымен өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда атмосфераға қауіпті заттектер аз шығарылады және олардың күлде аз ғана мөлшері қалады. Пиролиз шикізатының негізгі төрт тобын ажыратып көрсетуге болады: 1 Этан, пропан, бутан олардың қоспалары, олар табиғи және қосалқы газдардан бөлінеді; 2 Тураайдаулы және аралас мұнайлы фракция типті бензиндер оның қайнау температурасы 200°С, ал тығыздығы 0,73 г/см3;3 Ауыр дистилляттар қайнау температурасы 380°С;4 Мұнай қалдықтары мен мұнай шикізаты.Пиролиз өнімдері : 1. Сутекті фракция – 90% ға дейін таза сутекпен өндірілуі керек, 2. Метанды және сутекті фракциялар, 3. Ацетилен – 99,8% тазалығында өндірілуі керек. 4. Этилен – наряду с сортом «полимеризациондық» сортымен қатар алынуы керек және этилбензол өндірісі үшін бірден бір таза өнім болып табылады.Пиролиза процессінің химизімі. Пиролиз кезінде көмірсутектердің химиялық айналуыларын шартты түрде екі категорияға бөліп қарастыруға болады: біріншілік және екіншілік. Біріншілік реакция нәтижесінде алкендер, этилен, пропилен, бутилен, бутадиен түзіледі. Ал екіншілік реакция нәтижесінде алкендержәне диен көмірсутетері конденсация, полимеризация бір уақытта терең бөлінумен реакциясына түседі, оның нәтижесінде ароматты көмірсутектер: бензол, нафталин, дифенил конденсирленген ароматты көмірсутектер түзіледі.Одан басқа процесс кезінде кокс пен саз түзіледі.Пироллиз процессі нәтижесінде парафинді көмірсутектердің айналулары.қ-парафиндер – пиролиз кезінде Н2, СН4, этилен, пропилен и т.б заттарды түзеді,яғни радикальды тізбек механизм бойынша реакция жүреді, ол сутектің дегидрогенизация мен диспропорциониролеумен бірге жүреді. Алкандардың бөлінуі С-С байланытарының барлығыныі арасында жүре береді. Бірмезетте сутектің дегидрирленуі жәнедиспропорционирлену реакциялары қатар жүреді.
8-бтлеит
1. Пропанды ректификациялау колоннасын есептеуде шикізаттың орташа молекулалық массасын табу қажет :

(1)
Колоннаның материалдық балансың моль және әр компонент бойынша жазамыз:
L = D + R
(2)
(3)

(4)


(5)

(6)

Осы уравненияға белгілі сандарды койғанда, (2)–(6) R алып тастасақ келесі теңдеу шығады:
(2')
(3')

(4')

(5')
(6')
(6')
(6')
()



Қысымды 0 колоннаның жоғарғы бөлігінде сүйық фазадағы изотерма мен анықтаймыз :
Шикізаттың молдік үлесің e', tf = 80 С температурада және f = 14.8 ат қысымда А.М.Трегубовтің аналитикалық әдісімен анықтайды:

және

Колоннаның концентрациялық бөлігінде теоретикалық табақша саны 8 ().

Колоннаның буландыру бөлігінде теоретикалық табақша саны .

Колоннаның ішіндегі барлық табақша сыны:

Cондықтан практика негізделген колоннаның ең жоғарғы табақшадан үстінгі қақпақшаға дейін ара қашықтықты hD = 1.0 м деп ал төменгі қақпақ пен буландыру секциясындағы ең төменгі табақша арасындағы ара қашықтық hR = 1.5 м және концентрациялау мен буландыру табақша ара қашықтықты hL = 1.3 м қабылдаймыз.
Сонда колоннаның биіктігі келесі формуламен анықталады:
HP = hD + (– 1)hT + hL + (– 1)hT + hR = 15.8 = 16м
Колоннаның негізгі штуцерлерің гидравлика формуларымен нормаларға сяйкес есептеледі.
2. Гидротазалау мен гидрокрекинг процесінің мақсаты. Шикізаты мен өнімдері.
Гидротазалау– мұнай өнімдерін тазалау мақсатында оған 250 – 420°С температура мен 2 – 5 МПа қысымдакатализатор арқылы сутекпен әсер ету процесі. Оның нәтижесінде мұнай өнімдеріндегі қоспалар гидрогенолизге ұшырап, көмірсутектер мен оңай ұшатын заттар (NH3, H2O, H2S) түз.Гидротазалау катализаторлары. Гидротазалау процестерінде алюмокобальтмолибден (АКМ), алюмоникельмолибден.Гидротазалау реакциялары үшін оптималды деп 340-4200С саналады. 3400СЖалпы қысыммен сутегінің парциалды қысымы.
3. Катализ және катализатор қасиеттері.Катализ (грекше katalysіs – бұзылу) – реакция өнімдерінің құрамына кірмейтін, бірақ реакцияға қатысатын катализаторлардың әсерінен реакция жылдамдығының өзгеруі.“Катализ” терминін алғаш рет 1835 жылы швед химигі И.Берцелиус (1779 – 1848) енгізген. Катализді оң Катализ және теріс Катализ деп екіге бөледі.Оң Катализ кезінде катализатор реакция жылдамдығын арттырады, ал теріс Катализ кезінде реакция жылдамдығы баяулайды. Реакция жылдамдығын әлсірететін заттарды кейде ингибиторлар деп те атайды. Реакцияланатын заттар мен катализаторлардың фазалық күйіне байланысты Катализ гомогендік, гетерогендік және микрогетерогендік болып бөлінеді.Гомогендік Катализде реакцияға қатысатын заттар мен катализаторлар бір агрегаттық күйде болады. Гетерогендік Катализде реакцияға қатысатын заттар мен катализатор әр түрлі фазада болады. Ерімейтін екі сұйықтық арасындағы Катализ фазааралық Катализ деп аталады. Катализдің барлық түрлеріне ортақ заңдылық – каталитикалық процестердің өздігінен жүруі. Каталитикалық процестерді Катализдің негізгі екі механизмімен түсіндіруге болады. Олар: тотығу-тотықсыздану Катализі және қышқылдық-негіздік Катализ Тотығу-тотықсыздану Катализі құбылысы электронның тасымалдануынан болады. Оларға тотығу, тотықсыздану, гидрлеу, дегидрлеу, тұрақсыз оттекті қосылыстардың ыдырауы, тағы басқа реакциялар жатады. Мұндай Катализдің катализаторлары – ауыспалы металдар мен олардың қосылыстары. Олардың жоғары активтілігі ауыспалы металдардың әр түрлі тотығу дәрежелерінде болуымен және тотығу дәрежелерінің өзгеруі көп энергетикалық шығынды қажет етпейтіндігімен түсіндіріледі. Қышқылдық-негіздік Катализге каталитикалық крекинг, гидраттану, дегидраттану, органикалық заттардың конденсациялануы, изомерлену реакциялары, тағы басқа жатады. Мұндай Катализдің катализаторлары – реагенттерге протон беретін немесе олардан протон алатын реагенттер мен гетеролиттік әрекеттесетін заттар. Мысалы, протондық (H2SO4, HCl, CH3COOH) және апротондық қышқылдар (BF3, AlCl3, тағы басқа), алюмосиликаттар Al2O3, фосфаттар, сульфаттар, тағы басқа Кейде негіздік сипаттағы катализаторлар да қолданылады (еріген негіздер, қатты CaO, MgO, тағы басқа). Реагенттерді активтендірудің әр түрлі жаңа әдістері табылуына қарамастан қазіргі кезде хим. өндірістің 80 – 90%-і каталитикалық процестердің үлесіне тиеді. Өндірістік каталитикалық процестерге майларды гидрогенизациялау, бензолды циклогексанға түрлендіру, нитробензолды анилинге айналдыру; мұнай өңдеу процесінде мұнай көмірсутектерін крекингілеу, жоғары сапалы бензиндер, дизельдік және реактивтік отындар алу үшін каталитикалық риформинг, алкилдеу, гидрокрекингілеу және су арқылы тазалау жатады. Жалпы Катализді зерттеуде әр түрлі электрхим. әдістерді пайдалану, сұйық фазалық гидрогендеу процестерінің заңдылықтарын тауып, оларға лайық оңтайлы катализаторларды жасауда қазақстандық академигі Д.В. Сокольский және оның мектебінің қосқан үлесі зор.Қазақстанда Катализ мәселелерімен Органикалық катализ және электрхимия ин-ты (директоры – Қазақстан Ұлттық ғылым академиясының акад. М.Жұрынов) және ҚазҰУ-дің “Катализ, коллоидтық химия және мұнай химиясы” кафедрасы айналысады.
9-Билет
Термиялық крекинг процесіне әсер ететін факторлар. Термиялық крекинг ашық түсті мқнай өнімдерін алу үшінжоғары температура мен қысымда өтеді.Мұнда 25-40% юезин алынады,оның октан саны төмен.Күкіртті,шайырлы,жоғары парафинді мұнайда термиялық крекинг өнімінің сапасы тқмен болады. Октан саны аз,ал керосин және дизель жанар майында күкірт көп,ауыр қалдықтар-30-40% болады.. Сондықтан осы кезде көбіне катализдік катализатор қолданылады.Бұл әдісте түрлі катализаторлар қолданылады, процесс 0.4 Мпа дейінгі қысымда,450-520 температурада жүргізіледі.Мұнайды әсіресе керосин мен газойль фракцияларын пайдаланады.Бұл әдіс гидролизге қарағанда кокстенуді едәуір төмендетіп,олефеин шығымын, әсіресе катализатор қолданғанда арттырады. Гидрокрекинг сутек қысымы арқылы жүргізіліп, мұнайдың күкіртті және шайыолы ауыр фракцияларын өңдеуде қолданылады.Бұл процесс сутектің 5-30Мпа қысымында 350—450Стемпературада Mo,Ni оксидтері мен сульфидтерін катализатор ретінде қолдану арқылы жүреді.Мұндай процесс кезінде гидрогенделеді,полициклді көмірсуткетер изопарафиндерге ыдырайды.
Каталитикалық риформинг мақсаты. Процестің катализаторлары.
Каталитикалық риформинг үлкен көлемді күшейтілген қысымның үлкен көлемді сутектің қатысуымен 5000С температура кезінде атқарылады, бүл жағдай сутектің бөлінуі арқылы және катализаторда қорытқы көмірдің жинақталуы арқылы өтетін хош иісті көмірсутектердің жинақталуындағы кері айналымды реакциялардың өтуін қиындатады.Катализатордың құрамында сондай-ақ хлор бар, ал өнімге активтігін сақтау үшін аз мөлшерде дихлорэтан енгізіледі.Каталитикалық риформинг мұнай өңдеу саласындағы ең маңызды үрдістердің бірі.Бұл үрдістің автокөлік және әуе құралдарына арналған жоғары октанды бензин өндіруде алатын маңызы ерекше.Каталитикалық риформинг шикізатының сапасын жақсарту үшін 2000 секцияның құрамына гидротазалау блогы енгізілген, бұл шикізаттың күкірт,азот, оттегі құрамдас, металл органика және шексіз қоспаларын төмендетуге мүмкіндік береді.Су құрамдас газ отындарды гидротазалау процесінде пайдаланылады.Бұл процесс таза ароматикалық көмірсутектерді алуға қажетті мүмкіндік туғызады және гидрлеуді өткізуге қажетті сутектің қайнар көзі болады.
3. Мұнай газдарын бензинсіздендіру.
Газды бензинсіздендіру әдістері. ГӨЗ – да толық аяқталған технологиялық цикл, негізгі бес технологиялық процесс.
қабылдау, өлшеу және мұнай газды өндіруге дайындау, сепарация тазалау, кептіру.
газдарды бензинсіздендіру оның құрамынан тұрақсыз бензинді бөліп алу
тұрақсыз бензинді бөлі алу, зауыттан шығатын және сырттан кіретін, мысалы: промыстық мұнайтұрақтандыру құрылғылары немесе басқа ГПЗ, газдың бензин және индивидуалдық техникалық таза көмірсутек пропан, изобутан, Н – бутан ( ал кейбір жағдайда бұдан бөлек этан изопентан, Н – пентан, Н – гексан );
қабылдау сақтау және түсіру теміржол транспортпен немесе құбырлы сұйық әдіспен заводтқа тасымалдау.
сонымен қатар кейбір мұнай газын өндейтін зауыттарда газдың құрамында болатын гелиді бөлу құрылғылары және күкіртсутектен элементарлық күкіртті өндіру құрамында болады.
ГӨЗ – да негізгі процесс болып бензинсіздендіру болып табылады. Мұнай газын өңдеу көлеміне байланысты, оның құрамындағы мақсаттық компонентті белгілі тереңдікке бөлу, тұрғылықты промостық жағдай және факторына байланысты бензинсіздендіру бес әдісі бар.
Компрессорлық
Тепературалық конденсатциялық және ректификациалық
Абсорбциялық
Адсорбциалық
Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті
Негізгізіне газдарды қысу одан соң салқындату ауалы және сулы тоңазытқыштармен; көмірсутек кейбір сулы бу бөлігі, газ құрамына кіретін, конденсатцияланады, содан соң сепараторда бөлінеді.
Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті өзі жеке өте аз қолданылады тек майлы газдарды бензинсіздендіру құрамында С3Н8 1000 г\ м3 және одан жоғары. Бұл әдіс мақсатты компонентті газдан терең бөлуге басқа бензинсіздендіру әдісімен біргелесіп жүргізіледі.
Төмен температуралық конденсатция процесі (ТТК).
Бұл процесте сығылған газ хладоагенттермен минустық температураға дейін суытылады (пропанмен немесе аммиакпен), нәтижесінде газдың қомақты бөлігі конденсатциаланады. Көмірсутекті конденсат, кіретін газ құрамында болатын барлық көмірсутектер сепаратормен бөлінедіде ректификация колоннаға беріледі – де этанизатор. Колонна жоғарғы бөлігінен метан және этан, төменгі бөлігінен тұрақсыз газды бензин бөлінеді. Газды шикізат құрамында С3Н8 - мөлшері 300 г\ м3 төментемпературалық конденсатцияда гелиді алу тиімді.
(ТТК) – құрылғысы технолгиялық схемасы бойынша және пайдалану жағынан қарапайым, абсорбция процесімен салыстырғанда.
Төментемпературалық ректификация (ТТР).
(ТТР) (ТТК) дан айырмашылығы, төмен температурада ректификация колоннаға екіфазалы қоспа түседі: газ суытылады одан көмірсутек конденсат бөлінеді. Колоннаның жоғарғы бөлігінен бензинсізденген газ, ал төменгі бөлігінен деметанданған көмірсутек конденсат шығады. Этан конденсаттан екінші колоннадан деэтанмзатордан алынады.
Бензинсіздендірудің абсорбциалық әдісі. Газ компоненттер және сұйық мұнай өнімдерінің әртүрлі ерігіштігіне байланысты, абсорбент сіңіргіш реттінде қолданады.
Бензинсіздендіру процесі абсорбер деп аталатын цилиндірлік колоннада жүреді. Абсорбер бөлу биіктігі тік перегородка – барботажды табақшалар, төменен жоғары ұшқан газ және жоғарыдан төмен аққан абсорбермен жанасаып контактілеу процесі жүреді.
10-билет
Каталитикалық риформингтің шикізаты мен өнімдері, параметрлері. Каталитикалық риформинг үлкен көлемді күшейтілген қысымның үлкен көлемді сутектің қатысуымен 5000С температура кезінде атқарылады, бүл жағдай сутектің бөлінуі арқылы және катализаторда қорытқы көмірдің жинақталуы арқылы өтетін хош иісті көмірсутектердің жинақталуындағы кері айналымды реакциялардың өтуін қиындатады.Катализатордың құрамында сондай-ақ хлор бар, ал өнімге активтігін сақтау үшін аз мөлшерде дихлорэтан енгізіледі.Каталитикалық риформинг мұнай өңдеу саласындағы ең маңызды үрдістердің бірі.Бұл үрдістің автокөлік және әуе құралдарына арналған жоғары октанды бензин өндіруде алатын маңызы ерекше.Каталитикалық риформинг шикізатының сапасын жақсарту үшін 2000 секцияның құрамына гидротазалау блогы енгізілген, бұл шикізаттың күкірт,азот, оттегі құрамдас, металл органика және шексіз қоспаларын төмендетуге мүмкіндік береді.Су құрамдас газ отындарды гидротазалау процесінде пайдаланылады.Бұл процесс таза ароматикалық көмірсутектерді алуға қажетті мүмкіндік туғызады және гидрлеуді өткізуге қажетті сутектің қайнар көзі болады.
Сутегін өндіру.
Гидротазалау мен гидрокрекинг процесінің параметрлері.
Гидротазалау процессінің кинетикасы.Өндірістік процесстердің гидротазалау кинетикасы қиын.Оны әртүрлі классты күкіртті қосылыстардың айналу жылдамдығының әрқилылығымен және процесс өту кезіндегі катализатор активтілігімен түсіндірледі. Ауыр өнімдерді гидротазалау кезінде процесс кинетикасына бірталай диффузиялық тосқауылдар әсер етеді. Тар фракциялардың гидротазалауының жылдамдығын есептеу үшін біріншілік теңдеу ойлап табылды:
,
где PS и PS° –шикізаттағы күкіртті қосылыстардыңгидрогенизаты кезіндегі парциальды қысымдары;
- берілген температурада, сутектің парциальды қысымында және шикізат буындағы реакция жылдамдығының константсы;
τ –констант шартының уақыты
Кең таралған фракциялар үшін бұл теңдеу қолданылмайды, өйткені құрамы бойынша шикізатты ол суммасы әртүрлі теңдеуге айналдырып жібереді. Өндірістік шикізат үшін әсіресе жоғарықайнаушылары үшін эмпирекалық теңдеу тән, оның бірі:
,
мұндағыС –өнім құрамындағы күкірттің шикізат құрамындағы күкірт құрамындағыға проценттік қатынасы; п
k – реакция жылдамдығының константасы;
υ – көлемдік жылдамдық.
Гидортазаудың термодинамикалық процессі төментемпературалы. Суммарлы жылулық эффект жағымды және ол тураайдамалы шикізатта 20-87 кДж/кг құрайды.
Тура айдамалы шикізат фракциясына екіншілік жасалудан өткен жылуды жіберу реакцияны 125-187 кДж/кг дейін болуы шексіз қосылыстардың гидрирлеуінің экзотермиялық эффектілі реакциясыныңесебінен болады.
Гидротазалау процессінің катализаторлары.ГидротазалауғаVII жәнеVIII топ металл оксидтерінің негізіндегі катализаторлар қолданылады (никель, кобальт, молибден, вольфрам). Өндірісте алюмокобальтмолибденді (АКМ) және алюмоникельмолибденді (АНМ) катализаторлар қолданылады. Алюмоникельмолибденді катализаторға силикатты негізде төзімділікті жоғарылату үшін кремний диоксидін еңгізеді (АНМС).
Тасымалдаушы ретінде алюминий оксиді табылады. Катализаторлар дұрыс емес цилиндрлі формалы бөлікті түрде шығарылады. Қазіргі кезде циолитті негіздегі катализаторлар қолданылады.АКМ катализаторы жоғары активтілікке иежәне күкіртсіздендіру реакциясы үшін селективтітуралы болып, шексіз қосылыстар үшін гидрирлену активтілігі жеткілікті болып келеді. АНМ катализаторы ароматты және азотты қосылыстардың гидрирденуі кезінде үлкен активтілікке ие болатынын көрсетеді.
Гидротазалау процессі кезінде катализаторда коксты алып қалып отырады, нәтижесінде катализатор активтілігінен айырылады. Катализатор активтілігін қалпына келтіру үшін регенерцияға түседі. Катализатор құрамына қарай регенерацияның газды ауалы және бу ауалы әдістері қолданылады. Газды-ауалы регенерация инертті газ бен ауаның 550°С температурасына дейінге аралықта жүзеге асырылады. Булы-ауалы регенерацияда ауа мен су буының қоспасы қолданылады, ол кокстың жануы кезіндегі температурада пеште жылытылған болып келеді. Цеолит құрамды катализаторлардыбулы-ауалы әдіс қолданылмайды. Газды ауалы регенерациясының ұзақтығы 100-120сағ құрайды, ал булы ауалы әдіс үшін одан азырақ болады.Гидрокрекингтің маңызды ерекшелігі ауыр көмірсутекті шикізаттардың бөліну реакциясы кезінде крекинг процессіне сәйкес келетін нәтижесінде бөлінген өнімдер түзілетін гидрирлеу реакциясы жүреді. Гидрокрекингтің негізгі реакциялары болып табылатындары: Жоғарымолеклалы алкандар мен алкендердін деструкциясядеструкция өнімдерінің дегидрирленуі:
CnH2n+2→CmH2m+2+CpH2p
CpH2p+H2→CpH2p+2және соңғы,
CnH2n+2+H2→ CmH2m-2+ CpH2p+2.
2 Алкан шикізатының гидрирлену, мұнда полимеризация мен циклизацияға қарағанда гидрокрекинг термолинамикасы мүмкін болады:
CnH2n+2+H2→ CnH2n+2 .
3 Алкандаризомеризациясы:
н- CnH2n+2→изо- CnH2n+2 .
4 Дециклизация (гидрогенолиз) және нафтендердің деалкилирлену кезіндегі бөлінуі, мысалға:
.
5 Ароматты көмірсутектердің деалкилирленуі мен гидрирленуі:

11-билет
Газ құрамы. Табиғи және ілеспе газдардың физика -химиялық қасиеттері. Концентрациялар
1.Газ өңдеуші зауыттарға түсетін газдар, көміртегі қоспаларын құрайды. Олардың әрқайсысы барлық көлемді алуға тырысады, сондықтан компоненттердің молекулалары барлық көлемге тең таралған.
Коспадағы компоненттердің құрамы олардың концентрациясы деп аталады және бірлік бөлшекте немесе процентпен өлшенеді.
Концентрацияларды массалық, көлемдік және молярлы деп бөлінеді. Массалық концентрацияны gі сол компоненттің массасы G1 қоспаның барлық массасына G бөлгенге тең, яғни мұндағы G1, G2 .... Gn - қоспаның жеке компонентерінің массасы.
Егер, мысалы, 200 кг газ қоспасы, 80 кг метаннан, 40 кг этаннан, 50 кг пропаннан, 20 кг бутандардан, 10 кг пентаннол тұрса, онда әрбір көмірсутегінің массалық концентрациясын төменгідей көрсетуге болады.
Қоспадағы копонентердің массалық концентрациясын біліп, олардың да молярлық концентрациясын Gі әр бір компонентердің массасын оның молекулалық массасына Мі бөлінеді және осыланша осы компоненттің киломолінің санын nі анықтайды. Компоненттің nі компонентерінің киломоліне N қатынасы, бірімен компоненттің молярлық концентрациясы болып табылады.
Массалық үлестер молярлыққа мына формуламен есептеледі мұнда gi – кез-келген компоненттің (і-ші) молярлық үлесі g1, g2, g3, ..... gn – 1, 2, 3,... n-ші М1, М2, М3,... Мn – газды қоспа түзетін 1, 2, 3, ... n-ші компонентердің малекулалық массасы..
2. Газ өңдеу зауытының негізгі технологиялық жабдықтары.
ГӨЗ негізгі технологиялық жабдықтарды алты топқа бөледі:
массаалмастыру аппараттары: газдар қоспасындағы газдың біреуін я сүйықтың ішіндегі затты сініріп алу (абсорберлер, абсобциялау буландыру колонналары, десорберлер), немесе тұрақсыз бензинді көмірсутекті конденсатқа немесе фракцияларға және жеке көмірсутегтерге бөлу (метансыздандырғыш, этансыздандырғыш және ретификациялау колонналары);
жылуалмастыру аппараттары: жылыту, буландыру, газды, көмірсутекті буларды, суды және абсорбентті конденсациялау процестері жұретін жылуалмастырғыштар, жылытқыштар, буландырғыштар мен қайнатқыштар, тоңазытқыштар мен конденсаторлар, және аумен суыту аппараттар;
құбырлы пештер немесе отты жылытқыштар: олардың ішінде газ, абсорбенттер, сүйық көмірсутектер және айналмалы жылу тасып жылыту үшін аппараттар;
сепарациялау аппараттары: сүйықтан газ және қалқыған бөлшектерді бөлу және бір бірінде араласпайтын сүйықтарды бөлу (сепаратор, су бөлгіш, май бөлгіш, түндыргыш, үш фазалы бөлгіштер);
газдан алынған сүйық өнімдерді сақтау ыдыстар, сүйық реагенттермен және газголтдерлер;
- сүйықтарды жылжыту машиналармен механизмдер (сорап), газды қысу (компрессорлар, газ ұрлегіш) және газды ұлғайтуда қолданатын жабдық детандерлер.
МӨЗ қолданылып жүрген ректификациялау колонналар технологиялық міндетіне, қысымына, бу мен сұйық арасындағы жанасуды іске асыру тәсіліне, қоспа өнімдерді бөлгенде алынған заттардың соңына байланысты жіктеледі. Ректификациялау аппараттары атқаратын міндетіне байланысты мұнайды атмосферада айдау колоннасына, бензинсіздендіру, мазутты вакуумда айдау, тұрақтандырушы және т.б. бөлінеді. Қысымға байланысты - қысымда істейтұғын атмосфералы, вакуумды болып бөлінеді. Жанасуды іске асыру тәсіліне байланысты табақшалы және отырғышты болып бөлінеді. Көпшілік технологиялық қондырғыларда мұнайды өндеуге тек табақшалы колонналар қолданылады.
Ректификациялау табақшалары әртүрлі болады - қақпақты, қақпақсыз, бағытталған-ағушы және т.б. Табақша металдан жасалған, бойында көптеген, булардың өтуіне жасалған, тесіктері бар диск. Тесіктер бойында белгілі биіктікте бертиктер-стакандар орналасады, олардың әсерімен табақшада белгілі сұйық қабаты ұсталып тұрады.
Стакандар жоғары жағынан қақпақпен жабылады. Стаканның жоғары белдеуі мен қақпақтың арасында, төменгі табақшалардан түсетін буларды өткізу үшін саңлау болады. Жұмыс кезінде қақпақтар сұйық қабатына батып тұрады да, осының әсерінен, гидравликалық кедергі түзіледі, бу сұйықтық арқылы барботаждан өтеді.
Табақшалардағы сұйықтық деңгейі құйылушы қалқамен реттеледі, оның төменгі бөлігі келесі табақшаға дейін жетеді.
Артық сұйықтық құйылушы қалқамен төмен орналасқан табақшаға түседі. Қақпақтың деңгейін, қақпақ пен стаканның жоғарғы ернеуінің арасын өзгертумен, реттеуге болады.
Қақпақтың әртүрлі конструкциялары - науалы, дөңгелек, алтықабырғалы, S-тәрізді болады. Олардың конструкциясы қарапайым және жеңіл жыйналады. Науалы табақшалардың негізгі кемістері - барботаж бетінің аздығы (табақша бетінің 30% дейін құрайды), бұл бу жылдамдығын өсіріп, флегманың онымен ілесіп кетуіне алып кеп соғады.
3.Атмосфераның экологиялық мәселелері.облыстың ауа бассейні екі түрлі жолмег ластанады. Күшті шаңды борандар мен Маңғыстау жеріндегі тұздардың болуы ауада шаң және тұз түйіршіктері мен тозаңдарының болуын тұрақты етеді. Әрбір автомобиль әрбір бір км-ге есеппен 40зиянды заттар шығарады.,ал облыс бойынша оның мөлшері жылына 100мың тоннадан асып түседі.Атмосфераны ластайтын негізгі өнеркәсіп объектілері болып Ақтау,Жаңаөзен қалаларының кәсіп орындары мен мұнай кәсіпшіліктері болып отыр.Аммосфераның ластануын тоқтату ұшін ең алдымен ауа тазартқыщ,түтін тұтқыш қондырғылар орнатылуын қамтамасыз ету қажет.Әзірге облыста сондай 40 жуық қондырғы бар. Қазіргі таңда амтосфералық ең лас қалалардың бірі-Ақтау қаласы болып саналады.Онда 26 кәсіпорын бар.1980-87 жылдары облыс бойынша ластағыш заттардың мөлшері жан басына шаққанда 793 кг-нан 948 кг-ға дейін,яғни 20%-ке өсті.
12-билет
1.Крекингтің өндірістік катализаторы. Қысым астындағы крекинг кезінде және сұйық шикізатты кокстеу кезінде (газойлдар, мазуттар, гудрондар) газ құрамы ұқсас болады және құрғақ бөлігінің санымен сипатталады (метан, этан) және көміртектің кейбір түрлерімен (25—30 %) ұқсастық байқалады. Мұнадй ұқсастық радикалды тәзбекті механизм процессі мен және С3Н7және одан жоғары радикалдардың санымен сипатталады.
Крекингте сұйық өнім болып кездесетін заттар ароматты көмірсутектер. Бензин крекингінің орташа тереңдік процессі кезінде ол ондай үлкен емес октандық санға ие болады (60—65); ал тереңдетілген процессте ароматты көмірсутектердің концентрациясы өседі, сондықтан октандық саны да жоғары болады. Қысым астында кокстеудің термиялық крекингі кезінде әдеттегі бензиндердің йодтық саны біршама жоғары (80—100 г 12 на 100 г
Крекинг өнімінің құрамы фракциондық ауырлатылса қанықпағандықазаяды; 200—350 °С аралығында қайнайтын крекинг газойлдар көп қолданылатын заттар және дизельды жағармай компоненеті ретінде қолданылып йодтық саны 40—50 г 12 на 100 г болады. Одан да ауырырақ фракциялар әдетте рециркуляцияға қайтып оралады немесе крекинг қалдық немесе ауыр газойл ретінде шығарылады. Процесс режимінің тәуелділігіне қарай және шикізат сапасына қарай бұл өнімдер ароматталған болып келеді.Крекинг-қалдық құрамында бірталай көп мөлшерде шайырлы –асфальтты заттар және қатты заттардың біраз бөлігі— карбоидтар болады.
2.Термиялық процестер жоғарғы температурада өтеді. Олардың қатарына:
Термиялық крекинг және визбрекинг Кокстеу
Пиролиз
Битумды өндіріс
Техникалық көміртектін ондірісі.
Жоғарғы қысымдағы термокрекинг (2-4 МПа) екіншілік немесе ауыр дистилляттарды фракциялардың және олардың коспаларының қалдық өнімдерінен, жеңіл көліктердің жанармайларын өндіру үшін арналған.
Висбрекинг – төмен қысымды және 5000C температурадағы жеңіл термокрекингтің процесі болып табылады. Бұл поцесс ауыр мұнай қалдықтарынан қазанды отындардың құрауыштарын (мысалы, гудронның) немесе арнайы көміртекті материалдардың өндірісі үшін қажет шикізат-дистиллятты өнімді алу үшін арналған. Висбрекинг процесі ең жақсы дамитын процестер қатарына жатады, себебі, бірқатар маркетинг мәселелерін шешуге мүмкіншілік береді.
Кокстеу – мұнай коксының құрауыштарын өндіру үшін шикізат болып табылатын, дистилляттарды өндіру мақсатымен төмен қысымда (0,2-0,3 МПа) мұнай қалдықтарын жіне олардың ауыр газойлдерін термоөндеу процесі болып табылады.
Пиролиз – 700-9000C және төмен қысымда олефині бар газды алу мақсатымен көмірсутекті шикізатты термоөндеудің қатан түрі болып табылады.
Битумдардың өндірісі жол, құрылыс, жабынды жіне басқа да битумдардың маркаларын алу үшін арналған.Техникалық көміртектің өндірісі – 20000C дейін, сұйық немесе газ тектес көмірсутекті шикізаттың (пиролиз шайыры, крекинг қалдықтары) термоөнделуі болып табылады. Төменгі олефиндердің айтарлықтай этиленнің мұнайхимиялық процесстер өндірісінің негізінің бірі негізінен пиролиз болып табылады.Пиролиз – мұнайлы және газды шикізатты термиялық крекингінің қаттырақ формасының бірі ол 700-9000С температурада көмірсутек газын алу үшін қолданылады.Пиролиз шикізатының негізгі төрт тобын ажыратып көрсетуге болады: 1 Этан, пропан, бутан олардың қоспалары, олар табиғи және қосалқы газдардан бөлінеді; 2 Тураайдаулы және аралас мұнайлы фракция типті бензиндер оның қайнау температурасы 200°С, ал тығыздығы 0,73 г/см3;3 Ауыр дистилляттар қайнау температурасы 380°С;4 Мұнай қалдықтары мен мұнай шикізаты., 2. Метанды және сутекті фракциялар, 3. Ацетилен – 99,8% тазалығында өндірілуі керек. 4. Этилен – наряду с сортом «полимеризациондық» сортымен қатар алынуы керек және этилбензол өндірісі үшін бірден бір таза өнім болып табылады Пиролиз өнімдері : 1. Сутекті фракция – 90% ға дейін таза сутекпен өндірілуі керек.
Пиролиза процессінің химизімі. Пиролиз кезінде көмірсутектердің химиялық айналуыларын шартты түрде екі категорияға бөліп қарастыруға болады: біріншілік және екіншілік. Біріншілік реакция нәтижесінде алкендер, этилен, пропилен, бутилен, бутадиен түзіледі. Ал екіншілік реакция нәтижесінде алкендержәне диен көмірсутетері конденсация, полимеризация бір уақытта терең бөлінумен реакциясына түседі, оның нәтижесінде ароматты көмірсутектер: бензол, нафталин, дифенил конденсирленген ароматты көмірсутектер түзіледі.Одан басқа процесс кезінде кокс пен саз түзіледі.
Пироллиз процессі нәтижесінде парафинді көмірсутектердің айналулары.қ-парафиндер – пиролиз кезінде Н2, СН4, этилен, пропилен и т.б заттарды түзеді,яғни радикальды тізбек механизм бойынша реакция жүреді, ол сутектің дегидрогенизация мен диспропорциониролеумен бірге жүреді. Алкандардың бөлінуі С-С байланытарының барлығыныі арасында жүре береді. Бірмезетте сутектің дегидрирленуі жәнедиспропорционирлену реакциялары қатар жүреді.
Мысалға , пиролиз н-гексана С6Н14.
Біріншілік реакциялар:

Екіншілік реакциялар:

Ұзын радикалдардың бөлінуі β- қалпындағы көмірсутектің бос валентті радикалдары арасында өтеді:

Осы кезде алкендер түзіледі және радикалдар . регенирирленеді
Пиролиз процессіндегішексізкөмірсутектердің айналуы.Шикізат пироилизі кезінде қанықпаған көмірсутектер болмайды, бірақ олар әрқашан көмірсутектердің бөлінуі кезінде басқа класстар түзе алады.
Ең аз диссоциация энергиясына ие байланыс С-С, яғни ол β-қалыпына қатысты екілік байланыс түзуші:

Көмірсутекті тізбектерде бөліну мүмкіндігін β-ережесі анықтайды. Әртүрлі реакцияларда сутекті көміртек атомынан бөлу β-байланысын атомға қатысты көмітекті электрон арқылы бөлуге қарағанда жеңіл болады. Бұл пиролизде өнім ретінде алкендер: этилен және пропилен табылады. Терең дәрежесі айналу радикальды реакциядан сутекті алу алкендерде басұандай болады оның нәтижесінде винильды, аллильды және тағы басқа қанықпаған радикальдар түзіледі.Олар бутадиен мен ароматты көмірсутектердің қайнар көзі болып табылады.
700°С тан жоғары температурада диендер полимеризация жолымен тығыздалуға (1) және алкендемен конденсацияға түсіп (2) нәтижесінде циклдық көмірсутектер түзуге қатысады:

13-билет

1.Каталитикалық крекинг процесінің параметрлері. Каталитикалық крекинг мұнайдың терең өңделу процессі болып табылады, нәтижесінде 78-81 октандық саны бар бензиндік фракцияларды алу олар моторлы әдіспен жүзеге асады алынатын өнімдер: дизельді фракциялар, құрамында көп мөлшерде пропан-пропиленді және бутан-бутиленді фракциялар бар газдар. Крекингтің өндірістік катализаторларын әртүрлі қатынаста Al2O3 и SiO2 бар алюмосиликаттардан дайындайды.Крекингтелетін катализаторларды үш типке бөліге болады:
а) қышқылмен өңделген табиғи алюмосиликаттар;
б)кремний оксиді мен алюминий оксидінің әртүрлі қатынастарындадағы аморфты синтетикалықт алюмосилиикаттар;
в) кристаллды синтетикалық алюмосиликаттар.
Барлық крекинг катализаторлары қышқылды орталықтарының барымен сипатталады, олар жоғары температура мен катализатордың активтілігімен анықталады. Табиғи алюмосиликаттар құрамында темір болмайды және олар термотұрақты емес, катализденетіндері сутекті кокстүзушілер болып табылады.
Аморфты алюмосиликаттар құрамында Al2O3жоғары мөлшерде(20-30%) және төмен мөлшерде (10-15%) болғанда оларда темір оксиді болмайды, ал ол оны табиғи етіп тұрған бірден бір фактор, ол жлһоғары мөлшерлі құрамды күкірті бар мұнайлы фракцияларды өңдеу кезінде жоғары термотұрақтылығымен ерекшеленеді, бірақ өту кезіндегі көмірсутектердің айналу дәрежесі ондай жоғары болмайды.
Алюмосиликатты катализаторлардың активтілігін арнайы қоспалардың санымен көтере беруге болады, моторлаушы катализаторлармен, мысалға СО2, галогенқұрамды көмірсутектер, олефиндер және т.б.
Цеолиттер негізіндегі катализаторлар жоғары активтілігімен ерекшеленеді, шикізаттың айналу дәрежесі кіру кезінде ұлғая береді, айналу терең крекингпен жалғастырылады, бензин құрамы құрамындағы көп мөлшерлі парафиндер мен ароматты көмірсутектер бар болуымен ерекшеленеді. Кокс пен газ шығымы азаяды.
Каталитикалық процесстерінің катализаторлары. Алюмосиликатты ультратұрақты цеолитқұрамды микорсферикалық катализаторлар қолданылады,олар процесстің жүруін 5-10 секундқа келтіре алады. Аморфты алюмосиликаттар кеуектілігі жоғары 80 нм диаметрлі болса, ол жоғары молекулалы үлкен адсорбциялы шикізатпен қамтамасыз етеді. Цеолит құрамы катализаторда массасының 20-30% құрайды. Барлық крекинг катализаторлары мүмкіндігінше барлығы сирек жер металлдарының оксидтерінің элементтерінен тұрады. Лантан мен онымен қатар жүретін элементтер қолданылады: неодим, диспрозий және тағы сол сияқты тұрақтылықты элементтер. СЖЭ оксидтер катализатордағы құрамы масасының 2,5%нан аспайды.
2 Пиролиз процесінің параметрлері Пиролиз – мұнайлы және газды шикізатты термиялық крекингінің қаттырақ формасының бірі ол 700-9000С температурада көмірсутек газын алу үшін қолданылады.
Пиролиз шикізатының негізгі төрт тобын ажыратып көрсетуге болады: 1 Этан, пропан, бутан олардың қоспалары, олар табиғи және қосалқы газдардан бөлінеді; Тураайдаулы және аралас мұнайлы фракция типті бензиндер оның қайнау температурасы 200°С, ал тығыздығы 0,73 г/см3;3 Ауыр дистилляттар қайнау температурасы 380°С;4 Мұнай қалдықтары мен мұнай шикізаты.Пиролиз өнімдері : 1. Сутекті фракция – 90% ға дейін таза сутекпен өндірілуі керек, 2. Метанды және сутекті фракциялар, 3. Ацетилен – 99,8% тазалығында өндірілуі керек. 4. Этилен – наряду с сортом «полимеризациондық» сортымен қатар алынуы керек және этилбензол өндірісі үшін бірден бір таза өнім болып табылады.Пиролиза процессінің химизімі. Пиролиз кезінде көмірсутектердің химиялық айналуыларын шартты түрде екі категорияға бөліп қарастыруға болады: біріншілік және екіншілік. Біріншілік реакция нәтижесінде алкендер, этилен, пропилен, бутилен, бутадиен түзіледі. Ал екіншілік реакция нәтижесінде алкендержәне диен көмірсутетері конденсация, полимеризация бір уақытта терең бөлінумен реакциясына түседі, оның нәтижесінде ароматты көмірсутектер: бензол, нафталин, дифенил конденсирленген ароматты көмірсутектер түзіледі.Одан басқа процесс кезінде кокс пен саз түзіледі.Пироллиз процессі нәтижесінде парафинді көмірсутектердің айналулары.қ-парафиндер – пиролиз кезінде Н2, СН4, этилен, пропилен и т.б заттарды түзеді,яғни радикальды тізбек механизм бойынша реакция жүреді, ол сутектің дегидрогенизация мен диспропорциониролеумен бірге жүреді. Алкандардың бөлінуі С-С байланытарының барлығыныі арасында жүре береді. Бірмезетте сутектің дегидрирленуі жәнедиспропорционирлену реакциялары қатар жүреді.
Мысалға , пиролиз н-гексана С6Н14.
3. Газдарды кептіру. Газ құрамындағы ылғал. Газды кептіру. Судың буы көмірсутек комплекстерімен — гидраттар түзеді (СН4.6Н20, СН4.7Н20, С2Н6.7Н20, С3Н8.18Н20 және т.б). Гидраттар құбырларды тығындап оның экслуатациясын қиындатады және компрессор жұмысын бұзады.
Газдарды кептірудің бірнеше әдістері бар. Олар газдарды кеңейтуге негізделген, кеңейту кезінде сыртқы жұмыс әсерінен антифриз атылып газдан сұйық сорылып, қатты жұтылады. Газды кептірудің кең таралған әдісі сұйықтардың немесе қатты заттар көмегімен жұту.Көмірсутекті газдарды сұйық жұтқыштар көмегімен кептіру абсорбциялық процесстерге жатады, яғни су буы ерітінділермен жұтылады. Кептіргіш ретінде глицерин, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль қолданылады.Сонымен қатар тұз ерітінділері де қолданылады, мысалға кальций хлориді. Қатты жұтқыштармен газдарды кептіру адсорбцияға негізделген.Өндірістік адсорбенттердің ішінен газдарды кептіруге силикагель, алюмогель (алюминийдің активтелген оксиді), активтелген боксит және молекулярлы сита 4А және 5А. Табиғи газдарды күкіртсутек пен СО көміртегінен тазалау.Әдістердің ішінде көбірек қызықтыратыны этаноламинмен тазалау, ол H2S, С02 және Н20 тазалаудың бәрін біріктіреді.С02және H2S моноэтаноламмен журетін адсорцияның негізгі теңдеулері келесідей етіп көрсетуге болады:

Күкіртсутек пен СО ны этаноламинмен жұту процессі жоғарғы қысымда 25—40° С температурада жүреді, алжұтудың регенерациясы төменгі қысымда 105° С және одан да жоғары температурада жүреді.Этаноламинмен H2S, С02 және Н20 тазалаудың бәрін біркелкі жүргізуде этиленглик қолданылады.Сумен жуу және карбонатты тазалау.H2SжәнеСО2этаноламинамменабсорбциялау кезінде газдағы қоспа концентрациялары2—2,5 мол. % аспайды.
Одан жоғары концентрацияда келесі абсорбенттенді қолданған тиімді болып келеді: су, натрий карбонаты (Na2C03) немесе калий карбонаты (К2С03) — поташтың судағы ерітінділері. Оларды H2S және С02 2—2,5 мол. % концентрациясына дейін қолданады, ал негізгі тазалау этиламинмен жүреді.
Күкірт өндірісі. Табиғи және кездейсоқ газдарды өңдеуге дайындаудың соңғы сатысы болып күкіртсутекті утилизациялау табылады, ал ол мұнай және табиғи газдың улы қоспасы болып табылады. Күкіртсутектен күкітті бөліп алудың ең қарапайым әдісі болып Клаус процессі табылады,ол күкіртсутектің толық емес жануына негізделген.Бұл кезде келесі реакция жүреді:

Газды бөлу мұнайды бөлуден бөлек болады. Газдарды бөлу келесі схемамен жүреді: бірінші барлық газдық салмақты сығады және суытады.Бірінші контурда суыту кезінде су мен ауа қолданылады. Осы кезде 0,5 МПа қысымда және 350С температурада газдың С3-С4бөліктерінің конденсациясы жүреді. Пайда болған газдысулы қоспаны бензинди абсорбенті бар колоннадан өткізеді. Молекуламен конденсирленген пропан мен бутан онда ериді. Газбен қаныққан бензин абсорбердан десорбцияға түседі, онда арнайы қысыммен температурада еріген газды айдап шығарады. Қалған газдың қоспасының бөлігін ары қарай сығып оын суытуды жалғастырады. Алдымен оны аммикты немесе фреонды циклда, сосын этанда немесе этиленде (-800 С), қажет болғанда -100 0Стемпературадан төмен және 4 МПа қысымды метанды тоңазытқышты циклқолданылады. Мұндай газдыфракциондау циклдары қосалқы газдарды өңдеуде қолданылады.
14-билет
1. Төмен температураға дейін газ суыту процестері. Біздің елде де, шет елдерде де газ өңдеу зауттарында ең көп қолданыс тапқан суық агенттер аммиак пен пропан. Пропан кеңінен қолданылады, ол арзан және қол жетерлік, ол кішігірім қондырғыларда ГӨЗ алынады, бірақ термодинамикалық қасиеттері бойынша (булану жылуы, меншікті суық өнімділігі) пропанмен сылыстырғанда, аммиак тиімдірек болып келеді.Аммиак NH3 – тұншықтырғыш иісты газ, адам ағзасына зиянды. Ауадағы концентрациясы 0,02 мг/л аспауы керек. Ауада концентрациясы одан көп болса көздің және тыныс алу жолдарының сілікейлі қабықшасын тітіркендіреді. Ауада аммиактың мөлшері 0,5-0,7 көл. % болса өлімге дейін алып келуі мүмкін.Концентрациясы 16-25 көл. % аралықта болса ашық жалының әсерінен ыдырап, атылуы мүмкін. Суда аммиак жақсы ериді (судың бір көлемінде аммиактың 1000 көлеміне дейін ерітуге болады), ішіндегі ылғалдың мөлшері 0,2 %-дан аспауы керек. Майда ерімейді.Ылғал қатысуында аммиак түсті металдарға: мырышқа, мысқа және олардын балқымаларына коррозиялы активті Аммиак термодинамикалық қасиеттері бойынша ең жақсы суытқыш агент болып табылады. Оны негізінен поршеньді және абсорбциялы тоңазытқыш машиналарда t2 400С-дан төмен t0 – 400С жоғары температура аралығында қолданады.Пропан С3Н8 – сұйытылған көмірсутекті газ, майда жақсы ериді, жанғыш және жарылғыш. Пропанға қойылатың талаптар – еріген ылғал болмауы және негізгі компоненттің концентрациясы жоғары, яғни 98% төмен болмауы керек. Этан (С2Н6), изобутан (i-С4Н10) сияқты әр шекаралық компоненттердің мөлшері суық агентте – пропанда 1% көп болмауы керек. Суық агентте этанның мөлшерінің артуы конденсацияны нашарлатады, қысымды жоғарылатады (әсіресе жазғы уақытта) және суық агенттің шығындануына әкеліп соғады. Суық агентте изобутан болса, онда қайнау жағдайы нашарлайды, буландырғышта сұйық қалдық пайда болуы мүмкін, ол компрессорға түссе апатқа әкеліп соғады.Пропан өзінің термодинамикалық сапасы жағынан суық агент ретінде аммиактан біршама төмен, бірақ соңғы кезде көп қолданыс табуда.Фреондар - метан қатары қөмірсутектерінің фторлы, хлорлы туындылары:CFCl3-фреон-11, CF2Cl2-фреон-12, CHF2Cl-фреон-22, C2F3Cl3-фреон-113, C2H3F2Cl - фреон-142.
Фреондар адамның өміріне зиян келтірмейді және жарылғыш емес. Фреондарды суық агенттер ретінде t2 400С-дан төмен t0 – 200С жоғары температура аралығында қолданады. Этан С2Н6 – көмірсутекті газ, атмосфералық қысымда қайнау температурасы -88,60С. Критикалық температурасы 330С, фреон-13 сияқты каскадты тоңазытқыш машиналарда төмен температура (-70 ден -1000С дейін) алуға қолданылады.
2. ҚР табиғи газдары мен мұнайы. Негізгі мәліметтері. Біздің елімізде газ өңдеу өнеркәсібінің негізгі шикізаты газ конденсатты кен орындарының мұнай газдары мен табиғи газдары болып табылады. Құрамында метан өте көп болатын таза газды кен орындарының табиғи газдары өңделмейді.ТМД елдері кен орындарының мұнай газдары көмірсутектік құрамы жағынан әр түрлі болады. С3 және одан жоғары көмірсутектердің мөлшері кең аралықта – 54 тен (Азербайджандағы Мұнайлы тастар кен орындары)1304 г/м3- ге (Орынбор облысының Герасим кен орыны) дейін өзгеріп тұрады.
Кейбір кен орындарының мұнай газдары гелийдің өндірістік қоры болып табылады.Этанның мөлшері 11,9%, азоттың мөлшері 10% дейін жетеді (азоттың мөлшері 12,4 тен 54,4% дейін жететін әр түрлі кен орындары газдары да бар) Орал- Павелоны, Өзбекстан және Түркмен кен орындары газдарында 4,93% - дейін Н2S болады. Н2S 23% және СО2 25% болатын Астрахань облысы кен орындары газдарын ерекше атап кетуге болады. Газдың ауамен салыстырғандағы тығыздығы 0,560 дан 0,798 дейін өзгеріп тұрады.
Газдан максималды конденсациялау кысымында (Р=5,5 М Па) және -50С температурада (бірқалыпты және ыстық климат зоналары үшін тасмалдауы дайындалғандағы роса нүктесі) бөлінетін тұрақты конденсаттың мөлшері 10 нан 700 см3/м3 аралығында өзгеріп тұрады.Фракциялық құрамы бойынша конденсаттар әр түрлі болады. Қайнап шығу температура кең аралықта өзгереді: қайнау басталуы 25 тен 1000С дейін, қайнау бітуі 185 тен 3600С дейін және одан да жоғары.Топтың химиялық құрамы жағынан да конденсаттар біркелкі емес, олардың кейбіреулері негізінен метан қатары көмірсутектерінен тұрады, басқалары метан – нафтенді келеді, үшіншісінде метан көмірсутектерінен гөрі нафтен көмірсутектері көбірек болады. Кейбір конденсаттарды араматты көмірсутектер көп болады.Сонымен, біздің елімізде газ өңдеудің негізгі ресурстары мұнай газдары, газ конденсатты кен орындарының газдары және конденсаттар болып табылады. Шикізат түрінің өңдеуге қолдану реті техника-эканомикалық есептеулер арқылы негізделуі керек.Этанның мұнай газындағы ресурсы табиғи газдағыдан 40-50%-ен кем болады. Сонымен қатар әдетте этанның мұнай газындағы пайыздық мөлшері «семіз» газ конденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен көп не тең екенін ескеру керек.Пропан мен бутанның мұнай газдарындағы ресурсы газконденсатты кен орындарының табиғи газындағы мөлшерінен шамамен 30-40% ға артық. Демек, алдымен одан С3+С4 тің терең шығарып алу үшін мұнай газдарын толық өңдеп алу керек.Қазіргі кезде газ конденсатты кен орындарының табиғи газын сол жерде өңдеу дегеніміз газды алыс қашықтыққа тасымалдауды қамтамасыз ету деген сөз. Бірақ табиғи газды- этанның және сұйытылған газдардың ірі қорын терең өңдеу өте маңызды. Мұндайда өңдеуге алдымен этанмен және сұйытылған газдармен көбірек байытылған газ конденсат кенорындарын терең қолдану керек.Газ конденсаттардан синтетикалық материалдарды алу, олефиндер, ароматты көмірсутектер өндірісі үшін тамаша шикізат болып табылады.\
3. Екіншілік процестерді классификациялау. Термиялық процестер.мұнай өндеу барысында біріншілік және екіншілік өндеу процестері жүзеге асады. Біріншілік процестерді мұнай өндеудегі алғашқы процестері ретінде қолданылады. Бұл процестер дайын тауарлы мұнай алу үшін жеткіліксіз процестер болып табылады. Сондықтан сапалы дайын мұнай өнімдерін алу үшін, термиялық (термиялық крекинг, пиролиз, кокстеу), термокаталитикалық (каталитикалық крекинг, каталитикалық реформинг, изомеризация, алкилдеу) және гидрогенизациялау (гидрокрекинг, гидротазалау) процестерін қолданады.Термиялық процестер жоғарғы температурада өтеді. Олардың қатарына:
1.Термиялық крекинг және визбрекинг
2.Кокстеу
3.Пиролиз
4.Битумды өндіріс
Техникалық көміртектін ондірісі.
Жоғарғы қысымдағы термокрекинг (2-4 МПа) екіншілік немесе ауыр дистилляттарды фракциялардың және олардың коспаларының қалдық өнімдерінен, жеңіл көліктердің жанармайларын өндіру үшін арналған.
Висбрекинг – төмен қысымды және 5000C температурадағы жеңіл термокрекингтің процесі болып табылады. Бұл поцесс ауыр мұнай қалдықтарынан қазанды отындардың құрауыштарын (мысалы, гудронның) немесе арнайы көміртекті материалдардың өндірісі үшін қажет шикізат-дистиллятты өнімді алу үшін арналған. Висбрекинг процесі ең жақсы дамитын процестер қатарына жатады, себебі, бірқатар маркетинг мәселелерін шешуге мүмкіншілік береді.
Кокстеу – мұнай коксының құрауыштарын өндіру үшін шикізат болып табылатын, дистилляттарды өндіру мақсатымен төмен қысымда (0,2-0,3 МПа) мұнай қалдықтарын жіне олардың ауыр газойлдерін термоөндеу процесі болып табылады.
Пиролиз – 700-9000C және төмен қысымда олефині бар газды алу мақсатымен көмірсутекті шикізатты термоөндеудің қатан түрі болып табылады.
Битумдардың өндірісі жол, құрылыс, жабынды жіне басқа да битумдардың маркаларын алу үшін арналған.
Техникалық көміртектің өндірісі – 20000C дейін, сұйық немесе газ тектес көмірсутекті шикізаттың (пиролиз шайыры, крекинг қалдықтары) термоөнделуі болып табылады.
15-билет
1. .Газ күйінің негізгі заңдары. БойльМариотт, ГейЛюссак, Шарль заңдары, БойльМариотт мен ГейЛюссактың біріккен заңы, Авогадро заңы.
Бойль-Мариотта заңыБұл заң Р және V арасындағы байланысты блай көрсетеді: T=const берілген газ массасының Р, V кері пропорционалды, қысым – тұрақты шама.
Гей-Люссак заңыБұл заң бойынша Р=const кездегі берілген масса көлемі абсолют T тура пропорционалды өзгереді, яғни газ көлемінің абсолют температура қатынасы тұрақты шама:
Шарль заңыБұл заң бойынша: V=const кездегі газдың берілген масса үшін Р өзгеруі абсолютті температурасына тура пропорционалды, яғни Р абсолютті Т қатынасы – тұрақты шама:
Бойля- Мариотта мен Гей- Люссактің біріккен заңыБойль- Мариотт пен Гей- Люссактің заңы бойынша:Яғни көлемнің қысымға көбейтіндісінің абсолют температураға қатынасы берілген масса үшін тұрақты шама.Бұл заң Бойль- Мариотт пен Гей- Люссактің біріктірілген заңы. Авогадро заңыАвогадро заңы бойынша Р=101325 Па және Т=273,15 К кез келген газдың бір молі 22,41 дм3 бірдей көлем алады. Осыдан кез келген Бойль- Мариотт пен Гей – Люссактің біріктірілген заңымен анықталған газдың бір молі бірдей көлем алады, ол универсалды газ тұрақтысы деп аталады және R0 белгіленеді:

Идиалды газ күйінің теңдеуіИдеалды газ деп молекуласы көлем алмайтын және бір бірімен әрекеттеспейтін газды айтады. Идиалды газ үшін келесі қатынас алынады:
мұнда Р - газ қысымы, Па; V- қысымдағы газ қөлемі, м3; m- газ массасы, кг; M - газдың молярлы массасы, кг/моль; R0 – универсалды газ тұрақтылығы, Дж/(моль∙ К); Т- газ температурасы, К.
R0/M қатынасы берілген газдың меншікті тұрақтысы деп аталады және R [Дж/ (кг∙ К)] белгіленеді.Газ тұрақтысын ескеріп:РV=mRT. Реалды газ күйінің теңдеуі және сығылу коэффициентіРеалды газдың молекулалары белгілі V көлем алады және бір бірімен әрекеттеседі сондықтан реал газ идеал газ қасиеттеріне аз қысым мөлшерде иеленеді. Қысым өсуімен реал газ қасиеттерін идеал газ қасиеттерінен молекулалық кұштерінің қозғалуынан ауытқиды, сондықтан оны ескермеуге болады.Осыған байланысты реал газ кұйінін теңдеуі мынадай:
мұнда Z - тұзету, реалды газдың қасиетінің идеал газының қасиетіне уаытқыны ескеретін, газ сығылу коэффициенті деп аталады.Z шамасын арнайы график бойынша берілген газ немесе газ қоспанын келтірілген Р және T бойынша табады.
Термиялық крекингтің шикізаты мен өнімдері. . Термиялық крекинг ашық түсті мқнай өнімдерін алу үшінжоғары температура мен қысымда өтеді.Мұнда 25-40% юезин алынады,оның октан саны төмен.Күкіртті,шайырлы,жоғары парафинді мұнайда термиялық крекинг өнімінің сапасы тқмен болады. Октан саны аз,ал керосин және дизель жанар майында күкірт көп,ауыр қалдықтар-30-40% болады.Сондықтан осы кезде көбіне катализдік катализатор қолданылады.Бұл әдісте түрлі катализаторлар қолданылады, процесс 0.4 Мпа дейінгі қысымда,450-520 температурада жүргізіледі.Мұнайды әсіресе керосин мен газойль фракцияларын пайдаланады.Бұл әдіс гидролизге қарағанда кокстенуді едәуір төмендетіп,олефеин шығымын, әсіресе катализатор қолданғанда арттырады. Гидрокрекинг сутек қысымы арқылы жүргізіліп, мұнайдың күкіртті және шайыолы ауыр фракцияларын өңдеуде қолданылады.Бұл процесс сутектің 5-30Мпа қысымында 350—450Стемпературада Mo,Ni оксидтері мен сульфидтерін катализатор ретінде қолдану арқылы жүреді.Мұндай процесс кезінде гидрогенделеді,полициклді көмірсуткетер изопарафиндерге ыдырайды.
3.Кокстеу мақсаты. Қондырғы түрлері. Кокстеу – мұнай коксының құрауыштарын өндіру үшін шикізат болып табылатын, дистилляттарды өндіру мақсатымен төмен қысымда (0,2-0,3 МПа) мұнай қалдықтарын жіне олардың ауыр газойлдерін термоөндеу процесі болып табылады.Кокс-көмірді немесе мұнайлы шикізаттапды кокстеу арқылы алынатын жасанды қатты отын.Тас көмір коксін пайдалану 18ғ-дан белгілі. Алғаш рет кокспен шойын балқыту 1735ж Ұлыбританияда іске асырылады, ал алғашқы жабық камералы кокс пештері 19 ғасырдың ғасырдың 30жылдарында өндіріске енгізілді.Тас көмірді кокстеудің кең тараған әдіс -3 млн ге дейін ұсақталған тас көмір түйірлеріни 900-1050С-та ауасыз қызжыру арқылы алу.Ал мұнай қалдықтарынан коксті ауа қатыстырмай жабық ыдыста 4-5 атмосфералық қысымда және 450-500С температурада қыздырып өңдеу арқылы алады. Өндірісте процесс екі тәсілмен жүргізіледі-қыздырылмайтын реакторларда баяу кокстеу және көлденең орнатылған қыздырылған кубты қондырғыларда шыққын мазут пен гудрон,термиялық крекинг қалдықтары,пиролиз шайыры, катализдік крекингтің ауыр газоильдері және мұнай-битумды жыныстар жатады.Кокстің тығыздығы-1,4-1,5г /см3, оның құрамындағы көміртектің мөлшері 96%-ға жетеді. Коксте сондай-ақ, күкірт және металдар жинақталады. Құрамындағы күкірттің мөлшері бойынша кокс аз күкіртті,күкіртті,және көп күкіртті болып бөлінеді.Кокс металлургияда тотықсыздандырғыш және отын ретінде ,электродта,алюминий,фосфор,кремний,ферроқұймалар т.б материалдар өндірісіндеғавиация және ракета техникасында,электр және радиотехникада,ядролық энергетикада кең қолданылады.
16-билет
1. Газдарды өңдеу әдістері. Процестердің классификациасы, газдарды дайындау әдістері. Соңғы он жылдықта газ кенорын қарқынды өсуін көреміз соның ішінде үлесі газоконденсат кенорындарының күрделі компоненттік құрамы, пласттық газ құрамы тек сұйық көмірсутектер ғана емес ( пентан және жоғары қайнайтын ) сонымен қатар күкірт сутек күкірті бар қосылыстар, гелий және тағы басқа компаненттер.
Табиғи газ тек газ кенорындарда алынатын болса ( газ құрамында 95 % метан құрайды ) газ өңдеу және тұтынушыға жеткізуде ең негізгі процес ол кептіру.
Газ өңдеуге өткенде газоконденсат кенорына кең және әртүрлі технологиялық мүмкіндік керек болды жаңа шешім жаңаша шешуге газ және конденсат тасымалға дайындау, және табиғи газды терең өңдеуге дайындау.
Сонымен бірге газдарды кептіру кең тарған технология болып қалады, кез келген газ кенорында және газ өңдеу зауытында.
Газ өңдеу зауытарының технологиялық процестері:
Газды бензинсіздендіру әдістері. ГӨЗ – да толық аяқталған технологиялық цикл, негізгі бес технологиялық процесс.
қабылдау, өлшеу және мұнай газды өндіруге дайындау, сепарация тазалау, кептіру.
газдарды бензинсіздендіру оның құрамынан тұрақсыз бензинді бөліп алу
тұрақсыз бензинді бөлі алу, зауыттан шығатын және сырттан кіретін, мысалы: промыстық мұнайтұрақтандыру құрылғылары немесе басқа ГПЗ, газдың бензин және индивидуалдық техникалық таза көмірсутек пропан, изобутан, Н – бутан ( ал кейбір жағдайда бұдан бөлек этан изопентан, Н – пентан, Н – гексан );
қабылдау сақтау және түсіру теміржол транспортпен немесе құбырлы сұйық әдіспен заводтқа тасымалдау.
сонымен қатар кейбір мұнай газын өндейтін зауыттарда газдың құрамында болатын гелиді бөлу құрылғылары және күкіртсутектен элементарлық күкіртті өндіру құрамында болады.
ГӨЗ – да негізгі процесс болып бензинсіздендіру болып табылады. Мұнай газын өңдеу көлеміне байланысты, оның құрамындағы мақсаттық компонентті белгілі тереңдікке бөлу, тұрғылықты промостық жағдай және факторына байланысты бензинсіздендіру бес әдісі бар.
Компрессорлық
Тепературалық конденсатциялық және ректификациалық
Абсорбциялық
Адсорбциалық
Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті
Негізгізіне газдарды қысу одан соң салқындату ауалы және сулы тоңазытқыштармен; көмірсутек кейбір сулы бу бөлігі, газ құрамына кіретін, конденсатцияланады, содан соң сепараторда бөлінеді.
Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті өзі жеке өте аз қолданылады тек майлы газдарды бензинсіздендіру құрамында С3Н8 1000 г\ м3 және одан жоғары. Бұл әдіс мақсатты компонентті газдан терең бөлуге басқа бензинсіздендіру әдісімен біргелесіп жүргізіледі.
Төмен температуралық конденсатция процесі (ТТК).
Бұл процесте сығылған газ хладоагенттермен минустық температураға дейін суытылады (пропанмен немесе аммиакпен), нәтижесінде газдың қомақты бөлігі конденсатциаланады. Көмірсутекті конденсат, кіретін газ құрамында болатын барлық көмірсутектер сепаратормен бөлінедіде ректификация колоннаға беріледі – де этанизатор. Колонна жоғарғы бөлігінен метан және этан, төменгі бөлігінен тұрақсыз газды бензин бөлінеді. Газды шикізат құрамында С3Н8 - мөлшері 300 г\ м3 төментемпературалық конденсатцияда гелиді алу тиімді.
(ТТК) – құрылғысы технолгиялық схемасы бойынша және пайдалану жағынан қарапайым, абсорбция процесімен салыстырғанда.
Төментемпературалық ректификация (ТТР).
(ТТР) (ТТК) дан айырмашылығы, төмен температурада ректификация колоннаға екіфазалы қоспа түседі: газ суытылады одан көмірсутек конденсат бөлінеді. Колоннаның жоғарғы бөлігінен бензинсізденген газ, ал төменгі бөлігінен деметанданған көмірсутек конденсат шығады. Этан конденсаттан екінші колоннадан деэтанмзатордан алынады.
Бензинсіздендірудің абсорбциалық әдісі. Газ компоненттер және сұйық мұнай өнімдерінің әртүрлі ерігіштігіне байланысты, абсорбент сіңіргіш реттінде қолданады. Бензинсіздендіру процесі абсорбер деп аталатын цилиндірлік колоннада жүреді. Абсорбер бөлу биіктігі тік перегородка – барботажды табақшалар, төменен жоғары ұшқан газ және жоғарыдан төмен аққан абсорбермен жанасаып контактілеу процесі жүреді. Газ көтеріуіне байланысты төменгі табақшадан көтерілу кезінде газ құрамында ауыр көмірсутектер абсорбентте ериді, абсорбер жоғарғы бөлігінен ауыр көмірсутексіз бензинсізденген газ алынады.
Абсорбердің төменгі бөлігінде қаныққан абсорбент алынады, алынған абсорбент келесі кезеңге десорбцияға жіберіледі. Бұл кезеңге қыздыру және қысымды түсіру арқылы көмірсутек газын абсорберден буландыру жүреді, десорбердің кезде конденсатор тоңазытқыштан өтіп, конденсатциаланып тұрақсыз газ бензин түзеді.
Регенерациаланған немесе «арық » абсорбент десорбердің төменгі бөлігінен шығып суытылады және қайта абсорберге беріледі, абсорбент тұйық системамен циркуляциаланады.
Абсорбциондық әдіспен газды бензинсіздендіру тиімді әдісі, құрамында С3Н8 200 – 300 г көмірсутек 1 м3 тең.
Абсорбенттердің сіңіргіштік қасиеті температура төмендеген сайын өседі. Соңғы уақытта мұнай газын абсорбция тәсілмен температурада (00С) алу көп қолданыс табады.
Қоршаған орта температура абсорбциямен салыстырғанда, төмен температуралы абсорбция мақсаттық компоненттер шығымы бірдей бірақ энергетика ресурстары, аппараттық конструкциясы өлшемі аз, пайдалану шығындары төмендейді.
Арық мұнай газын өңдіру кезде С3Н8 құрамы 50 ден 100 г\м3 адсорбциалық әдіс қолданады. Ол негізінен ауыр қатты материал ( адсорбенттен) газ және буды сіңіруші. Абсорбент ретінде негізінен активтелген көмірді қолданады, бұл өз ретінде ауыр көмірсутектерді сіңіреді және өзі қанығады. Қаныққан көмір құрамынан көмір сутек шығару үшін қызған су буымен өңдейді. Көмір сутекті және сулы бу қоспасын конденсатор тоңазытқышта суытады және конденсациялайды. Алынған тұрақсыз бензин оңай судан айырылады.
2. Газдарды кептіру. Газ құрамындағы ылғал. . Газды кептіру. Судың буы көмірсутек комплекстерімен — гидраттар түзеді (СН4.6Н20, СН4.7Н20, С2Н6.7Н20, С3Н8.18Н20 және т.б). Гидраттар құбырларды тығындап оның экслуатациясын қиындатады және компрессор жұмысын бұзады.Газдарды кептірудің бірнеше әдістері бар. Олар газдарды кеңейтуге негізделген, кеңейту кезінде сыртқы жұмыс әсерінен антифриз атылып газдан сұйық сорылып, қатты жұтылады. Газды кептірудің кең таралған әдісі сұйықтардың немесе қатты заттар көмегімен жұту.Көмірсутекті газдарды сұйық жұтқыштар көмегімен кептіру абсорбциялық процесстерге жатады, яғни су буы ерітінділермен жұтылады. Кептіргіш ретінде глицерин, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль қолданылады.Сонымен қатар тұз ерітінділері де қолданылады, мысалға кальций хлориді. Қатты жұтқыштармен газдарды кептіру адсорбцияға негізделген.Өндірістік адсорбенттердің ішінен газдарды кептіруге силикагель, алюмогель (алюминийдің активтелген оксиді), активтелген боксит және молекулярлы сита 4А және 5А. Табиғи газдарды күкіртсутек пен СО көміртегінен тазалау.Әдістердің ішінде көбірек қызықтыратыны этаноламинмен тазалау, ол H2S, С02 және Н20 тазалаудың бәрін біріктіреді.С02және H2S моноэтаноламмен журетін адсорцияның негізгі теңдеулері келесідей етіп көрсетуге болады:

Күкіртсутек пен СО ны этаноламинмен жұту процессі жоғарғы қысымда 25—40° С температурада жүреді, алжұтудың регенерациясы төменгі қысымда 105° С және одан да жоғары температурада жүреді.Этаноламинмен H2S, С02 және Н20 тазалаудың бәрін біркелкі жүргізуде этиленглик қолданылады.Сумен жуу және карбонатты тазалау.H2SжәнеСО2этаноламинамменабсорбциялау кезінде газдағы қоспа концентрациялары2—2,5 мол. % аспайды.
Одан жоғары концентрацияда келесі абсорбенттенді қолданған тиімді болып келеді: су, натрий карбонаты (Na2C03) немесе калий карбонаты (К2С03) — поташтың судағы ерітінділері. Оларды H2S және С02 2—2,5 мол. % концентрациясына дейін қолданады, ал негізгі тазалау этиламинмен жүреді.
Күкірт өндірісі. Табиғи және кездейсоқ газдарды өңдеуге дайындаудың соңғы сатысы болып күкіртсутекті утилизациялау табылады, ал ол мұнай және табиғи газдың улы қоспасы болып табылады. Күкіртсутектен күкітті бөліп алудың ең қарапайым әдісі болып Клаус процессі табылады,ол күкіртсутектің толық емес жануына негізделген.Бұл кезде келесі реакция жүреді:

Газды бөлу мұнайды бөлуден бөлек болады. Газдарды бөлу келесі схемамен жүреді: бірінші барлық газдық салмақты сығады және суытады.Бірінші контурда суыту кезінде су мен ауа қолданылады. Осы кезде 0,5 МПа қысымда және 350С температурада газдың С3-С4бөліктерінің конденсациясы жүреді. Пайда болған газдысулы қоспаны бензинди абсорбенті бар колоннадан өткізеді. Молекуламен конденсирленген пропан мен бутан онда ериді. Газбен қаныққан бензин абсорбердан десорбцияға түседі, онда арнайы қысыммен температурада еріген газды айдап шығарады. Қалған газдың қоспасының бөлігін ары қарай сығып оын суытуды жалғастырады. Алдымен оны аммикты немесе фреонды циклда, сосын этанда немесе этиленде (-800 С), қажет болғанда -100 0Стемпературадан төмен және 4 МПа қысымды метанды тоңазытқышты циклқолданылады. Мұндай газдыфракциондау циклдары қосалқы газдарды өңдеуде қолданылады.
3. Табиғи газдарды күкіртті сутегінен, көміртегі қосоксидінен және күкіртті қосылыстардан тазалау. Мұнай және табиғи газдар құрамына көмірсутектермен бірге қышқыл газдар - көмірсутегінің қосоксиді (СО2) және күкіртті сутегі (Н2S), тағы да күкіртті қосылыстар - көміртегінің күкіртоксиді (СOS), қоскүкіртті көміртегі (СS2), меркаптандар (RSH), тиофендер және басқа қоспалар кіреді, олар белгілі жағдайда газдарды тасымалдауды және пайдалануды күрделендіреді, металлдардың коррозиясын күшейтеді, каталитикалық процесстердің тиімділігін төмендетеді және катализаторларды уландырады.
Газдарды H2S пен СО2-ден тазалаудың өндірістік әдістері өте көп. Олардың арасынан ең көп тарағаны этаноламинмен тазалау, бұл кейбір жағдайда, H2S, СО2 және Н2О-ны газдан бөлуді бірге жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл мақсатта этаноламинмен тазалаудан бөлек сумен жууды және сілті металлдардың карбонаттарының судағы ерітіндісімен тазалауды қолданады. Газдарды H2S пен СО2-ден этаноламинмен тазалау әдісі 1930ж. бері қолдануда. Қәзір бұл әдіс әртүрлі вариантта мұнайхимия синтезінде шикізат дайындауда көптеп қолдануда. Табиғи газдарды тазалауда бірэтаноламиннің (БЭА) 15-30% судағы ерітіндісін пайдаланады. Бірэтаноламиннің құны аздығымен қатар, реакцияға қабілетті және тұрақтылығы жоғары және регенерациясы жеңіл іске асырылады. Бірэтаноламиннің қайнау температурасы 1700С, суда шексіз ериді.
СО2 мен Н2S бірэтаноламинмен абсорбциялауда мынадай негізгі қосынды реакциялар орын алады:
2RNH2+H2S↔( RNH3) 2S
(RNH3)2S + H2S ↔ 2RNH3HS
CO2 + 2RNH2 + H2O ↔ (RNH3)2CO3
CO2 + (RNH3)2CO3 + H2O ↔ 2RNH3HCO3
мұнда, R−НОСН2 СН2 тобы. Төменгі температурада реакциялар солдан оңға, жоғары температурада – оңнан солға жүреді:
Бірінші жағдайда H2S және СО2 абсорбентпен «байланысады», екіншіде адсорбенттің регенерациясы және жұтылған қышқыл газдардың (H2S және СО2) бөлінуі орын алады.
Күкірттісутегі мен көміртегінің қосоксидін этаноламинмен жұтқызу процессін жоғары қысымда және 25-40оС температурада жүргізеді, ал жұтқышты регенерациялауды төменгі қысымда және 105оС-тан жоғары температурада жүргізеді.
Газды бірден күкіртті сутекпен, көміртегі қосоксидімен және судан тазалау үшін этаноламиннің этиленгликольмен қоспасын қолданады. Мұндай біріктірілген тазалау, шикізатты сусыздандырылғанын азайтады.
17-билет
Компрессиялық әдіс пен газды бензинсіздендіру. Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті өзі жеке өте аз қолданылады тек майлы газдарды бензинсіздендіру құрамында С3Н8 1000 г\ м3 және одан жоғары. Бұл әдіс мақсатты компонентті газдан терең бөлуге басқа бензинсіздендіру әдісімен біргелесіп жүргізіледі. Төмен температуралық конденсатция процесі (ТТК).Бұл процесте сығылған газ хладоагенттермен минустық температураға дейін суытылады (пропанмен немесе аммиакпен), нәтижесінде газдың қомақты бөлігі конденсатциаланады. Көмірсутекті конденсат, кіретін газ құрамында болатын барлық көмірсутектер сепаратормен бөлінедіде ректификация колоннаға беріледі – де этанизатор. Колонна жоғарғы бөлігінен метан және этан, төменгі бөлігінен тұрақсыз газды бензин бөлінеді. Газды шикізат құрамында С3Н8 - мөлшері 300 г\ м3 төментемпературалық конденсатцияда гелиді алу тиімді.
2.Газды бензинсіздендірудің абсорбциялық тәсілі. Бензинсіздендіру процесі абсорбер деп аталатын цилиндірлік колоннада жүреді. Абсорбер бөлу биіктігі тік перегородка – барботажды табақшалар, төменен жоғары ұшқан газ және жоғарыдан төмен аққан абсорбермен жанасаып контактілеу процесі жүреді. Газ көтеріуіне байланысты төменгі табақшадан көтерілу кезінде газ құрамында ауыр көмірсутектер абсорбентте ериді, абсорбер жоғарғы бөлігінен ауыр көмірсутексіз бензинсізденген газ алынады.Абсорбердің төменгі бөлігінде қаныққан абсорбент алынады, алынған абсорбент келесі кезеңге десорбцияға жіберіледі. Бұл кезеңге қыздыру және қысымды түсіру арқылы көмірсутек газын абсорберден буландыру жүреді, десорбердің кезде конденсатор тоңазытқыштан өтіп, конденсатциаланып тұрақсыз газ бензин түзеді.Регенерациаланған немесе «арық » абсорбент десорбердің төменгі бөлігінен шығып суытылады және қайта абсорберге беріледі, абсорбент тұйық системамен циркуляциаланады.Абсорбциондық әдіспен газды бензинсіздендіру тиімді әдісі, құрамында С3Н8 200 – 300 г көмірсутек 1 м3 тең.Абсорбенттердің сіңіргіштік қасиеті температура төмендеген сайын өседі. Соңғы уақытта мұнай газын абсорбция тәсілмен температурада (00С) алу көп қолданыс табады. Қоршаған орта температура абсорбциямен салыстырғанда, төмен температуралы абсорбция мақсаттық компоненттер шығымы бірдей бірақ энергетика ресурстары, аппараттық конструкциясы өлшемі аз, пайдалану шығындары төмендейді. Арық мұнай газын өңдіру кезде С3Н8 құрамы 50 ден 100 г\м3 адсорбциалық әдіс қолданады. Ол негізінен ауыр қатты материал ( адсорбенттен) газ және буды сіңіруші. Абсорбент ретінде негізінен активтелген көмірді қолданады, бұл өз ретінде ауыр көмірсутектерді сіңіреді және өзі қанығады. Қаныққан көмір құрамынан көмір сутек шығару үшін қызған су буымен өңдейді. Көмір сутекті және сулы бу қоспасын конденсатор тоңазытқышта суытады және конденсациялайды. Алынған тұрақсыз бензин оңай судан айырылады.
3. Мұнай газдарын бензинсісдендіру. Газдарды төмен температуралы кондесациялау және ректификациялау әдістермен бензинсіздендірудің технологиялық сызбанұскалары.
ГӨЗ – да негізгі процесс болып бензинсіздендіру болып табылады. Мұнай газын өңдеу көлеміне байланысты, оның құрамындағы мақсаттық компонентті белгілі тереңдікке бөлу, тұрғылықты промостық жағдай және факторына байланысты бензинсіздендіру бес әдісі бар.
Компрессорлық
Тепературалық конденсатциялық және ректификациалық
Абсорбциялық
Адсорбциалық
Копрессорлық бензинсіздендіру әдісті
Негізгізіне газдарды қысу одан соң салқындату ауалы және сулы тоңазытқыштармен; көмірсутек кейбір сулы бу бөлігі, газ құрамына кіретін, конденсатцияланады, содан соң сепараторда бөлінеді. Төмен температуралық конденсатция процесі (ТТК).Бұл процесте сығылған газ хладоагенттермен минустық температураға дейін суытылады (пропанмен немесе аммиакпен), нәтижесінде газдың қомақты бөлігі конденсатциаланады. Көмірсутекті конденсат, кіретін газ құрамында болатын барлық көмірсутектер сепаратормен бөлінедіде ректификация колоннаға беріледі – де этанизатор. Колонна жоғарғы бөлігінен метан және этан, төменгі бөлігінен тұрақсыз газды бензин бөлінеді. Газды шикізат құрамында С3Н8 - мөлшері 300 г\ м3 төментемпературалық конденсатцияда гелиді алу тиімді.(ТТК) – құрылғысы технолгиялық схемасы бойынша және пайдалану жағынан қарапайым, абсорбция процесімен салыстырғанда. Төментемпературалық ректификация (ТТР).(ТТР) (ТТК) дан айырмашылығы, төмен температурада ректификация колоннаға екіфазалы қоспа түседі: газ суытылады одан көмірсутек конденсат бөлінеді. Колоннаның жоғарғы бөлігінен бензинсізденген газ, ал төменгі бөлігінен деметанданған көмірсутек конденсат шығады. Этан конденсаттан екінші колоннадан деэтанмзатордан алынады.
.

Приложенные файлы

  • docx 9123460
    Размер файла: 360 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий