Совершенствование технологии процесса адсорбционной осушки обессеренного газа
Диссертация
Проведены промышленные обследования процесса осушки газа на цеолитах №А и экспериментальные исследования в лабораторных условиях, по результатам которых впервые рассчитана оценка остаточного ресурса цеолита. Установлено, что неравномерное распределение газа приводит к нерациональному использованию цеолита — третья часть цеолита имеет высокий остаточный ресурс (выработка всего менее 50%). Около… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Современное состояние процесса адсорбционной осушки углеводородных газов
- 1. 2. Основные виды современных осушителей и адсорбентов
- 1. 2. 1. Осушители зернистой формы
- 1. 2. 2. Блочные осушители сотовой структуры
- 1. 2. 3. Высокопористые материалы с сетчато-ячеистым каркасом
- 1. 3. Закономерности осушки природного газа на цеолитах
- 1. 4. Устройства для распределения газового потока в аппаратах со стационарной загрузкой зернистого слоя
- 1. 5. Использование постоянного магнитного поля в технологических процессах очистки и осушки газов
- 1. 6. Выводы по обзору и постановка задачи исследования
- Глава 2. Объекты и методы исследований
- 2. 1. Объекты исследования и вспомогательные материалы
- 2. 2. Описание блока адсорбционной осушки природного газа промышленной установки
- 2. 3. Методы проведения исследований
- 2. 3. 1. Методы анализа адсорбентов
- 2. 3. 2. Методика отбора проб цеолита из адсорбера
- 2. 3. 3. Экспериментальная установка для изучения эффективности адсорбционного процесса
- 2. 3. 4. Методика оценки эффективности распределительного устройства
- 2. 3. 5. Методика исследований фильтрации газа через высокопористые ячеистые материалы
- 2. 3. 5. 1. Методика исследований адсорбции газа через высокопористые проницаемые ячеистые материалы (матричный материал — керамические алюмосиликаты)
- 2. 3. 5. 2. Методика исследований фильтрации газа через двухслойные. высокопроницаемые ячеистые материалы (матричный материал: медно -никелевый сплав)
- 2. 3. 6. Математическое планирование эксперимента
- 2. 3. 7. Методы определения геометрических размеров молекул диэтаноламина и его производных
- 2. 3. 8. Методика расчета остаточного ресурса цеолита
- 3. 1. Исследование распределения газового потока в промышленном адсорбере
- 3. 2. Исследование влияния технологических параметров на глубину осушки газа
- 3. 3. Исследование влияния режимов регенерации на эксплуатационные свойства цеолита ЫаА
- 3. 4. Результаты исследования влияния вносимых с газом аминовых примесей на свойства цеолита
- 3. 4. 1. Исследование влияния залповых выносов вспененного амина из сепараторов на эксплуатационные свойства цеолитов
- 3. 4. 20. пределение пороговой концентрации ДЭА в воде промывки
- 3. 5. Исследование эффективности различных адсорбентов
- 3. 5. 1. Испытания гранулированного оксида алюминия промышленного осушителя газа
- 3. 5. 2. Исследования адсорбентов из высокопористых ячеистых материалов
- 3. 5. 2. 1. Высокопористый ячеистый материал с носителем из гамма-оксид алюминия. Ю
- 3. 5. 2. 2. Высокопористый ячеистый носитель из металлических материалов
- 3. 6. 1. Лабораторные испытания распределительных устройств разной конструкции
- 3. 6. 2. Влияние постоянного магнитного поля на распределение потока газа
- 4. 1. Рекомендации по промышленному внедрению комплекса мероприятий на блоке осушки обессеренного газа
- 4. 2. Материальный баланс циклов адсорбции и регенерации
Список литературы
- Афанасьев А.И., Афанасьев Ю. М., Бекиров Т. М., и др., Технология переработки природного газа и конденсата. М.: ООО «Недра -Бизнесцентр», 2002. — Ч. 1. — 517 с.: ил.
- Соловьев H.H., Скоробогатов В. А. Прогноз, поиски и разведка газосодержащих месторождений. Современный взгляд. ВНИИГАЗ на рубеже веков- наука о газе и газовые технологии. Сборник научных трудов. М. ЮОО «ВНИИГАЗ», 2003. — С. 67−73.
- Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники.- М.: Химия, 1984. -592с.
- Николаев В.В., Бусыгина Н. В., Бусыгин И. Г. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. М.: Недра, 1998. С. 61−70.
- Новый справочник химика и технолога. «Основные свойства неорганических, органических и элементоорганических соединений». Ч. I. С.-Пб. AHO НПО «Мир и Семья», 2002. — 964 с.
- Крячков A.B. Особенности и преимущества адсорбционной подготовки газа. // Нефть и газ. 2004. — № 12. — С.51−57.
- Матвейкин В. А. Погонин С.Б. Путин, С.А. Скворцов. Математическое моделирование и управление процессом короткоцикловой безнагревной адсорбции. / М.: «Издательство Машиностроение-1», 2007. — 140 с.
- Бекиров Т.М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. -М.: Недра, 1980.- 293 с.
- Михайлова С.А., Мосумзаде Э. М., Сыркин A.M., Теплов Н. С. Анализ реконструкции установок переработки газа на Минибаевском ГПЗ. // Нефтепереработка и нефтехимия. 1998.- № 7. — С 61−65.
- Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Изд-е 2. Ч 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. -368 е.: ил.
- Кембел Д.М. Очистка и переработка природных газов. М.: Недра, 1977. -349 с.
- Мановян А.К., Тараканов Г. В. Основы технологии переработки природного газа и конденсата, учебное пособие для вузов.-Астрахань:АГТУ, 2000.-231 с.:ил.
- Мовсумзаде Э.М., Михайлова С. А., Теплов Н. С., Сыркин A.M. Сравнительный анализ основных технологических установок по переработке газа на Оренбургском и Минибаевском ГПЗ.// Нефтепереработка и нефтехимия. 1999.- № 3.- С.15−18.
- Бекиров Т.М., Ланчаков Г. А. Технология обработки газа и конденсата. -М.: ООО «Недра Бизнесцентр», 1999 — 596 е.: ил.
- Дж. Рабо. Химия цеолитов и катализ на цеолитах. Т1.- М.:Мир, 1980.-С.92.
- М.М. Дубинин. Адсорбция в микропорах. -М.:Наука, 1983. С. 186.
- Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. Киев: Наукова думка, 1983. -240 с.
- Балыбердина И.Т. Физические методы переработки и использования газа: Учебник для вузов.- М.: Недра, 1988. -248с., ил.
- Жданова Н.В., Халиф A.JI. Осушка углеводородных газов.- М.: Химия, 1984. -192 с.:ил.
- Савенкова И.В. Комплексное облагораживание узких бензиновых фракций на цеолитных катализаторах разных типов// Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук.-Астрахань, АГТУ, 2006.-24с.
- Швыдский B.C., Ладыгичев М. Г., Швыдский Д. В. Теоретические основы очистки газов. -М.:Теплотехник, 2004. 502 с.:ил.
- Ванчурин В.И., Беспалов A.B., Бесков B.C. Гидродинамические свойства блочных сотовых структур.// Химическая промышленность. -2001.№ 8-С20−22.
- Анциферов В.Н., Беклемышев A.M., Гилев В. Г., Порозова С. Е., Швейкин Г. П. Проблемы порошкового материаловедения. Часть II. Высокопористые проницаемые материалы. ЕкатеринбурпУрО РАН, 2002. 263 с.
- Анциферов В.Н., Порозова С. Е. Высокопористые проницаемые материалы на основе алюмосиликатов. Пермь.: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 1996.-207с.
- Жилин В.Ф., Збарский В. Л., рКозлов А.И. Восстановление ароматических нитросоединений: Учеб.пособие. М.:РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2004.-92с.
- Аитани A.M. Осушка сернистого природного газа //Нефть, газ, нефтехимия за рубежом, 1993. -№Ю-С.33−37.
- Лазарев В.И. Очистка газов от сернистых соединений твердыми сорбентами //В сборнике «Газохимия в XXI веке. Проблемы и перспективы». -М.: Нефть и газ, 2003.- С. 251−260.
- Молчанов С.А. Разработка процесса осушки и очистки природного сернистого газа силикагелем и цеолитом// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.-М.:ГАНГ им. И. М. Губкина, 2001.-101с.
- Отчет о НИР «Провести научно-технические мероприятия по внедрению на заводах ОАО „Газпром“ катализаторов и адсорбентов», Т.Р. № 50:21:816.-М.: ВНИИгаз, 2000.-С.84−85.
- Аджиев А.Ю., Калинник A.B. Опыт эксплуатации установки осушки и очистки газа от меркаптанов на Отрадненском ГПЗ//Научно-технический сборник «Проблемы получения и использования легкого углеводородного сырья», Краснодар, 4−8 сентября, 2000.-том 1.
- Васильев P.A., Барсук С. Д., Свиридов В. П., Гаврилова Н. М., Харламов А. Г., Васильев A.B., Литвинова Г. И. Модернизация установки для осушки и отбензинивания газа.// Химическое и нефтегазовое месторождение.-2000.-№ 11.-С 17−19.
- Пивоварова H.A., Кулаков A.B., Мухамбетова O.A. и др. Повышение эффективности работы блока осушки природного газа на установке У-274. Отчет НИР. АНИПИгаз, 2003. — 97с.
- Мухамбетова O.A., Кулаков A.B., Пивоварова H.A., Пивоваров А. Т. Анализ влагосодержания осушенного природного газа. Научные труды АстраханьНИПИгаза, № 6, Астрахань: ИПЦ «Факел», 2004. — С28−31.
- Николаев B.B. Комплексная технология глубокой очистки и разделения природного сернистого газа.// Диссертация в виде научного доклада на соискание степени доктора технических наук. М.:ГАНГ им. И. М. Губкина, 1998. — 68с.
- Пат. 2 146 553 РФ М.Кл. B01D 53/18. Распределительное устройство для абсорбционной колонны// Николаус Цаблонир, Феликс Мозер. Заявл. 16.05.1997, опубл. 15.05.1998.-Б.И.№ 8.
- Самойлов. H.A. Некоторые особенности работы секционированных адсорберов.//Химия и технология топлив и масел.-2002. -№ 8- СЗ-6.
- Самойлов H.A. Разработка новых конструкций адсорберов. //Химичекое и нефтегазовое машиностроение. -2002. -№.8-С.З-6.
- Самойлов H.A., Ибулаев Р. Г. Моделирование секционированной адсорбционной колонны с неподвижным слоем адсорбента.// Журнал прикладной химии.-2000.Т.73-№ 9. С.35−47.
- Пат.2 111 911 РФ МПК B01D 53/18. Аппарат для загрузки сыпучего материала // Кленов О. П. Заяв. 29.04.1997. Б.И. № 6.
- Чудиевич Д.А. Совершенствование технологии пеногашения на установках аминвоой сероочистки углеводородных газов. // Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2001.-25с.
- Пивоварова H.A., Белинский Б. И., Велес Парра Р., Чудиевич Д. А., Туманян Б. П. Математическая модель процесса фильтрации аминовогораствора с применением магнитного поля. // Наука и технология углеводородов. 2001. № 4. С. 97−100.
- Алыков Н.М., Котельникова М. Н., Золотарева Н. В., Фидурова С. Н. Изучение соединений, содержащих диэтаноламин, ингибиторы кислотной коррозии и продукты их разрушения.//Технология нефти и газа.-2008. № 1-С23−29.
- Сандуляк A.B. Магнитно-фильтрационная очистка жидкостей и газов. -М.: Химия, 1988.- 131 с.
- Классен В.И. Омагничивание водных систем.- М.: Химия, 1982.-296 с.
- Пивоварова H.A. Современные подходы к интенсификации процессов переработки углеводородного сырья. Химия и технология углеводородов. 2004, № 4, С. 3−6.
- Технические условия ТУ 2163−003−15 285 215−2006 «Цеолит NaA-Y формованный» ОАО «Ишимбайского спецхимзавода катализаторов». -27с.
- Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена. -М.:Высшая школа, 1967. 303 с.
- Аэров М.Э.,| Тодес О. М., Наринский Д. А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Гидравлические и тепловые основы работы. Л.: Химия, 1979.- 176с.
- Тимофеев Д.П. Кинетика адсорбции. М.: Изд-во АН СССР, 1962. — 252с.
- Анциферов В.Н., Беклемышев A.M. Проблемы порошкового материаловедения Ч 2. Высокопористые проницаемые материалы. -Екатеринбург: УрО РАН, 2002. -261 с.
- Паспорт и руководство по эксплуатации прибора ИВГ-1МК-С-2А. ТУ 4215−002−70 203 816−06. Сертификат RU.C. 31.010.А № 27 219. №гос. per 15 501−07.-25с.
- Техническое описание прибора ИПГ 1 М. Сертификат RU.C. 28.005.А № 15 030. №гос. per 5652−03. — 12 с.
- Технические условия 2163−011−51 444 844−2005 «Оксид алюминия активный осушитель общего назначения ОС-1−01» ООО «Щелковского завода катализаторов» с изменениями 1−7 от 05.03.2004 г. -12 с.
- Ахназарова С.Л., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1978. — 319с.:ил.
- Кафаров В.В., Мешалкин В. П., Перов B.JI. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств. М.: Химия, 1979.-320 е., ил.
- Макарова JI.JI. Химическое, фазовое и адсорбционное равновесия. -Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1998 223 с.
- Романков П.Г., Лепилин В. Н. Непрерывная адсорбция паров и газов. М.: Химия, 1968.-228 с.
- Серпионова E.H. Промышленная адсорбция газов и паров. Изд. 2 переработ, и доп. М.: Высшая школа, 1969. 416 с.
- Лукин В.Д., Анцыпович И. С. Регенерация адсорбентов. Л.: Химия, 1983. -216с.
- Лукин В.Д. Адсорбционные процессы в химической промышленности. Л.: Химия, 1973.-64с.
- Масагутов P.M., Морозов Б. Ф., Кутепов Б. И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. -М.: Химия, 1987. -144 с.
- Изосимова Я.П., Щипачев В. Б., Гухман Л. М. Совершенствование технологии регенерации адсорбента на месторождении Медвежье //
- Реф.сб. Сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. -вып. 10.- М.:ВНИИОЭНГ, 1981.-С.6−10.
- Sugioka М., Aomura R. // Bull Jap/ Petrol/ Just/ 1973/- VI5, N2- P. 136−138.
- Ященко B.JI., Лысикова Т. И. // Повышение эффективности подготовки и комплексной переработки газа. Баку, 1983.-С.114−119.
- Афанасьев А.И., Стрючков В. М., Подлегаев H.H. и др. Технология переработки сернистого природного газа. Справочник. М.:Недра, 1993.152 с.
- Молчанов С.А. Разработка процесса осушки и очистки природного сернистого газа силикагелем и цеолитом // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.:ГАНГ им. И. М. Губкина, 2001.-101 с.
- Островский Н.М. Кинетика дезактивации катализаторов. М.:Наука, 2001.-334 с.
- Николаев В.В. Комплексная технология глубокой очистки и разделения природного сернистого газа Оренбургского месторождения // Обз.инф. -Сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. М.: ИРЦ РАО Газпром, 1997. — 53с.
- Кузьменко Н.М., Афанасьев Ю. М., Фролов Г. С., Глупанов В. Н. Адсорбционная очистка природного газа от сернистых соединений // Обз.инф.-Сер.Промышленная и санитарная очистка газов, ХМ-14.-М. :ЦИНТИХИМНефтемаш, 1987. -40с.
- Дж. Рабо. Химия цеолитов и катализ на цеолитах. Т2.- М.:Мир, 1980.- 410 с.
- Адсорбционные процессы. Учебное пособие. / Шумяцкий Ю.И./ -М.РХТУ им Д. И. Менделеева, 2005.-164 с.
- Кузьменко Н.М., Афанасьев Ю. М., Черномырдина H.A. Влияние степени зауглероживания на адсорбционную емкость синтетического цеолита. //Обз. инф. Сер. :Подготовка и переработка газа и газового конденсата. Вып.6-М.:ВНИИЭгазпром, 1986. — С.11−14.
- Осипов O.A., Минкин В. И., Гарновский А. Д. Справочник по дипольным моментам. М.: Высшая школа, 1971.- 416 с.
- Кафаров В.В., Мешалкин В. П., Перов B.JI. Принципы математического моделирования химико-технологических систем.- М.:Химия, 1974.- 179 с.
- Абдрахманова Г. М., Чернышева Е. А. Использование высокопористого ячеистого материала для обезвоживания нефтяных фракций // Технологии нефти и газа. -2006. № 5. -С.24−30.
- Анциферов В.Н., Кощеев О. П., Камелин В. В., Кичигин В. И. Химические и электрохимические процессы получения высокопористых ячеистых материалов. -М.: Изд-во «ВИНИТИ», 1999.-308с.
- Пат. 2 075 370 РФ МПК6 В22 F3/11. Способ получения композиционных фильтроэлементов // Данченко Ю. В., Рабинович А. И., Тарасов A.B. Заявл. 12.01.93, опубл. 20.03.1997. БИ:29/2002.
- Пат. 2 086 294 РФ МПК6 B01D53/26. Сепаратор-осушитель сжатого воздуха. Данченко Ю. В., Анциферов В. Н., Тарасов A.B. Заявл. 06.07.93, опубл. 10.08.1997. БИ: 11/2002.
- Пат. 2 093 248 РФ МПК6 B01D39/00. Фильтр // Данченко Ю. В., Тарасов A.B. Заявл. 10.06.93, опубл. 20.10.1997. БИ: 20/2002.
- Пат. 1 790 431 A3 РФ М. Кл2. B01D39/00. Фильтр-влагоуловитель // Анциферов В. Н., Данченко Ю. В. Заявл. 03.10.88, опубл. 23.01.1993. бюл.№ 3.
- Капустин В.М., Сюняев З. И. Дисперсные состояния в каталитических системах нефтепереработки.-М.:Химия, 1992. -160с.
- Шумяцкий Ю.И., Афанасьев Ю. М. Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями. -М.: Высшая школа, 1998. 78 с.
- Толмачев A.M. Описание адсорбционных равновесий // Сорбционные и хроматографические процессы. Т 9, № 1, 2009. — С5−32.
- Колесникова Л.П. Газовая хроматография в исследуемых природных газов, нефтях и конденсатов. -М.:Недра, 1972. 136 с.
- Морозов B.C., Гладких П. А., Яковлев Ю. А. Глубокая осушка газов адсорбционным методом // Электронная промышленность. 1991. -№ 4. -С.76−78.
- Жданов С.П., Хвощев С. С., Самулевич К. Н., Синтетические цеолиты: Кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства. -М.: Химия, 1981. -264с.
- Пат. 2 159 663 РФ М.Кл. В 01 D53/263 Способ регенерации цеолита процесса осушки и очистки природного газа от сернистых соединений // Николаев В. В., Гафаров H.A., и др. Заявл. 16.09.99, опубл. 27.11.2000. -Б.И. № 33.
- Изосимова Я.П., Щипачев В. Б., Гухман JIM. Совершенствование технологии регенерации адсорбента на месторождении Медвежье // Реф. Сб. Сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. — № 10. -М., ВНИИОЭНГ, 1981. — С.6−10.
- ЮбТимонин A.C. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Т1 -Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. 852с.
- Рахман С. Предупреждение разрушения слоя в адсорбере// Нефтегазовые технологии, 2003.- № 1 С 83−86.
- Бойко С.И., Килинник C.B., Арнаутов Ю. А., Морева Н. П., Гафаров P.P., Каюмов P.A. Мероприятия по улучшению работы установки осушки газа на Коробковском НПЗ //Материалы XXI Всероссийского межотраслевого совещания Краснодар, 2002.- С98−119.
- Мухамбетова O.A., Кулаков A.B., Пивоварова H.A., Пивоваров А. Т. Анализ влагосодержания осушенного природного газа. Научные труды АстраханьНИПИгаза, № 6, Астрахань: ИПЦ «Факел», 2004. — С28−31.
- Шапошников М.И. Экспериментальное исследование фильтрации жидкостей и газов в высокопористых ячеистых материалах //Автореф. дис. канд. техн. наук. Пермь, 1990. Cl6.
- A.c. 1 554 950 РФ М.Кл. В 01 Д 53/02. Способ регенерации цеолита, используемого в процессе осушки и очистки газа от сернистых соединений //Ященко B. JL, Грунвальд В. Р., Николаев В. В., и др. Заявл. 27.06.88, опубл.07.04.90. Б.И. № 13.
- Толмачев А. М, Анучин K.M., Фомкин A.A., Фирсов Д. А, Богдан Т. В, Кучеров A.B., Хондарь Т. О. Расширенные тезисы ХГУсимпозиума по межмолекурному взаимодействию и конформациям молекул. Челябинск, 2008. С.ЗЗ.