Mundarija kirish Texnik qism Xom ashyo tasnifi

Texnik qism
Gazlarning qattiq yutuvchilar(adsоrbеntlar)da yutilish jarayoniga adsorbsiya deyiladi. Qattiq yuzadan gazlarning ajralib chiqishi, ya'ni adsorbsiyaga teskari bo'lgan jarayon desorbsiya deyiladi. Adsorbsion jarayonlar gaz va qattiq fazalarning ishtiroki bilan kechadi. Adsorbsiyada modda gaz fazasidan qattiq fazaga o'tishi kuzatilsa, desorbsiyada uning teskarisi qattiq fazadan gaz fazasiga o'tadi.
Amaliyotda ko'pincha alohida komponentlar ma'lum miqdorda qattiq yuzalarda yutilishi mumkin bo'lgan gazli aralashmalar adsorbsiya qilinadi. Gazli aralashmaning yutilmaydigan qismi inert gazlar deb aytiladi.
Qattiq yuza, faza yutuvchi(adsorbent) dan va gaz fazasidan adsorbsiyalangan (yutilgan) komponentdan tashkil topgan. Agar yutuvchi molekulasi va gaz aralashmasidan adsorbsiyalangan komponent molekulasi o'rtasida o'zaro kimyoviy ta'sirlashish sodir bo'lmasa, bu jarayonfizikaviy adsorbsiya deyiladi.
Gazli va qattiq fazalarning to'qnashtirilishini amalga oshirishning turli xil usullari mavjud. Suyuq aralashmalarni rektifikatsiyalash kabi adsorbsiya ham ko'pincha silindr apparatlari (adsorberlar)da amalga oshiriladi. Adsorberlarda yutuvchi pastdan yuqoriga qarab, gaz aralashmasi esa, qarama-qarshi yo'nalishda yuqoridan pastga qarab harakatlanadi. Adsorberning yuqori qismidan tarkibidan adsorbsiyalangan komponentlari ajratilgan gaz aralashmasining qoldig'i chiqariladi.
Adsorbsiya paytida yutilayotgan modda adsorbtiv deb yuritiladi. Adsorbent tarkibiga yutilib bo'lgan modda esa adsorbat deyiladi.
Neft va gazni qayta ishlash sanoatida adsorbsiya jarayonlari tabiiy va qo'shimcha uglevodorodli gazlarni benzinsizlantirish, neftni qayta ishlashda hosil bo'ladigan gazlardan vodorod va etilen olish, gaz va suyuqliklarni quritish, benzin fraksiyalaridan kichik molekulali aromatik uglevodorodlar (benzol, toluol, ksilol)ni ajratish, faollashtirilgan ko'mir yordamida moylarni va oqova suvlarni tozalash va boshqa maqsadlar uchun qo'llaniladi.
Bu usul yordamida xom ashyo va mahsulotlarning sifatini ham yaxshilash mumkin. Sanoat gazlarini turli zaharli moddalardan adsorbentlar yordamida tozalash atrof muhitni muhofaza qilishga xizmat qiladi.
Adsorbsiya jarayonlari odatda desorbsiya bilan chambarchas bog'langan bo'ladi. Adsorbent tarkibidagi yutilgan moddani ajratib chiqarish va uni adsorbsiya jarayonida qaytadan ishlatish desorbsiya deyiladi.
Sanaot miqyosida ishlatiladigan adsorbentlar quyidagi talablarga javob berishlari kerak:
1) tanlovchanlik-aralashma tarkibidagi tegishli komponentni yutib olish va boshqa komponentlarga esa ta'sir qilmaslik;
2) maksimal adsorbsion hajm yoki faollik-adsorbentning massa yoki hajm birligida yutilgan adsorbtivning miqdori;
3) adsorbentni regeneratsiya qilish paytida yutilgan moddaning to'la ajralib chiqishi;
4) adsorbent donalarining kerakli mustahkamlikka ega bo'lishligi, chunki donalarning buzilib ketishi jarayonning gidrodinamik holatini yomonlashtiradi;
5) yutilayotgan moddalarga nisbatan kimyoviy inertlikka ega bo'lishlik;
6) narhi arzon.
Gazlarni qazib olish va uzatishda quduq va quvuruzatkichlarda suv bug'larining kondensirlanib, to'planishi muayyan sharoitlarda uglevodorodli gaz komponentlari (metan, etan, propan, butan)ning har bir molekulasi 6 — 17 ta suv molekulasi bilan bog'lanib, kristallogidratlar-qattiq kristal modda-qatlam suvlarining uglevodorodli gazlar bilan hosil qilgan fizik-kimyoviy birikmasi vujudga keladi.
Bu esa o'z navbatida gazni qayta ishlash va gaz ta'minoti tizimining jihoz va quvuruzatkichlarida metallar korroziyasiga; gaz quvurlarida suyuqlik yig'ilib qolishiga; texnologik jihozlarning gidratli tiqinlar tufayli torayishiga hattoki, gazni iste'molchilarga uzatilishining to'xtab qolishiga sabab bo'ladi.
Shunga ko'ra qayta ishlashga yoki, iste'molchiga uzatilayotgan gaz soha standart talablariga muvofiq, kelgusi qayta ishlash texnologiyasiga ko'ra quritilish talab etiladi. O'z navbatida uglevodorodli gazlarni quritish usullari quyidagicha tasniflanadi:
1. Absorbsiya usuli - gazlarni glikolli quritish usuli;
2. Adsorbsiya usuli - gazlarni seolit, silikagel yoki, faol alyuminy oksidlari kabi adsorbentlar yordamida quritish;
3. Kondensatsiya usuli - gazlarni gidratlanishga qarshi ingibitorlar (glikol yoki metanol) purkab sovutib, separatsiyalash;
4. Membranali usul - gazlarni elastomerlar va shishasimon polimerlar yordamida quritish;
5. Kimyoviy usul - gazlarni metallarning xlorli gigroskopik tuzlari
(CaCl2 va b.) yordamida quritish.
Gazlarni quritish usullaridan eng keng tarqalgan usuli bu absorbsion quritish usulidir. Absorbsion quritish jarayoniga quyidagi omillar ta'sir qiladi: harorat, bosim, absorbent sirkulyatsiya karraligi, regenerirlangan absorbent konsentratsiyasi, absorberning kontakt elementlari, gazda uglevodorodli kondensatning miqdori, gazdagi sho 'r qatlam suvining miqdori va gazdagi vodorod sul 'fidining miqdori.
Tabiiy gazning tarkibidan namlikni yo'qotish uchun turli xildagi qurituvchilar qo'llaniladi va ular quyidagilarga ega bo'lishi kerak:
a) konsentratsiyaning yuqori intervali bosimi va haroratida yuqori darajada yutuvchanlik qobiliyatiga ega bo'lmog'i;
b) to'yingan bug'larining bosimi kichik qiymatga ega bo'lib, yani u bug'langanda yo'qotilishi kam miqdorda bo'lishi;
v) qaynash harorati esa suvning qaynash haroratidan keskin farq qilmog'i zarur, chunki glikolga yutilgan suvni ajratib olish oddiy usul bilan amalga oshirilmog'i lozim;
g) zichligi gaz kondensatidan farq qilib, uni ajratib olish ham oddiy usulda amalga oshmog'i;
d) uni ekspluatatsiya qilish vaqtida u kichik qiymatdgi qovushqoqlikka ega bo'lib, bunda u o'z navbatida absorberda, issiqlik almashinish qurilmalarida va boshqa modda almashinish apparatlarida gaz bilan yaxshi kontaktga ega bo'lishi;
e) gaz komponentlariga nisbatan yuqori selektivlikka ega bo'lishi, yani tabiiy gazda u kam erimog'i;
j) gazni qazib chiqarish jarayonida ishlatiladigan ingibitorlarlar bilan kimyoviy reaksiyalarga kirishmay neytral xossalariga ega bo'lmog'i;
z) korrozion aktivligi kichikroq;
i) gaz aralashmasi bilan kontaktlashish vaqtida ko'piklanishi kam miqdorda;
k) oksidlanish va termik parchalinishga turg'unligi yuqori darajada bo'lmog'i
zarur.
Gazni qayta ishlash hududida aralashmani tayyorlash vaqtida uni saqlash va so'rib olish uchun yana nasos va qo'shimcha sig'imlar bo'lmog'i talab qilinib, quritgich tarkibida ikkinchi komponenta mavjud bo'ladi. Sifat ko'rsatgichlarini (qotish harorati, qovushqoqlik va boshq.) o'zgartirishga ehtiyoj sezilsa ikki komponentali qurtgich qo'llanilib, ikkinchi komponent ham barcha qurituvchi larga qo'yilgan talablarga javob bermog'i zarur. Qoidaga muvofiq holda suv va absorbent komponentlari orasidagi qaynash harorati o'rtasidagi farq yuqori darajada bo'lmog'i lozim.
Gazni kompleks tayyorlash qurilmasidan qurituvchi glikolning bir muncha qismi suv havzalariga va madanlariga tushib qoladi, shuning uchun u zaharsiz bo'lib to'liq biologik parchalanib ketishi kerak. Bundan tashqari qurituvchilar arzon va zarasiz ham bo'lishi kerak.
Gazlarni qazib olish jarayonida suyuqlik tomchilari, kern zarralari, burg'ilash eritmasi qoldiqlari va shu kabi qatlamdan keluvchi boshqa qo'shimchalarning zararli oqibatlarini bartaraflash maqsadida konlarda tomchili suyuqlik va mexanik qo'shimchlardan tozalovchi kirish separatorlari qo'llaniladi.
Tomchili suyuqlik - qatlam suvi tarkibida muayyan miqdorda asosan natriy xlordan tarkib topgan erigan tuzlar saqlaydi. Bu tarkibda undan tashqari tuz tarkibida kal'siy xlor, kal'siy va natriy karbonatlari, magniy xloridi va shu kabilar uchraydi. Separatorlarida tomchili suyuqlikning gazdan to'liq ajralishiga erishib bo'lmaydi. Suyuqlikning bir qismi gazni suv bug'laridan xalos qilishda absorbent sifatida foydalaniladigan glikolga yutilib, absorberga o'tadi. Shu vaqtning o'zida glikolda og'ir uglevodorodlar, quritish qurilmasi jihozlarining korroziyalnish mahsulotlari va glikolni o'zining smolalanish hosilalari va shu kabilar yig'iladi.
Glikolda bundan tashqari kompressor moylari ham to'planadi. Qurilmalardan biriga gaz siqilganda 0,45 mg/m ga qadar compressor moyi o'tib qolgan. Shuni nazarda tutish lozimki, bu ko'rsatkich quritilgan gaz bilan yo'qotilayotgan DEG muvozanat kattaigidan atigi 2-3 marta kam shuningdek, TEG yo'qotilish muvozanati qanchani tashkil deyarli shunchaga yetadi. Shu sababli ishlov berilgan gaz bilan moyning olib ketilishiga va bu omilning gazning tovarlik ko'rsatkichlari bilan ta'siriga glikolning gaz bilan yo'qotilish muvozanati singari jiddiy ahamiyat berish lozim.
Bu talabga faqat bazi bir glikollar - etilenglikol, dietilenglikol, trietilenglikol, propilenglikol, glikollar aralashmasi ularning efirlari bilan birgalikda u yoki bu darajada javob beradi.
Etilenglikol (82-86 %), dietilenglikol (12-14%), trietilenglikol (2-3%), tetraetilenglikol, pentaetilenglikol, geksaetilenglikol, va kam miqdordagi boshqa glikollar.
Dietilenglikol va trietilenglikolarni ishlab chiqarishda ularning hosilalari hamda qo'shimcha moddalari (etilkarbiol, tetraetilenglikol) yuqori gigroskopik xususiyatga ega bo'lsada tabiiy gazni quritish uchun amaliy jihatdan qo'llanilmaydi. Chunki u tabiiy gazni tozalashda qo'llanilganda glikol eritmasini regeneratsiyalalashda yana tabiiy gazni tarkibida saqlab qolib, past darajadagi selektiv tozalanuvchanlik xususiyatiga ega bo'lib qoladi. Tabiiy gazni absorbsion quritish qurilmasi sxemasida amaliy jihatdan yuqori konsentratsiyali DEG va TEGlarni eritmasi ishlatiladi. Boshqa glikollarning suvli eritmasi masalan etilenglikol, propilenglikolllar gidrat hosil qilish ingibitor sifatida qo'llaniladigan bo'ldi.glikollar yog'lar qatorida turuvchi ikki atomli spirtlarga tegishli bo'lib, suv bilan ixtiyoriy nisbatda qo'shila oladi. Uning suvli eritmasi korroziyani keltirib chiqarmaydi. Bu munosobat o'z navbatida boshqa absorbentlarga nisbatan arzon markali po'latlardan gazni quritish jihoz va uskunalarini yasashga qo'shimcha imkoniyat yaratib beradi.
Bunday turdagi absorbentlar quyidagi usullar yordamida sintez qilib olinadi.
1. Etilenni kislorod va suv bug'i bilan Vogner usulida oksidlash orqali natijasida etilenglikol va uning hosilalari olinadi.
2. Etilen va kislorod aralashmasini Ag katalizator ta'siri natijasida etilen oksidi oraliq mahsulot sintez qilinib suv bug'i bilan oksidlash natijasida ham etilenglikol, dietilenglikol va tiretilenglikol ma'lum konsentratsiyada hosil qilinadi.
3. Etilenning galogenli hosilalarini sintez qilib, gidratatsiyalash reaksiyalari natijasida etilenglikol va uning hosilalari olinadi.
4. Etilenni gipoxlor kislotasi bilan aralashmasini gidratatsiyalash usuli bilan ham etilenglikol va uning hosilalari sintiz qilish imkoniyati mavjud.
O'rganilgan adabiyotlar ma'lumotlariga ko'ra tabiiy gazni quritishda ishlatiladigan absorbentlar quyidagi xossalarga ega bo'lishi lozim:
- qazib olinadigan gaz oqimidan yuqori darajala suv yutish qobiliyati;
- absorbent va uglevodorod komponentlarining kuchsiz o'zaro eruvchanligi;
- to'yingan bug'lar past bosimi;
- yuqori darajada regeneratsiyalanish konsentratsiyasi;
- absorberni ishlatish sharoitida past qovushqoqlik;
- termik parchalanish va oksidlanishga yuqori turg'unlik;
- ishlatish sharoitida past korrozion faollik;
- past ko'piklanish darajasi;
- tabiiy gaz va uning aralashmalari bilan reaksiyaga kirishmaslik.
Yuqorida keltirilgan talablarga glikollar yetarli darajada javob beradi. Hozirda tabiiy gazni absorbsion quritishda absorbent sifatida glikollar- dietilenglikol va trietilenglikol qo'laniladi.
Respublikamizning uglevodorod gazlarini tozalash, quritish korxonalarida dietilenglikol (DEG) marka B (GOST 10136) absorbent turidan foydalaniladi. Bu turdagi dietilenglikol (DEG) marka B (GOST 10136) quyidagi talablarga javob berishi kerak.
- Tozalangan va shudring nuqtasigacha sovitilgan gaz tarkibidagi kondensatsiyalangan suv bug'i va og'ir uglevodorodlarni yutib olib, gazni quritish uchun ishlatiladi;
- Dietilenglikol rangsiz yoki och sarik rangli, xidsiz va shirin ta'mga ega bo'lgan kimyoviy toza gigroskopik, tinik suyuklikdir. GOST 12.1.004 bo'yicha GJ sinfiga mansub. DEG yonib ketgan paytda suv, suv bugi, ko'pikli yoki karbonachilli (uglekislotali) o't o'chirgichlarni ishlatish kerak;
- DEG- zaharli modda. Organizmga tushgan paytda ogir zaharlanishga olib keladi, buyrakka, jigarga ta'sir kiladi. Agar DEG oshkazon-ichak yo'llariga tushib qolsa jabrlangan kishini zudlik bilan tibbiy punktiga uzatish zarur DEG bug'larining tarangligi past bo'lgani sababli nafas olganda og'ir zaharlanish xavf yo'q;
- Ishchi zonasidagi ruxsat etilgan mikdori - 1 0 mg/m3.
Dietilenglikol (DEG) marka B (GOST 10136) uchun qo'yilgan talablar
Ko'rsatkichlar O'lchov birligi GOST 10136 bo'yicha
Molekulyar formulasi C4H10O3
Zichligi 20 0S da g/sm3 1,116 - 1,117
Ranglilik, ortiq emas Xazen birligi 20
Organik birikmalarning vazn ulushi, ortiq emas jumladan etilenglikol ortiq emas % 1,8 1,0
DEG ning vazn ulushi, kam emas % 98,0
Suvning vazn ulushi, ortiq emas % 0,2
Sirka kislotasi hisobida kislotaning vazn ulushi, ortiq % 0,2
emas
Ishqorlash soni, 1 g mahsulotga mg KON, ortiq emas mg 0,03
101,3 kRa (760 mm Hg) bosimda haydash xarorat
chegarasi: 0 S
Haydash boshlanishi, past emas 241
Haydash tugallash, yuqori emas 0S 250
Shuningdek, adabiyotlarda glikollarning fizik kimyoviy xossalarining absorbent eritmasi tarkibidagi suv temperaturasi va konsentratsiyasiga bog'liqligi qo'rib chiqilgan. Ularning zichligi, qovushqoqligi, to'yingan bug' bosimi va gigroskopikligi o'rganilgan. Gazni absorbsion quritish qurilmasining ekspluatatsion ko'rsatkichlari birlamchi va ikkilamchi omillarga bog'liq.
Birlamchi omillar - bosim, harorat, gazning tarkibi, regenerirlangan eritmadagi quritgichning miqdori. Bu omillar absorberdan oldingi va keying nam miqdoriga ko'ra aniqlanadi.
Ikkilamchi omillar-gazni quritish qurilmasi - absorbentning suyultirilganlik darajasi, jihoz samaradorligi, gazda ifloslantiruvchi qo'shimchalar (chang, mexanik qo'shimchalar, mineral tuzlar va sh.k.) ning mavjudligi.
Gazlarni suvga ko'ra quritish jarayonida gazning shudring nuqtasining qiymatini «gaz—glikol» kontakti harorati, glikol turi (DEG yoki TEG), glikol konsentratsiyasi va glikol solishtirma sarfi belgilaydi.
Absorbsion quritish jarayoni parametrlari
Absorbsiya Desorbsiya
Harorat 1 0 - 40- 70 °C Yuqori harorat (160- 2 00 °C ) Desorbsiyaning harorati glikollarning parchalanish harorati bilan chegaralanadi.
Bosim 1 0 - 1 4 M P a
Regeneratsilangan absorbent konsentratsiyasi 98,0- 99,9 % Deyarli atmosfera bosimida, hattoki vakuum ostida
Jarayon qancha quyi haroratda amalga oshirilsa uning samaradorligi shuncha yaxshilanadi. dan quyi haroratlar absorbentning qovushqoqligini sezilarli
oshishiga va uni sovutish xarajatlarining o'sishiga olib keladi. Haroratning yuqorigi chegarasi jarayon samaradorligining pasayishi va shudring nuqtasi depressiysining kamayishi hamda absorbentning yuqori bug'lanuvchanligi bilan tavsiflanadi.
Shunday qilib texnologik aralashmalarni glikollarning quritish qobiliyatiga ta'sirini olingan natijalarda tadqiqot qilish natijasida quyidagi xulosani qilish mumkin:
- olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yuqori haroratda qaynovchi mahsulotlar destruksiyasining gazni quritish sifati ko'rsatgichiga ta'siri toza DEG (va shu konsentratsiyadagi suv) glikolni quritish qobilyati bilan taqqoslanganda deyarli sezilarli darajada o'zgarmaganligi aniqlandi;
- DEGda tuz uchrasa yoki aytaylik mavjud bo'lsa gazni quritish chuqurligini oshiradi, biroq bu glikollarda mavjud bo'ladigan tuzlar miqdori amaliy jihatdan sanoatda ta'siri ahamiyatsizdir chunki u juda kichik ko'rsatgichga egadir.
Tabiiy va neftning yo'ldosh gazlaгi o'z ta^ibiga noгdon gazlaг (H2S va С02), suv bug'lari, mexanik qo'shimcha^ (qum, quvuгlaг okalini va sh.k.) oz miqdoгda mashina moyi, neft va uglevodorodli kondensat saqlaydi.
Tabiiy gaz ta^ibidagi keгaksiz kimyoviy qo'shimchakga - oltingugurt saqlovchi zaharli va korrozion tajovvuzkor birikmalar, ugleroq dioksidi shuningdek, uglevodorodli gazning yonish issiqligini pasaytiruvchi yonmaydigan inert gazlar mansub.
Nordon gazlar (ayniqsa namlik ishtiгokida) yuqoгi koirozion ta'siг namoyon qilib, katalizatoгlaгni zahañaydi. Vodorad sul'fidi va uning yonish mahsulotlari ahaгli sanalib, tevarak atrofga zaгaгli ta'siг o'tkazadi. az tarkibida suv bug'lari, N2, CO2, H2S va mexanik zarralar kabi qo'shimchalarni tozalash GQIZ ga uzatishda bir qator salbiy holatlarga olib keladi. Chunki, gazlar sovutilganda yoki, bosimi oshirilganda bug'simon namlik kondensatsiyalanishi va ozod suv, muz yoki gidrat hosil qilishi mumkin.
Gazsimon yonilg'ilar siqilgan va suyultirilgan ko'rinishda ishlatiladi. Kritik harorati havo haroratidan yuqori bo'lgan uglevodorodlar past bosimda gaz holatidan suyuq holatga o'tadi. Bunday gazlar - suyultirilgan gazlar deyiladi (Masalan, 2 0 ° S haroratda propanni suyuq holatga o'tkazish uchun 0, 8 5 MP a, butan uchun 0 , 2 MP a bosim talab qilinadi).
Qayta ishlash va uaztishga yuborilayotgan tovar gazning sifat ko'rsatkichlariga qo'yiladigan talablarning keskinlashishi hamda gazli xomashyo tarkibidagi nordon komponentlar miqdorini xalqaro standartlar talablariga qadar kamaytirish zaruriyati, gazlarni tozalash tizimini takomillashtirsh hisobiga tayyorlanadigan tovar gaz tannarxini kamaytirish, gazlarni tozalash va quritish jarayonlarida qo'llaniladigan sorbentlar, ingibitorlar va boshqa turdagi reagentlarni mahalliylashtirishni ko'zlab, neft va gaz kimyosi sanoati tarmoqlarini tubdan isloh qilish va undagi uglevodorodli xom ashyoni samarali qayta ishlash texnologiyalarini joriy qilish maqsadida mavjud texnologiyalarning zamonaviy, energiya va resurs tejamkor hamda chiqindisiz texnika va texnologiyalar bilan bosqichma-bosqich almashtirishni talab qiladi.
Gazni qazib olish va uzatishda bosimning bosqichma-bosqich kamayishi namlikka to'yingan gazning haroratini pasayishiga olib keladi. Bunday sharoitlarda tabiiy gaz molekulasi suv bilan o'zaro ta'sirlashib qattiq kristal zarralarni hosil qiladi.
Bundan tashqari, tabiiy gazlardagi singari issiqlik ajralib, tizimdagi harorat ko'tariladi. Hajm doimiy qolgani bois, harorat oshishi bilan tizimda bosim o'sadi.
Gazlarni tashish, saqlash, qayta ishlash va foydalanish qurilmalari, jihozlari hamda quvuruzatkichli kommunikatsiyalarga korrozion tajovuzkor tavsifga ega, ekologiyaga salbiy ta'sir ko'rsatib inson hayotiga jiddiy xavf tug'diruvchi nordon gazlarni utillash bugunnning ustivor vazifalaridan biri sanaladi.
Nordon gazlar (ayniqsa namlik ishtirokida) yuqori korrozion ta'sir namoyon qilib, katalizatorlarni zaharlaydi. Vodorod sul'fidi va uning yonish mahsulotlari zaharli sanalib, tevarak atrofga zararli ta'sir o'tkazadi.