автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Методы интенсификации процессов переработки природного газа и углеводородного конденсата содержащих сернистые соединения

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЩОВАТЕЛЬСШ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И Г/ЗОШХ ТЕХНОЛОГИЙ (ВН1МГАЗ)

На правах рукописи

1ЖОРЯПКШ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ УДК 665.532

метода ишжишкацки прощссов переработки ПРИРОдаОГО ГАЗА и уэдеводородого донденсата, СОДЕРШШЩ СЕРНИСТЫЕ СОВДНЕНШ

Специальность 05.17.0? - Химическая технология топлива н

газа

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени какдвдата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена го Всероссийском научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (БНШГАЗ)

Научный руководитель - доктор технических наук Халиф А.Л.

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор Смидович Е.В.

кандидат технических наук, с.н.с. Овчинников Г.А.

Вздущая организация ВолгоУралНШИгаз

Защита состоится 199£г.

в 13 час. 30 мин. на заседании специализированного совета К 070.01.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук во Всероссийском научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ), по адресу: 142717 Московская область, Ленинский район, поселок Развилка, ШИМГАЗ,

С диссертацией ыо&но ознакомиться в библиотеке БНИИГЛЗа

Автореферат разослан /о

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н.

Ж'***] н.н, Кисленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Перспективы дальнейшего развития газоперерабатывающей отрасли спязаны с освоением высокосернистых газоконденсатных месторождений. Проектирование газоперерабатывающих комплексов производится в соответствии с заданы! свойством сырья и ассортимента готовой продукции. В процессе разработки месторождения меняется режим эксплуатации и состав получаемого газа. В сырье возрастает количество ингибиторов коррозии, соли, сколы и др. Образовываются отложения на поверхности теплообменног'о я сепарационного оборудования, что снижает эффективность его работы. Возникает проблема удаления этих отложений.

Примеси игкапдиваются в рабочих растворах диэтаноламина (ДЭА) и моноэтиленгликоля (МЭГ), вызывая их вспенивание. Встает проблема сохранения производительности установок. Наиболее эффективным методом борьбы со вспениванием является применение пеногасителей. Применяемые пеногаеители закупаются по импорту и дорогостоящи. Поэтому необходима разработка дешевых высокоэффективных отечественных пеногасителей.

Сырье газоперерабатывающего Оренбургского завода помимо углеводородного газа, сероводорода и других компонентов, содержит конденсат, в котором имеется до 1% меркаптанов. Для повышения качества одоранта, выделяемого из конденсата, возникла необходимость усовершенствования технологии повышения извлечения легкокипящих меркаптанов.

Уральский регион испытывает недостаток жидких топлив. Возникает необходимость разработки дешевой технологии ло-лучения жидкого топлива.

По мере развития техники возникает возможность внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Для разработки объективных програ»м управления процессами необходимы достоверные данные номинальных; параметров, их зависимость и характер изменёния, диапазон наиболее благоприятных величин параметров с целью улучшения технико-экономических показателей объектов.

Достоверные данные можно получить в результате экспериментальных исследований работы конкретного оборудования.

Дель работы. В связи с описанными проблемам, целью настоящей работы является:

- изучение влияния глубины очистки газа от сероводорода и регенерации амина во взаимосвязи с процессом осушки;

- исследование процессов стабилизации и очистки углеводородного коцценсата. На основании исследований рассмотреть возможность усовершенствования процессов;

- изучение процессов вспенивания растворов амина. Разработка методов предотвращения вспенивания рабочих растворов амина. Подбор или разработка эффективных пеногасителей отечественного производства.

Научная новизна. С помощью экспериментальных исследований на промышленных установках для конкретного оборудования (колонны с клапанными тарелками) получены зависимости влияния различных факторов на степень очистки природного газа от сернистых соединений.

Получена зависимость степени регенерации рабочего раствора моноэтиленгликоля (¡лЭГ) применительно к насадочным регенераторам в реальных: условиях загрязнения раствора. Выведена Формула минимально-допустимой концентрации ..¡ЗГ в процессе исуш?и газа захолатаванием е зависимости от технологических параметров и содержания примесей амина в рабочем растворе.

Разработана усовершенствованная технология промышленного производства одоранта повышенного качества за счет увеличения отбора легкокипящих меркаптанов.

Разработаны высокоэффективные отечественные пеногасители для аминовьис установок. Предложена технология получения и применения пеногасителей.-

Предложена технология получения топлива печного-бытового--товара народного потребления с испольаованиеы оборудования действующих установок. \

Разработана и предложена новая конструкция факела.

Практическая ценность и реализация результатов. Использование зависимостей степени очистки природного газа от сернистых соединений и .регенерации рабочих растворов ашша на прэкштенньп; колоннах с клалгняла тарелхакн я процессов регенерации МЭГ дает возможность внбора оптимальных параметров работа установок очистки и о супин гага. Снижаются энергетические и материальные затраты на процессы очистки и осуаки газа. Полученные зависимости бате использованы при проектировании АСУ Ш I и П очередей Оренбургского ГОЗ.

Контроль га изменением тзхнояогичзсккх показателей пэчи дебутанизатора позволяет косвенно определять состояние печных труб, что повисает надежность работы подогревателя. .

•Усоверааксгвованная технология производства одоранта -улучшает его качество, снж:зэт вредное воздействие на окружающую среду.

Применение факельного устройства повышенной надеаностк снижает вредное воздействие факельных выбросов на состояние атмосферы.

Применение разработанных отечественных пеногасителей МИНГ снижает закупки реагентов за рубежом.

Внедрение новой технологии получения топлива печного бытового позволяет уменьшить дефицит топлива в регионе.

Результаты работы могут быть использованы на аналогичных объектах нефтегазовой отрасли.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на Втором межотраслевом научно-техническом семинаре (г. Аксарайск Астраханской области 1990 г.) на научно-

технической конференции по проблемам добычи, транспорта и переработки нефти и газа. г. Оренбург 1931 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ. Получено 3 авторских свидетельства и два положительных решения на заявки.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы. Она изложена на 126 стр. ыашно-писного текста, содержит 23 рисунка, 21 таблицу. Список литературы включает 83 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показано значение процессов нефтегазоперзра-батывавщей технологии. Рассмотрена актуальность проблем научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе выполнен литературный сбзор. Дана общая характеристика сырья, содержащего сернистые соединения. Представлен анализ литературных данных существующих нетодов очистки и осушки природного газа. Описаны процессы сепарации газа абсорбции и десорбции растворов диэтаноламина (ДЭА). Рассмотрены процесса осушки природного газа, регенерации раствора МЗГ. Выполнен анализ схем установок стабилизации углеводородного конденсата. Показаны недостатки существующих процессов и возможность юс совершенствования. На основании рассмотренных литературных данных сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе показаны результаты лабораторных,опытных и экспериментальных исследований процессов счистки и осушки газа на Оренбургском ГШ.

При эксплуатации установок очистки природного газа происходит ухудшение работы входных сепараторов и подогревателей

из-за повышенного отлонения осадков. Были проведены исследования с целый изучения характера и причин этих отложений. Пробы отложений отбирались из входных сепараторов на установках очистки газа и стабилизации конденсата на II очереди завода. Провели исследования отобранных проб. В результате был определен состав твердых отложений. Данные по исследованиям образцов приведены в таблице I.

Таблица I

Анализ проб кз сепараторов

Место отбора проб !______

¡метанол ! катионы ! аниона! соли

Входной сепаратор нестабильного конденсата

09ДЮ1 37,17 20439,2 32131,5 52570,7

Входной сепаратор сырьевого газа 0ХД202 1,5 35529,8 56247,5 91777,3

Проводились исследования растворения отложений в растворителях различных составов. Опытным путем установлено, что отложения растворяются водой, бензолом и соляной кислотой. Наилучшую растворимость дает раствор соляной кислота. Результаты осытоз приведены в таблице 2.

Таблица 2

Растворимость проб, отобранных из сепараторов

Проба ! Нерастворимый озадок, % мае.

!После высу-!Растворение !Растворе-|Шивания !в днетилли- !ние в НС£ (ровапной воде. !Растворение в !оензоле

Твердая фаза 72,78 57,9 29,59 61,94

Наш был предложен и испытан состав для промывки сепа-рацмонного и тешюобменного оборудования на входе установок очистки газа и углеводородного конденсата.

Впервые предложена технология удаления твердых отложения водным раствором шгибиро ванной соляной кислоты с диапазоном соотношений кислота/вода

20 I

На заводе в широком диапазоне проведены экспериментальные исследования процессов очистки и осушки природного газа на действующих промышленных установках. В процессе исследований установка выводилась на фиксированный режим, снимались показатели работы установки, осуществлялся отбор проб сырого газа, очищенного газа, насыщенного и регенерированного растворов ДЭА, насыщенного и регенерированного растворов МЭГ. Экспериментально получена зависимость влияния нагрузки по раствору ДЭА на содержание rt^S в растворе и над раствором в зависимости jOT температуры низа регенератора и ввода раствора в регенератор. Графически зависимость показана на рис. I. Она отражает изменение концентрации сероводорода в регенерированном растворе, При расходе амина в десорбер до 300 и3/час влияние содержания Н^ S в богатом растворе и температуры в кубе регенератора на глубину его регенерации незначительно. При расходе амина свыше 300 м3/час влияние температуры увеличивается.

В процессе экспериментальных исследований на узле очистки природного газа получена зависимость содержания ^S в очищенном газе от концентрации раствора ДЭА, содержания H^S и СО^ в исходном газе; содержание Н^З в очищенном газе от соотношения L / & (л/и3) при различной температуре верха абсорбера; изменение содержания HgS в очищенном газе в зависимости от соотношения L /<г- при различном расходе газа, различном содержании H^S в исходном, газе и постоянной температуре верха абсорбера.

Для данного оборудования диапазон изменения содержания tl^S в очищенном газе подчиняется закономерности:

АУ = 2,ЗОЗ.е°'06059Тв - 2'7964 (I)

где А у - содержание H^S в очищенном газе, мг/м3.

Tg - температура верха абсорбера; е - основание натур.логарифма.

Зависимость сохраняется в широком диапазоне расхода rasa и для содержания в исходном газе 1,5+2,0 % об.

Б результате экспериментальных исследований блока осушки газа получена зависимость минимально-допустимой концентрации МЭГ,подаваемого на осушку с учетом рабочего давления в системе, температуры газа в пропановом испарителе, содержания ДЭА в рабочем растворе МЭГ.

С = 100 : I +-----(2) .

О.^.бЛ^.ЮСдад

где С - концентрация МЭГ, % мае.; Р - давление в системе ати; t пр ~ температура в пропан.испарит.,°С; Сддд - содерж.ДЭА в раст., % мае.

Выведена графически зависимость концентрации регенерированного раствора МЭГ от концентрация насыщенного ЮГ и температуры в кубе регенератора. Зависимость показана на рис. 2.

С помощью полученных зависимостей для конкретного оборудования были подобраны оптимальные параметры эксплуатации установок очистки и осушяи газа.

На установке масляной абсорбции происходят коррозионное разрушение труб печей. Исследованиями установлено, что причиной этому явилось повышение коррозионной активности абсорбента. Возникла необходимость по технологическим параметрам оценивать качество абсорбента и состояние печных труб.

Проведен экспериментальный пробег установки с новым змеевиком подогревателя дебутанизатора. В течение 2-х месяцев расход абсорбента, его температура на входе и выходе печи задавались к выдерживались постоянными. Следовательно оставалась постоянной теплоотдача от теплоносителя к нагреваемому продукту - абсорбенту. При этом температура стенок теплообменник труб и в топочном пространстве за период эксперимента (в течение 2-х месяцев) увеличилась на 30°С, а температура уходящих газов - на 40°С. Рост температуры в указанном интервале носит линейный характер. За указанный период

Г^л Н2б , мг/и

гъб ¿10 ¿го .36 о Аср

£ н=12б°С

Ь н=135°С ^ н=12б°С 1 н-^С

Рис.1. Влияние расхода ДЭА в десорбер на содержание Н2ь в регенерируемом растворе /1/Т5 над регенерируемым раствором /2/. а зависимости от температур низа с н и ввода -¡^ „ в десорбер

I „=134°С

ЬН=126°С

Ьн ~ температу-м ра низа регенератора,

€5 70 Р5 8о Концентрация насыщенного МЭГ, % мае.

Рис.2. Зависимость концентрации регенерированного МЭГ от концентрации насыщенного и температуры в регенераторе.

термическое сопротивление стенок труб увеличилось в 2,5 раза. Снизился КОД печи и увеличился расход топливного газа. Предложено по изменению температурного режима и эксплуатационных показателей работы печи оценивать качество абсорбента и состояния теплообменных труб.

В третьей главе выполнен анализ технологических схем стабилизации углеводородного конденсата и предложены ряд методов интенсификации процесса.

Описаны технологические схемы стабилизации углеводородного конденсата, содержащего сернистые соединения на Оренбургском ГПЗ. Принципиально стабилизация осуществляется по одинаковой технология. Нестабильный конденсат подвергается выветриванию за счет предварительного нагрева и снижения давления. На второй ступени осуществляется термическая стабилизация в колонне стабилизации. Принципиальное различие заключается в способах переработки полученных газов выветривания и стабилизации конденсата. На I и П очередях завода газ выветривания очищается, подается в топливную сеть и используется в качестве топливного газа для собственных нужд .я нужд Каргалинской ТЭЦ. Газ стабилизации на I и П очередях очищается раствором ДЭА и используется для производства широкой фракции легких углеводородов (ШШУ). На I очереди в составе установки стабилизации имеется автономная система регенерации, фильтрации и хранения раствора ДЭА. На второй очереди насыщенный раствор ДЭА передается для регенерации на две из трех установок очистки газа. Система фильтрации и хранения ДЭА общая.

На Ш очереди завода сероводородсодержащжй газ стабилизации конденсата поступает на первую ступень дожиыного компрессора, компремируется до давления газа выветривания. Оба потока поступают на всас второй ступени компрессора, где дожимаются до давления сырьевого газа. Смешиваются с сырьевым газом и поступают вместе на дальнейшую переработку. В процессе переработки из общего потока газа методом низкотемпературной масляной абсорбции получается пропан-бутановая фракция и выделяются меркаптаны.

Исследования показывают, что в реальных условиях работы установок стабилизации конденсата происходит неревномерное

Лз

к мм

Рис.3.

Влияние концентрации С добавки на кратность пены В 26$-го водного раствора ДЭА. I-фракция 40-100® конденсата ОПШ, 2-фракция 100-180° конденсата ОГШ, 3-фракция парафино-нафтеновыхпуг-леводородов:300-350" конденсата КШМ, 4-фрак-ция ароматических^гле-водородов 300-350^ конденсата КШМ, о-1-метил-нафталин

/

> 2 _ v

Рис.4. Зависимость высоты пены в 28%-ном растворе технического ДЭА при 20иС от концентрации добавок спиртов: 1-изобутилового,2-гексилового, 3-аллилового,4-глицерина.5-деци-лового,6-нонилового,Г-октило вого. Ввдержка 30 ш.

1 <? И час

Рис.5. Сравнительная интенсивность и продолжительность пеногася-щего действия пенога-сителя ШНГ-4 /3/ и импортных пеногасителей /Ги 2/ при 20 С (сплошные кривые) и 50 С (пунктир). '

поступление нестабильного конденсата с промысла как по объе^, так и по составу. Но даже в этих условиях технологическое оборудование позволяет получать"продукцию заданного качества. При этом анализ схеи позволяет выявить ряд возможностей усовершенствовать технологические процессы с целью получения новых качественных продуктов, улучшения качества выпускаемого продукта, повышения надежности систем и т.д.

На первой очереди фактическое содержание кислых газов в сырье оказалось ниже проектного. Из-за иедонасыщения раствора ДЭА узлы регенерации его недозагружены до проектной величины. Это позволило насыщенный раствор ДЭА регенерировать на установках очистки газа I очереди завода. Таким образом высвободилась часть оборудования на установке стабилизации конденсата I очереди завода. Высвободившееся оборудование было использовано для демеркаптанизации стабильного конденсата с последующим выделением смеси природных меркаптанов в качестве целевого продукта-одоранта для одоризации природного газа.

Процесс извлечения смеси природных меркаптанов из углеводородного конденсгта основан на защелачиваняи его водным раствором Л^аОИ.

ГШ + //аОН^Г БШ + Н20 (3)

Полученная смесь природных меркаптанов отвечает требованиям, предъявляемым к одоранту природного газа.

Нами было предложено изменить технологический режим демеркаптанизации конденсгта. Суть изменения заключается в ром, что экстракции проводят при молярном соотношении меркаптан : щелочь I : (0,65 + I). Процесс осуществляется на уста-*овке без изменения технологической схемы за счет изменения технологического режима. Содержание меркаптанов в углеводородном конденсате колеблется в небольших пределах, поэтому регулирование процесса осуществляется поддержанием концентрации рабочего раствора, заданием расхода конденсата в зави-:имости от потребностей производства и расходом щелочи для )беспзчэния нужного соотношения. Для реальных условий наибо-юе благоприятным является поддержание концентрации рабочего заствора щелочи в пределах (1,5*5)$ мае.

С помощью такого режима улучшены показатели качества одо-ранта: - повысилось содержание низкокипящих меркаптанов в смеси на (10+17) %•,

- снизилась температура конца кипения до (95*96)°С; улучшилась испаряемость одоранта на (12+13) мин.; - повысилась упругость паров одоранта;

- уменьшились выбросы меркаптанов на складе конденсата за счет дыхания резервуара.

В результате неравномерного поступления нестабильного конденсата при его переработке нарушается баланс выработки и потребления топливного газа низкого давления.-Недостаток топливного газа компенсируется подпиткой из системы товарного газа высокого давления. Небольшой избыток топливного газа приводит к кратковременному сбросу его на факел. Существующие факельные горелки не обеспечивают полное сжигание сбросного газа. В атмосферу поступает сажа и сернистые соединения. Нами разработана усовершенствованная конструкция горелки факела.

Горелка представляет собой устройство, состоящее из центрального патрубка цилиндрической формы. Диаметр патрубка меньше диаметра ствола факела, и его нижняя часть входит в ствол факела. Сверху к патрубку торцом прикреплен звездообразный насадок (смеситель-рассекатель). Снаружи этот узел обрамлен цилин дрической обечайкой, нижняя часть которого заканчивается диффузором, расширяющимся к низу.

Устройство работает следующим образом. Сбросной газ поступает по центральному патрубку. Рассекается звездообразным элементом, потоком газа в диффузор инжектируется атмосферный возду Происходит интенсивное перемешивание газовоздушной струи в каналах, образованных центральным патрубком, рассекателем и наруж ной обечайкой. За счет перемешивания происходит более полное сгорание сбросов. При увеличении сбросного газа увеличивается инжекция атмосферного воздуха. Таким образом при указанной конструкции обеспечивается эффективное сжигание сбросов.

Исследования показали, что углеводородная фракция конденсата имеет широкий диапазон температур. Уральский регион испытывает недостаток топлива. Только по Оренбургской области,дефицит топлива печного составляет Ю-15тыс.т.Разработана технологи получения топлива в условиях Оренбургского П13 с максимальном

использованием существующего оборудования.

Для производства топлива печного бытового используется часть оборудования установки получения масляного абсорбента. Паровая фаза с куба основной колонны поступает в дополнительную колонну. Колонна заполнена насадкой из колец Рашига 0 25мм. Диаметр колонны 500 мм, высота насадки 3000 ш. Нижний продукт из дополнительной колонны по качеству соответствует топливу печному бытовому по ТУ 38.101656-87.

В четвертой главе разработаны способы борьбы со вспениванием растворов ДЭА и мотилдиэтанолашна (¡¡(ДЭА).

Исследования показали, что-в газовом потоке, поступающем на Оренбургский ГИЗ, вместе с капельной жидкостью поступают соли, пирофорные отложения, смолы, асфальтены, твердые парафины, ингибитора коррозии, механические примеси и др. Их содержание в газе незначительное, но учитывая большие потоки газа (более 300 тыс.м3/час на одну полулинию) эти примеси быстро накапливаются в рабочем растворе ДЗА в результате его многократной циркуляции. Происходят быстрая дезактивация угольных и загрязнение механических фильтров. Дальнейшее загрязнение раствора ДЭА вздет к его вспениванию. Вспенивание сопровождается резким увеличением перепада давления в абсорбере (десор-бере), что способствует ухудшению очистки газа от кислых компонентов и увеличению уноса раствора ДЗА из абсорбера. В зависимости от интенсивности вспенивания, во избежание нарушения режима, снижается расход газа на очистку, уровень снижения производительности достигает 20+60Й.

В данном разделе отражены результаты совместных исследований, выполненных сошэстно с институтом ШНГ им. И.М.Губкина. Для исследований использована методика, разработанная институтом БНИИГАЗ. Метод заключается в следующем. В пустотелый стеклянный цилиндр диаметром 50 мм заливается испытываемый раствор. Снизу через барботер подводится воздух или другой (инертный) газ. В качестве барботера используется фильтр Шотта. Выходя из барботера, воздух образовывает пену. Сверху в испытываемый раствор можно добавлять инициаторы пены или пеногасители. После установившегося режима делают замеры высоты пены.

Расчетным путем определяют индекс вспенивания

В=АГ-А£. (4)

где В - индекс вспенивания; ■-

1г0 - высота исходного слоя амина (ш); 1г - высота слоя ДОА вместе с пзной (мм);

Стабильность лены определяют замерами ее устойчивого состояния (сек).

По результатам замеров и вычислений характеризуют пенные способности испытываемого раствора.

В данной работе проводились исследования по следующим направлениям:

- выявление примесей, вызывающих вспенивание раствора амина;

- подбор добавок, снижающих вспенивание амина при наличии в нем инициаторов пены;

- разработка отечественного антивспенивателя и технологии его применения в процессе аминовой очистки газа.

Подробно изучено влияние фракций газового конденсата на вспениваемосгь раствора- ДЭА. Результаты испытаний графически изображены на рис. 3. Из графика видно, что наиболее пекообра-зугацкми являотся легкие фракции газового конденсата. Фракции конденсата Оренбургского газоконденсатного и Карачаганакского нефтегазоконденсагного месторождений (КНГКЮ, выкипающие до Ю0°С, приводят к увеличению кратности пены в 2 и более раза. Средние фракции, выкипающие в пределах (200*350)°С, имеют склонность пеногашения в узком диапазоне концентраций (0,2т 0,6) % мае. Дальнейшее увеличение концентрации этих фракций в растворе ДЭА вызывает увеличение краткости пены. Фракции конденсата вше ЗоО°С обладают устойчивой склонностью к пеногаиению. Из фракций (300т350)°С конденсата КНГКМ были выделены парафино-нафтеновые и ароматические углеводороды. Па-рафино-нафтеновые углеводороды имеют склонность к пенообразо-ванию после некоторого концентрационного предела пеногашения. Ароматические углеводороды имеют склонность к пеногашению в исследованном (до 3% мае.) диапазоне концентраций. Более эф-

фективкыш пеногаснтеляш являются би-и поля-циклические ароматические углеводороды. Результаты этих исследований показывают, что ароматические углеводороды могут служить по крайней мере кошонентаыч пеногаснтелей для растворов ДОА.

Изучено злшшта солей пластовых вод на вспенивание раствора ДЭА.

Пластовая вода вместе с газои извлекается на поверхность. Зода сильно минерализована солями. В составе воды содержатся соли УаС £ СаС^. Пластовые соля в виде тонких заря-

женных аэрозолей содержатся в газе. Вместе с газом соли попадают в аыяноБые абсорберы и накапливаются а рабочей растворе.

Соли СаСС^ имеют максщуы вспенивания при концентрации в растворе 0,7% мае., М^С^ ~ концентрации 1,055 мае. Соль А&С? имеет несколько экстремальных концентраций (0,5; 1,3; 2,0) % мае. Слюсь/.'аСё , М^С^ * СаСС^ с концентрацией до 1% вызывают вспенивание раствора ДЭА.

Для изыскания пеногаснтелей изучено злияняе ароматических газойлей на пеногашение в растворах ДЭА. Испытывали вспе-ннваеность насщзнного и регенерированного раствора ДЭА при 20 л 50°С. Результаты исследований показали, что легкие ароматические газойли обладают пеногасяцкы действием. Наиболее эффективным из них является зеленое масло, экстракт тяжелого ароматического газойля и.пековый дастилят. Смесь зеленого масла с пяролизной смолой обладает большей пеногасящей способностью, чей каждый компонент в отдельности. Пековый дис-тилят содержит кристаллизирующие компоненты (антроцен, фено-трен и: др.), которые могут отрицательно влиять на процесс ами-нозой очистки. На основании испытаний был предложен состав, состоящий яз 4-х частей зеленого масла и I части шролизной смолы. Эта смесь была опробована и предложена как пенога-с'итель "ШИГ-1".

Дальнейший поиск пеногаснтелей осуществлялся на основании исследований жирных спиртов.

Результаты испытаний приведены на рис.4. Из графика видно, что изобутиловкй, амиловый и гексиловый спирты проявляют пенообразующие свойства. Октиловый, дециловый и нониловый спирты являются пеногасителями. Проведены исследования влияния добавок спиртов на вспениваемость амина ори 20 и 50°С.

Спирты с числом атомов углерода в молекуле менее 6 является возбудителями пены, с числом атомов 7¿-13 является эффективны® пеногасигаляш. На основании этих исследований .были разработаны и предложены антивспенивателк:

МИНГ-2 - ароматический газойль с добавкой жирного спирта.

йИИГ-4 - растйор изодецилового спирта в диизододецилфта-лате. Содержание спирта в композиции (0,5-5-5,0) % мае.

Эффективная концентрация МИНГ-1 составляет 0,5 % мае. Ш11Г-2 около 0,1/5 мае. Это на порядок больше, чек у импортшп Несмотря на низкую стоимость эти лекогасителк нз нашли широкого применения. Пеногаситель МИЙГ-4 имеет эффективную концентрацию (0,01*0,04)$ мае. Это соответствует концентрации импортных пеногасителей.

Проведены сравнительные испытания пеногасителей: французского - Родорсил 426В, Японского - Нронал Я¿¡30, отечественного - МШГ-4. при температуре 20 и 50°С.

Результаты испытаний предсташены графически на рис. 5.

Пеногаситель ЫШГ-4 лучше гаеит пеку при 50°С, т.е. в рабочих условиях он эффективнее импортных. Он прошел проыш-ленные испытания и был внедрен на ашшозых установках Оренбур: ского газ.

Для селективной очистки газа Карачаганакского месторождения применяется абсорбент ыетиздиэтаноламин (ВДЭА). Вспеш-ваемость МДЭА в (1,5+2) раза выше, чем ДЭА. Применяемые пено-гасителн малоэффективны в рабочих растворах МДЗА. Б результате исследований был разработан новый антивспенивягель ЩНГ-10 Этот антивспениватель представляет ео&сй смесь, с-эдерка1щто (80+99,1)% мае. полидиэтиленгликольадипинат (ПДЭА-4) к (20+0,9)/о мае. дибутиладияината (Д5А).

ВЫВОДЫ

1. Проведены исследования причин отклонения технологичес ких параметров переработки природного газа, содержащего серии тые соединения,и разработаны методы совершенствования техноло гических процессов теплообмена, сепарации газа, ашновой очке ки, осушки газа и стабилизации конденсата.

2. Изучен состав отложений на поверхности теплообменнике блока сепарации газа и разработан состав промывочной жидкости

;ля их удаления, который применен на Оренбургском ГПЗ.

3. Выполнены исследования процессов низкотемпературной »сушки газа; в результате получены зависимости:

- температуры гвдратообразования природного газа от дав-;ения в системе и содержания примесей ДЭА в рабочем растворе [ЗГ;

- минимально-допустимой концентрации раствора МЭГ от дав-ения и температуры в испарителе и содержания примесей ДЭА в астворе;

- изменения содержания примесей ДЭА в рабочем растэоре ЭГ от времени эксплуатации.

4. Дня конкретного оборудования построены диаграммы алия-ля на степень очистки природного газа концентрации рабочего аствора ДЭА, содержания кислых компонентов в сырье, степени асыщения к регенерации раствора ДЭА.

5. Выполнен анализ особенностей эксплуатации установок чистки л стабилизация конденсата. Разработана и предложена снетрукция устройства для обезвреживания сбросов газа на фа-зл.

6. Исследована сырьевая база природных меркаптанов из

еле водородного сырья на ОШЗ. Предложена технология получения ^оранта - САМ улучшенного качества, которая внедрена на ОШЗ.

7. Проведен широкий диапазон исследований Причин вспеии-?ния раствсра ДЭА и показано, что пенообразующими примесями зляются легкие фракции углеводородного конденсата, твердые зрафичы, ингибиторы коррозии, компрессорное масло, полимеров добавки з скважины, пластовые соли. Состав этих примесей зяяегся сезонко и различен для какдой УКПГ. Показана нэоб-;димость применения пеногасителей различных типов с учетом шенений состава природного газа.

3. Проведены сравнительные испытания пеногасителей зару-гжных фирм и отечественных разработчиков. Даны рекомендации ? разработке отечественных пеногасителей. Совместно с Ш1Г им. .Ш. Губкина разработан нсвый пеногаситедь серии МИНГ. Разращена технология их применения. Леногаситель внедрен на ОШЗ.

9. Выполнены исследования физико-химического состава ма->ряальных потоков установки получения абсорбента. Разработана (хнология получения топлива печного бытового (товар народного потребления) технологический процесс внддрен на 0П13.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях

1. Неыков В.В., Радкевич В.В., Карабедян Г.К., Шкоряпкин А.И. Выбор оптимального реаша работы установок осушка газа. - М Газовая промышленность. 1979. - 39 с.

2. Нешсов В.В., Радкевич В.В., Шкоряпкин А.И. и др. Десорбция сероводорода и углекислого газа на Оренбургском ГПЗ. - М.: Газовая промышленность. 1979. № 9. - 34- с.

3. Радкевич В.В., Самаркн A.A., Черномырдина H.A., Шкоряпкин А.И., Карабедян Г.К. Влияние различных факторов на отастеу

газа от сероводорода. - М.: Газовая промышленность. 1980. № 10 - 43 с.

4. Веккров Т.М», Хал^ф А.Л., Вещновец Т.С., Шг'.оряпкин А.И, ¡г др. Стабилизация сернистых конденсатов нз Оренбургском ГПЗ. O.K. Сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. М.: ВНИйЭгазпром. 1980. Вью. 12. - 22 с.

5. Грунзальд В.Р., Капитонов Р.В., 1£корядхин АЛ!,, Ыаркмн H.A. Повьшаниэ эффективности работы оборудования в системе осуи-ки и отбензиниваняя газа на Оренбургской ГПЗ. О.И. Сер.: Подготовка и переработка газа к газового конденсата. - ¿'.: ВНИИЭгаэпроы. 1931. Вып. 12. - I с.

6. йденко В.Л., Латж В. И., Казкстова Т.М., Кршсуновз Г.Г1., Шкоряпкин А.И. Причины отлокешя твердых осадков в сепа-рационном оборудовании Оренбургского ГПЗ. О.И. Сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. - М.: ВНИИЭгазпром. 1982. Вып. 2. - I с.

7. Бекаров Т.М., Шкоряпкин А.И., Черномырдин В.Н. Особенности эксплуатации установок стабилизация конденсата на Оренбургском ГПЗ. Особенности разработки и эксплуатации газовых месторождений Прикаспийской впадины. - М.: ВВДЙГАЗ. 1982. ■ 126 с.

8. Матнщев В.А., Грунвальд В.Р., Бородин Б.П., Шкоряпкин А.И. Пенообразование и основные направления его ликвидации при диэтаноламиновой очистке природного газа на Оренбургском ГПЗ. Сборник трудов. Проблемы повышения эффективности и надежности переработки и транспорта- газа. - М.: L985. - 57

9. Грунвальд В.Р., Шкоряпкин А.И. Производство смеси и ерспективы получения индивидуальных меркаптанов на Оренбург-ком ГШЗ. Сборник трудов. Повышение эффективности и надежнос-н переработки и транспорта газа. М.: 1985. - 103 с.

0. Бородин Б.П., Шкоряпкин А.Я. и др. Промышленные испытания пеногасителя М11НГ-4. О.И. Сер.: Подготовка, переработка

и использование газа. - М.: ШШЭгазпром. 1986. Вып. 8. -9 с.

1. Грунвальд В.Р., Бекиров Т.М., Степанюк В.А., Шкоряпкин А.И. Оценка эффективности технических решений при создании газовых комплексов. О.И. Сер.: Подготовка, переработка и использование газа. - М.: ШШЭгазпром. 1986. Вып. 4. -- I с.

I. Галязетдянов Л.Г1., Матишв В.А., Шакигров P.P., Шипиян A.A., Шкоряпкин А.И. и др. Результаты исследования пеногашения в-растворах аминов,применяемых при очистке природного газа. Информ.сборн. Сер.: Передовой производственный опыт в газовой промышленности. М.: ВНИИЭгазпроы. 1989. Вып. 7. -- 20 с.

. Шкоряпкин А.И. Совершенствование процессов переработки серо водородсодержащего сырья на Оренбургском ГПЗ. - М.: Газовая промиашенность. 1990. №12. - 36 с. . Бекиров Т.Ы., Биенко A.A., Ковынев С.Д., Шкоряпкин А.И., Стрючков В.М. Усовершенствование схем установок осушки газа на Оренбургском ГПЗ. Э.И. Сер.: Подготовка, перера-. ботка и использование газа. - М.: ВНИИЭгазпром. 1991. Вып. 4. I с.

. Мурсалова М.А., Юсуфов З.С., Ахмедов Э.Ю., Шкоряпкин А.И. Исследование пенообразуюярсх свойств ингибиторов сероводородной коррозии в растворе диэтаноламина. Сборник научных трудов. Сер.: Совершенствование технологических процессов переработки природного газа. - Баку: БакуВНШШГаз. 1982. - 83 с.

A.c. I343I86 /СССР/. Горелка. Капитонов В.Р., Климов В.Я., Бородин Б.П., Рочев К.С., Шкоряпкин А.И. Опубликовано Б.И. № 37. 1987.

A.c. II82032 /СССР/. Способ вцделения природных меркаптанов из углеводородов. Афанасьев A.M., Салтыкова Н.М., Ва-

кулин В.М., Климов B.fi., Лавренко А.И., Шкоряпкин А.И. и др

Опубликовано Б.И., № 36, 1985.

18. A.c. 1379985. Б.И. № 9, 1968.

19. Положительное решение по заявке № 3879234/23-26. Пено-гаситель. Гилягетдинов Л.П., Сюняев З.И., Матишев В.А., Вакулин В.И., Антохин В.А., Шакиров P.P., Шкоряпкин А.И и др.

20. Биенко A.A., Шкоряпкин А.'И. и др. Разработка пеногасите лей для процесса аминовой очистки природных газов от ки лых компонентов и внедрение их на Оренбургском ГПЗ. Материалы научно-технической конференции. Проблема добычи транспорта и переработки нефти и газа. - Оренбург. 1991

Соискатель

С