Адсорбция осушки газа. Курсовая скачать бесплатно.
Фрагменты работы:
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов
2 Описание технологической схемы процесса и проектируемого
аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1Проектируемый аппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Расчетная часть. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Материальный процесс процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Тепловой баланс аппарата и расчет конструктивных размеров. . .
4 Техника безопасности и охрана окружающей среды . . . . . . . . . . . .
4.1 Техника безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Охрана окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Использованная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Введение
Для разделения смеси газов на индивидуальные компоненты или пригодные для дальнейшей переработки технические фракции применяются следующие процессы: конденсация, компрессия абсорбция ректификация адсорбция. На газофракционирующих установках (ГФУ) эти процессы комбинируются в различных. Конденсация — первая стадия разделения газов. С помощью конденсации газ превращается в двухфазную систему, которую затем механически разделяют на газ и жидкость. В качестве охлаждающего агента, прежде всего, используют воду или воздух. В этом случае температура конденсации составляет 35-40? Чтобы увеличить число конденсирующихся компонентов необходимо понизить температуру конденсации. Этого добиваются, применяя в качестве охлаждающих агентов испаряющийся аммиак, хладон, этан, пропан. При использовании в качестве хладагента пропана аммиака температуру конденсации можно понизить до-35с, при использовании этана до-80?. Компрессия — применяется в схемах разделения газов совместно с конденсацией. При повышении давления газов создаются наиболее благоприятные условия конденсации углеводородов. Из скомпримированного газа и первую очередь конденсируются наиболее тяжелые компоненты. Абсорбция- это процесс поглощения отдельных компонентов газа с жидкостью (абсорбент), вступающей с ним в контакт. Эффективность абсорбции зависит от температуры, давления, при котором проводится процесс, физико-химических свойств газа и применяемого абсорбента, скорости движения адсорбируемого газа, количества подаваемого абсорбента, Определенный газовый компонент абсорбируются тогда, когда парциальное давление этого компонента в газовой фазе превышает его парциальное давление в парах, равновесных с жидкостью, являющейся абсорбентом и вступающей в контакт с газом. Влияние давления на процесс абсорбции определяется законом Генри. Согласно этому закону растворимость газа пропорционально его парциальное давление в парах ,равновесных с жидкостью являющейся абсорбентами вступающей в контакт с газом. Следовательно, интенсивность с которой будет поглощаться абсорбентом извлекаемыйиз газа компонент, пропорциональна разности этих парциальных давлений. Количество того, количество поглощенного компонента пропорционально времени и поверхности контакта жидкой и газовой фаз. Влияние давления на процесс абсорбции определяется законом Генри. Согласно этому закону растворимость газа в жидкости пропорционально его парциальному давлению в парах над жидкостью. Если, не изменяя температуры, повысить давления над раствором ,то в жидкость перейдут новые количество газа. При повышении температуры растворимость газа в жидкости уменьшается, абсорбция замедляется и может совсем прекратиться. На технологических установках при извлечении из газа пропана и бутана поддерживается температура не выше 35t,выбор абсорбента зависит от свойств абсорбируемого газа. Углеводородные газы наилучшим образом извлекается близкими им построению и молекулярной массе жидкими углеводородами легкого бензина.[1] Поскольку легкий абсорбент обладает высоким давлением паров, он в значительной степени увлекается уходящим из абсорбера газом. Одним из эффективных способов повышения степени излечения целевых компонентов является охлаждения абсорбента и газа перед подачей их в абсорбер до температуры ниже рабочей. Съем теплоты абсорбции осуществляется в промежуточных выносных холодильниках. Насыщенный абсорбент, взятый с вышележащей тарелки, пропускается самотеком или прокачивается насосом через холодильники, а затем возвращается нижележащую тарелку. Для охлаждения сырья и циркулирующего абсорбента применяют не только воду, но и искусственные хладагенты: пропан аммиак, Адсорбционный метод разделение газов мало распространен промышленности. Он основан на способности некоторых твердых веществ с развитой поверхностью (активного угля, силикагеля и др.) избирательно поглощать различные компоненты газа. Подобно жидким поглотителям (абсорбентам) твердые адсорбенты более интенсивно поглощают тяжелые углеводороды. Подобрав определенный режим адсорбции, можно получить достаточно сухой газ. Адсорбцию применяют для извлечения целевых компонентов из смесей, в которых содержания извлекаемых углеводородов не превышает 50мг/м, а также из газов, содержащих воздух. Ректификация является завершающей стадией разделения газовых смесей. Она применяется для получения индивидуальных углеводородов высокой чистоты. Поскольку разделение на компоненты смеси газов проводить затруднительно при существующих схемах газоразделения на ректификацию подают жидкость, выделенную из газа конденсационно-компрессионным или абсорбционным методом. Ректификация сжиженных газов отличаются повышенным давлением в колоннах, поскольку для создания орошения необходимо сконденсировать верхние продукты ректификационных колонн в обычных воздушных и водяных холодильниках, не прибегая к искусственному холоду. Схема ректификационной установки и последовательность выделения отдельных компонентов зависят от состава исходной смеси, требуемой чистоты продуктов и количество получаемых фракций.
Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов
Месторождение Каражанбас расположено на п-ве Базучи. Открыто в 1974 г., введено в разработку в 1980г. Каражанбас- месторождение многопластовое, залежи нефти обнаружены в шести пластах нижнего мела (А1,А2,Б,В,Г,Д) и двух горизонтах(Ю-1,Ю-2),приуроченного л верхней части юрскго разреза. Продуктивные пласты и горизонты разделяются выдержанными по площади глинистыми пластами. Структура Каражанбас представляет собой крупные брахиантиклинальные складки, вытянутые в субширотном направлении и кулисообразно примыкающие друг к другу. Нефть высокосмолистая, высокосернистая, характеризуется низким выходом легких фракций. Физико-химическая характеристика нефти юрского (интервал 362 -376м, скв.№108) и неокомского (интервал 251 258м,скв.№101) горизонтов такова: ?_4-0,9431 и 0,395 соответственно; М-409 и 309; кинематическая вязкость при 20с -539 и 920 ?мм?^2/с, при 20с-539 и 920 ?мм?^2/2,при 50с -117 и 150?мм?^2/2;температура вспышки -108 и 60с, застывания – минус 17 и минус 26с ; содержание парафина-1,40 и 1,49%, температура его плавления -42 и 59с ;содержание серы -2,51 и 2,15%, азота – 0,88 и 0,55.смол сернокислотных -64 и 60с, силикагелевых-25,8 и 17,4, асфальтенов -4,1 и 6,5;коксуемость-7,20 и 7,44%; зольность-0,15%; кислотное число-0,22 и 0,70 мг КОН на 1г нефти; выход фракции до 200с-8,0 и 6,5%, до 300с -16,6%,до 350с-23.6 и 26,7%. Как видно из этих данных, нефть характеризуется малым содержанием дистиллятной части. Несмотря на это; она низкозастывающая (-17с), что обусловлено незначительным содержанием твердых парафинов ( 4,1%) при весьма избыточном количестве смолисто-асфальтеновых веществ. Караженбасская нефть — наиболее вязкая среди известных нефтей Западного Казахстана. Так, ее вязкость при 50с равна 150смм*/с, что в 10 раз больше таковой для мангистауских нефтей при той температуре. Элементный состав нефти ( скв. №108)таков (%):С 84,09,Н 12,5, N 2,14, О 0,88,S 0,39.Высокое содержание серы отмечено и в других пробах:1,75% ( свк. № 135),2,03 (скв. №122),2,30%(скв.№105).Содержание серы в каражанбасском нефти примерно одинаково с таковым в арланской. Выход фракции, выкипающих до200с, невысок:3,5%(скв.№35),2,8(скв.№127),6,5(скв.№101),2,5(скв.№105),6,0%(скв.№108). Характеристика легкого керосинового дистиллята (120-240с),(скв. №101) такова: выход на нефть 7,3%; ??(20/4) 0.8270; фракционный состав(?):н.к.148?,10%-170,50%-205,90%-230,98238:v20=2,1?мм?^2/с; температура вспышки 43?,начала кристаллизации минус 60? ; содержание ароматических углеводородов 12,8%,серы 0,4%;таплота сгорания (низшая) 10 354 ккал/кг. По фракционному составу и содержанию серы он не отвечает требованиям ГОСТа 4753-86 на реактивные топива. Керосиновая фракция также содержит много серы, имеет повышенную плотность и по своим характеристикам не отвечает требованиям ГОСТа 4753-68 на осветительные керосины.
…
2. Описание технологической схемы процесса и проектируемогоаппарата
Газ каталитического крекинга, сжатый компрессором до 1,4МПа, и газ термического крекинга под собственным давлением поступают под 22-ю тарелку аппарата 1,называемого фракционирующим абсорбером. В 1 направляют так же конденсат компрессии и нестабильный бензин. Жидкие фракции подаются выше ввода газа. Фракционирующий абсорбер, иначе называемый абсорбер – десорбером, отличается от обычного абсорбера тем, что представляет собой комбинированную колонну. В верхней части фракционирующего абсорбера происходит абсорбция, т.е. излечение из газа целевых компонентов, а в нижней,- регенерация абсорбента за счет подводимой теплоты. Стекая сверху вниз по тарелкам фракционирующего абсорбера, насыщенный тяжелыми компонентами абсорбент встречается со все более горячими парами, десорбированными из жидкостями, которая стекает в нижнюю часть колонны. С верха фракционирующего абсорбера уходит сухой газ, содержащие углеводороды С_1-С_2,а с низа вместе с тощим абсорбентом выводится углеводороды С_3-С_4. В отличие от обычных абсорберов, куда питание подается только в газовой фазе, во фракционирующие абсорберы оно вводится и в виде жидкости и виде газа.
Во фракционирующем адсорбере удается достичь высокой степени извлечения целевых компонентов благодаря применению абсорбентов различного состава. Абсорбенты подаются в 1 в строгой последовательности: в нижнюю часть – легкий, а в верхнюю — тяжелый. Температура в абсорбционной части поддерживается промежуточным охлаждением абсорбента. Насыщенный и деэтанизированный абсорбент из 1подается в стабилизатор 8, верхним продуктом которого является головка стабилизации, а нижним – стабильный бензин. Стабильный бензин через теплообменники подогрева сырья стабилизации выводится с установки. Часть стабильного бензина подается в верхнюю часть фракционирующего абсорбера в качестве тяжелого абсорбента.
…
4.Техника безопасности и охрана окружающей среды.
4.1 Техника безопасности теплообменного аппарата
Теплообменные аппараты используются на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях как самостоятельные аппараты, а также как часть различного оборудования (ректификационных колонн, установок дефлегматоры и др.) По способу передачи тепла их делят на теплообменники смешения и поверхностные теплообменники. Теплообменники смешения применяются относительно редко (барометрические конденсаторы, скрубберы и др.) и только тогда, когда разделение смешиваемых продуктов не затруднительно, так как разница в их плотности достаточная. Теплообменники, как аппараты массового применения, в значительной части нормализованы, поэтому их подбирают по ГОСТ, ТУ и нормалям. При определении конструкции теплообменника и выборе направления движения сред учитываются следующие соображения: среду с более высоким давлением направляются по трубам, так как они имеют меньший диаметр, чем кожух и могут выдержать большое давление; продукты, вызывающие коррозию, также целесообразно направлять по труба, поскольку опасность выхода продук…
Охрана окружающей среды
Разработка нефтяных месторождений в экологическом отношении весьма сложный и ответственный вид производственной деятельномсти человека. Известно, что применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти химические реагенты, также добываемые углеводороды и примеси к ним являются веществами, вредными для растительного и животного мира. Вследствие пониженного содержания кислорода в воздухе в условиях Северного Прикаспия эта проблема становится более злободневной. Промысловые оборудования и трубопроводные системы работают в агрессивных средах. В последние годы общей добыче нефти в Прикаспии увеличивается доля более глубоких горизонтах повышаются объемы пластовых вод и нефтяного газа, содержащих сероводород. На окружающую среду негативно влияет также строение основного фонда нефтепромысловых сооружений и оборудования , которые эксплуатируется более 35-40 лет старых месторождениях Междуречья и Эмбы. Необходимо отметить, что на современном этапе не существует таких технологии добычи, транспорта и переработка …
Использованная литература
1.Эрих В.Н., Расина М. Г., Рудина М. Г. «Химия и технология нефти и газа» М.: Химия, 1984 год (стр.236-268).
2. М.К.Надиров Алматы «Гылым» 1995 «Нефть и газ Казахстана» часть 2 ( стр.220-223)
3. Ю.К.Молоканов «Процессы и аппараты нефтегазопереработки» Москва «Химия» 1990год (стр. 179-180)
5. В.Т. Толозков., В.А. Гончарюк., В.Н.Егоров., В.А. Линецкий., А.И Султанов «Химия» Москва 1983 год «Охрана труда на нефтепереработывающих и нефтехимических заводах» стр.(341-344)
ВЫВОД
Тема данного курсового проекта – «Проект кипятильника пропановой колонны газофракционирующей установки» производительностью 400 тыс т/год месторождения Каражамбас.
Ректификация – является завершающей стадией разделения газовых смесей. Она применяется для получения индивидуальных углеводородов высокой чистоты. Поскольку разделения на компоненте смеси газа проводить затруднительно, при существующих схемах газоразделения на ректификацию подают жидкость, выделенной из газа конденсационно – компрессионным или абсорбционным методом. Особенность ректификация сжиженных газов по сравнению с ректификацией нефтяных фракции – необходимость разделения очень близких по температуре кипения продуктов и получения товарных продуктов высокой степени чистоты. Ректификация сжиженных газов отличаются также повышенным давлением в колоннах, поскольку для создания орошения необходимо сконденсировать верхние продукты ректификационных колонн, в обычных воздушных и водяных холодильниках, не прибегая к искусственному холоду.
Скачать весь реферат:
СКАЧАТЬ ТУТ
|
