авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Совершенствование технологии очистки газа от примесей с использованием жидких поглотителей и защитного слоя адсорбента

-- [ Страница 3 ] --

Расчетные значения количества примесей в газе после промывки отличаются друг от друга на величину количества незахваченных поглотителем примесей. Таким образом, количество примесей в газе после промывки можно определить расчетным путем по формуле (3).

Для проверки адекватности разработанной математической модели процесса промывки с учетом частичного захвата примесей при контакте с поглотителем проведен сравнительный анализ расчетных данных с данными плановых промышленных испытаний узла промывки на Сургутском ГПЗ. Результаты проверки адекватности модели представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Сравнение расчетных данных с данными испытаний

Наименование показателя Значение
Расход газа, нм3/ч 239000 260000
Концентрация хлоридов в исходном газе, мг/нм3 19,9 20,0
Расход орошения, л/ч 3998 4095
Концентрация хлоридов в орошении, г/л 7,1 8,5
Концентрация хлоридов в очищенном газе, мг/нм3
– определенная расчетным путем 1,28 1,15
– согласно протоколам испытаний 1,5 1,1

Поскольку расчетные и фактические содержания примесей в газе после промывки близки друг к другу, то для проектных расчетов допустимо использовать проверяемую математическую модель промывки газа с учетом возможного отклонения расчетного и фактического содержания примесей в газе после промывки.

С использованием математической модели промывки газа (с учетом частичного захвата примесей поглотителем) проведен анализ влияния основных технологических параметров узла промывки на остаточное содержание примесей в газе после промывки.

По результатам анализа установлено:

  • в качестве поглотителя рекомендуется использовать воду, так как это наиболее дешевый и доступный поглотитель;
  • требования к подготовке исходной воды (подпитки) и целесообразность подготовки зависят от требований к очистке газа, допустимого расхода подпитки и качества исходной воды;
  • наиболее целесообразно проводить промывку циркулирующим поглотителем, так как это позволит значительно снизить подпитку свежего поглотителя;
  • при промывке циркулирующим поглотителем расход орошения скруббера следует принимать минимальным, при котором будет обеспечена устойчивая работа тарелок, так как этот технологический параметр не оказывает существенного влияния на качество промывки газа;
  • расход подпитки поглотителя должен быть минимальным, но при этом обеспечивать требуемое качество очистки газа от примесей с учетом возможного колебания расхода подпитки и содержания примесей в газе.

Таким образом, результаты анализа взаимосвязи технологических параметров процесса промывки газа позволяют оптимизировать режим работы узла промывки.

В четвертой главе приведена оценка экономической эффективности инвестиций на промывку газа и использование защитного слоя адсорбента (таблица 7).

Таблица 7 – Экономическая эффективность инвестиций на проведение процесса промывки и использования защитного слоя адсорбента

Способ защиты адсорбента от примесей Без
защиты
Защитный слой Промывка Защитный слой и
промывка
Эксплуатационные затраты на адсорбент
Масса адсорбента одной загрузки, тонн
- основной слой 108 108 108 108
- защитный слой - 30 - 11
Стоимость адсорбента, тыс. руб./т
- основной слой 78 78 78 78
- защитный слой - 15 15 15
Стоимость одной загрузки, тыс. руб. 8 424 8 874 8 424 8 589
Срок службы, год 1 2 2 3
Расходы на адсорбент тыс. руб./год 8 424 4 437 4 212 2 863
Эксплуатационные затраты на промывку
Подпитка поглотителя, л/ч - - 300 300
Стоимость поглотителя (подготовленная вода), руб./м3 - - 23 23
Расходы на подпитку поглотителя, тыс. руб./год - - 57,96 57,96
Потребляемая мощность насоса орошения
скруббера, кВт
- - 18,5 18,5
Стоимость электроэнергии, руб./(кВт·ч) - - 1,60 1,60
Расходы на электроэнергию для узла промывки,
тыс. руб/год
- - 249 249
Суммарные расходы на промывку газа, тыс. руб./год - - 307 307
Сумма эксплуатационных затрат, тыс. руб./год 8 424 4 437 4 519 3 170
Капитальные затраты
на реконструкцию адсорберов осушки газа, тыс.
руб.
- 10000 -
на промывку, тыс. руб. - - 9600 9600
сумма - 10000 9600 9600
Годовой экономический эффект, тыс. руб. - 3 487 3 425 4 774
Срок окупаемости капитальных вложений, год - 2,51 2,46 1,83

Наибольший годовой экономический эффект дает использование защитного слоя адсорбента совместно с предварительной промывкой газа.

В пятой главе представлены данные о внедрении процесса промывки в производство.

В главе представлены описание и основные технологические параметры, которые определялись с использованием материалов диссертационной работы для запроектированных узлов промывки на Губкинском газоперерабатывающем комплексе (ГПК), Муравленковском ГПЗ и на УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения (Краснодарский край).

Узел промывки на Губкинском ГПК расположен после первой ступени компримирования. Принципиальная технологическая схема узла промывки нефтяного газа Губкинского ГПК представлена на рисунке 5.

Таблица 8 – Основные

характеристики работы узла промывки газа на Губкинском ГПК

Наименование показателя Значение
Температура газа, °С 32…37
Давление газа, МПа 0,90
Расход газа на промывку, тыс. нм3/ч 90…130
Орошение скрубберов, м3/ч 10…12
Количество воды на подпитку, кг/ч 300…500

Расчетные содержания примесей в газе до и после узла промывки представлены в таблицах 9 и 10 соответственно.

Таблица 9 – Содержание примесей в исходном газе, мг/нм

3

Хлориды 11,0
Мехпримеси 2,9
Нефть, масло, смолы 3,0
ПАВ 0,5
Итого 17,4

Таблица 10 – Содержание примесей в очищенном газе, мг/нм

3

Хлориды 1,00
Мехпримеси 0,26
Нефть, масло, смолы 0,27
ПАВ 0,05
Итого 1,58

Как видно из таблиц 9 и 10, узел промывки на Губкинском ГПК снижает содержание примесей в газе примерно на 90 %. Для узлов промывки на Муравленковском ГПЗ и УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения задавался тот же уровень извлечения примесей из газа.

Узел промывки на Муравленковском ГПЗ расположен после компрессорной нефтяного газа перед установкой адсорбционной осушки. Принципиальная технологическая схема узла промывки нефтяного газа Муравленковского ГПЗ представлена на рисунке 6.

Таблица 11 – Основные

характеристики работы узла промывки газа на Муравленковском ГПЗ

Наименование показателя Значение
Температура газа, °С 39…46
Давление газа, МПа 3,5…3,6
Расход газа на промывку, тыс. нм3/ч 160
Орошение скрубберов, м3/ч 15
Количество воды на подпитку, кг/ч 300…400

Узел промывки на УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения расположен после входного сепаратора. Принципиальная технологическая схема узла промывки нефтяного газа Кошехабльского УКПГ представлена на рисунке 5.

Таблица 12 – Основные характеристики работы узла промывки газа на УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения

Наименование показателя Значение
Температура газа, °С 30…41
Давление газа, МПа 6,4
Расход газа на промывку, тыс. нм3/ч 43
Орошение скрубберов, м3/ч 3…6
Количество воды на подпитку, кг/ч 200…300

ВЫВОДЫ

  1. Проведены экспериментальные исследования по определению влияния вредных примесей, имеющихся в углеводородных газах, на снижение динамической емкости адсорбента в процессе осушки газа:
  • без использования защитного слоя;
  • с защитным слоем (природным цеолитом).
  1. Разработана математическая модель изменения динамической емкости адсорбента при осушке газа, насыщенного примесями (хлориды, ПАВ, тяжелые углеводороды). Использование математической модели позволяет рассчитать требуемое количество защитного слоя при заданном сроке службы адсорбента при проектировании новых объектов.
  2. Внедрение защитного слоя на действующих объектах позволит увеличить срок службы цеолитов как минимум на 1 год.
  3. Разработана математическая модель очистки газа методом промывки в тарельчатом скруббере. Установлены основные технологические параметры, влияющие на эффективность очистки газа. Использование математической модели позволяет проводить проектный и поверочный расчеты узла промывки газа.
  4. Проведены экспериментальные исследования очистки углеводородных газов от вредных примесей методом водной промывки. Результаты экспериментальных исследований и промышленных испытаний узла промывки газа подтверждают адекватность математической модели процесса промывки газа.
  5. Разработаны и приняты к проектированию технические решения по созданию узлов промывки газа на двух действующих ГПЗ Западной Сибири и на УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения.
  6. Проведена оценка экономической эффективности использования процесса промывки газа и защитного слоя адсорбента. Установлено, что совместное использование промывки газа и защитного слоя адсорбента позволяет получить наибольший эффект по защите оборудования, адсорбентов и абсорбентов на промышленных установках.

Основные материалы диссертации изложены в следующих работах:

  1. Аджиев А.Ю., Бойко С.И., Килинник А.В., Шеин А.О. Влияние примесей на работу установок подготовки и переработки нефтяного газа и способы борьбы с ними // Нефтяное хозяйство. – 2003. - №1. С. 74-75.
  2. Аджиев А.Ю., Бойко С.И., Килинник А.В., Шеин А.О. Технологии очистки газа от примесей методом промывки // Материалы ХХII всероссийского межотраслевого совещания (Краснодар 8-12 сентября 2003 г.). Краснодар, 2003 г. С. 183-190.
  3. Аджиев А.Ю., Бойко С.И., Килинник А.В., Шеин А.О. Очистка углеводородного газа от примесей, варианты технологических схем узла промывки водой // Нефтяное хозяйство. – 2005. - №1. С. 88-89.
  4. Патент РФ № 2224581 Установка подготовки углеводородного газа / Аджиев А.Ю., Бойко С.И., Килинник А.В., Шеин А.О. Бюл. №6. 27.02.2004.
  5. Патент РФ № 2236891 Способ очистки углеводородного газа / Аджиев А.Ю., Бойко С.И., Килинник А.В., Шеин А.О. Бюл. №7. 27.09.2004.
  6. Шеин А.О., Килинник А.В., Аджиев А.Ю. Применение защитного слоя адсорбентов на установках осушки газа // Материалы ХХIII Всероссийского межотраслевого совещания (Краснодар 12-16 сентября 2005 г.). Краснодар, 2005 г. С.
    194-201.
  7. Аджиев А.Ю., Шеин А.О. Применение защитного слоя адсорбента на установках осушки газа // Башкирский химический журнал. – 2009. - №1. С. 122-124.


Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.