Введение к работе
Актуальность диссертационной работы
Одной из проблем при подготовке и переработке попутного нефтяного газа являются повышенное старение сорбентов и износ оборудования, обусловленные воздействием агрессивных примесей, поступающих с сырьем на газоперерабатывающие заводы (ГПЗ).
К агрессивным примесям, присутствующим в газе, относятся: нефть, мехпримеси, поверхностно-активные вещества (ПАВ), ингибиторы коррозии, соли щелочных и щелочноземельных металлов (в основном хлориды), содержащиеся в пластовой воде. Перечисленные примеси поступают на ГПЗ в виде капельных взвесей и аэрозолей. В том или ином количестве в газе на входе ГПЗ содержатся все виды аэрозольных примесей, образующихся в результате введения в нефтяные скважины и трубопроводы реагентов и ингибиторов коррозии трубопроводов. Поэтому проблема защиты оборудования и сорбентов от агрессивных примесей является для газоперерабатывающей подотрасли важной и актуальной.
В данной работе рассматриваются вопросы защиты от агрессивных примесей компрессорных станций, сорбентов и оборудования установок абсорбционной и адсорбционной осушки и очистки газа методом водной промывки газа, а также применением защитного слоя для адсорбентов.
Цель диссертационной работы: разработка технологий очистки газа от примесей с использованием жидких поглотителей и защитного слоя адсорбента.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
провести экспериментальные исследования влияния защитного слоя на динамику снижения емкости основного слоя адсорбентов осушки газа;
разработать математическую модель изменения динамической емкости адсорбента при осушке газа, насыщенного примесями;
провести экспериментальные исследования процесса промывки газа от агрессивных примесей;
разработать математическую модель процесса промывки газа, насыщенного примесями (хлориды, ПАВ, тяжелые углеводороды).
Научная новизна работы заключается в следующем:
- исследована динамика падения адсорбционной емкости синтетического цеолита
(на примере СаА) под воздействием ПАВ (ОП-10) и капельной влаги, содержащей
хлорид-ионы, без защитного слоя и с защитным слоем из природного сорбента -клиноптилолита;
разработана математическая модель изменения динамической емкости адсорбента с защитным слоем и без него при осушке газа, насыщенного примесями;
разработана математическая модель процесса промывки газа в тарельчатом скруббере, позволяющая рассчитать содержание примесей в очищенном газе, которая дает возможность проведения поверочного и проектного расчетов процесса промывки;
Определено влияние технологических параметров процесса промывки (расход и качество орошения скруббера и подпитки поглотителя) на содержание примесей в очищенном газе;
разработана технология очистки газа циркулирующей водой, регенерация которой происходит за счет рекуперации тепла скомпримированного газа (патент РФ № 2224581).
Практическая ценность работы заключается в том, что результаты работы использованы в проектах реконструкции Губкинского и Южно-Балыкского ГПК, в исходных данных для проектирования узла промывки на Муравпенковском ГПЗ, в проекте строительства УКПГ Кошехабльского газоконденсатного месторождения.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на XXI Всероссийском межотраслевом совещании "Нефтяной газ: проблемы и перспективы" (г. Краснодар, 2001 г.), семинаре "Проблемы утилизации попутного нефтяного газа и энергетическое обеспечение предприятий нефтегазового комплекса" (г. Санкт-Петербург, 2002 г.), XXII Всероссийском межотраслевом совещании "Сбор, подготовка и переработка легкого углеводородного сырья" (г. Краснодар, 2003 г.), XXIII Всероссийском межотраслевом совещании (г. Краснодар, 2005 г.).
Публикации
По материалам диссертации опубликованы 3 статьи (в журнале "Нефтяное хозяйство" №1 2003 г., №1 2005 г., и "Башкирском химическом журнале", №1, 2009 г.), тезисы 2 докладов, получено 2 патента РФ № 2224581 от 25.11.02 и № 2236891 от 25.11.02 и.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 210 страницах, содержит 45 рисунка и 71 таблиц. Список использованных источников включает 158 наименований.
