Реферат на тему Адсорбционная подготовка природного газа (Реферат+презентация)

Содержание:

Введение 3
1. Сущность технологии адсорбционной подготовки природного газа 5
2. Перспективные методы и средства реализации метода адсорбции 15
Заключение 24
Список использованной литературы 25

Введение:

Весь добываемый на сегодняшний день из недр Земли газ принято делить на две категории: природный и попутный нефтяной газ (ПНГ). Газы из обеих категорий различаются, в первую очередь, по своему составу. Природный газ представляет собой смесь газов, которая состоит из метана и углеводородов C2-C4, H2S, N2, CO2, He2, а также иных инертных газов. Попутный нефтяной газ, в свою очередь, является смесью газов, растворенной в нефтепродукте. При этом данная смесь выделяется из нефтепродуктов в процессе её добычи, подготовки и переработки. В состав данной смеси входит, в первую очередь, метан, который является основным компонентом природного газа, а также углеводородов CO2, C2-C10, N2 и H2S.
Газ, поступающий из скважин, газодобытчики называют «влажным». Это объясняется тем, что смесь сухого газа с водяным паром необходимо подготовить к транспортировке до конечного потребителя. Не только различные механические примеси и химический состав могут вызывать сложности и приводить к авариям, но и водяной пар может образовать гидраты при определенных условиях или накопиться в определенном месте и сформировать пробку, к примеру, в месте обвязки сепараторов, в самих сепараторах, в шлейфах газопроводов, а также на изгибах трубопровода.
Газовые гидраты представляют собой твердые кристаллические соединения, образующиеся при определенных показателях давления и температуры, из воды и низкомолекулярных газов. Внешне газовые гидраты напоминают спрессованный снег, плавно переходящий в лёд. Осаждаясь в виде льда на стенках трубопровода и аппаратов, гидраты снижают поперечное сечение, уменьшая тем самым их пропускную способность и часто приводят к их полной укупорке.
Содержание водяного пара в газе отрицательным образом влияет на эффективность процесса его переработку, преобразуя в негативную сторону его технические и экономические характеристики.
В лабораторных условиях природный газ можно осушить средствами и технологиями, основанными на химических принципах, однако в промышленных условиях использование подобных разовых процессов является не рациональным. На добывающем предприятии можно осушить природный газ физическими методами, к примеру, при низких показателях температуры окружающей среды, существует возможность отделить воду из газовой смеси, но в современных реалиях имеется ряд сложностей, из-за которых данный методом является экономически не выгодным. В практике газодобычи на сегодняшний день наибольшую популярность получил такой химико-физический метод подготовки природного газа как адсорбционный метод сушки.
Целью данной работы является изучение технологии адсорбционной подготовки природного газа. 

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что осушка газа методом адсорбции и его последующая подготовка к практическому применению представляет собой технологический процесс, сущность которого состоит в избирательном поглощении порами поверхности твердого адсорбента молекул воды из газа, с последующим извлечением их из пор посредством применения внешних воздействий.
На типовой установке для проведения адсорбционной осушки, сам технологический процесс представляет собой последовательное выполнение таких этапов в рамках одного рабочего цикла осушки как: адсорбция, нагрев адсорбента, десорбция, охлаждение адсорбента.
Адсорбционные установки осушки газа используются, в первую очередь, в процессе глубокой осушки газа (ТТР по воде -40°…-100°С) в составе криогенных заводов. Одной из ключевых характеристик установок для адсорбции является принципиальная возможность одновременного удаления и воды и целого ряда примесей (углеводородов, кислых газов и пр.). При этом стоит отметить, что применение адсорбционных установок для многокомпонентной очистки газа является целесообразным лишь при низких «следовых» концентрациях удаляемых компонентов.
Адсорбционные способы имеют ряд преимуществ по сравнению с абсорбционными, а в условиях, где требуется глубокая осушка газа, становятся незаменимыми. К преимуществам адсорбционных способов осушки газа относятся: возможность получения точки росы до минус 50 °С и ниже; незначительное влияние температуры и давления на процесс извлечения; относительная простота аппаратуры; малые эксплуатационные расходы. Недостатки адсорбционных способов — большие перепады давления, относительно высокие затраты тепла и истирание адсорбента.

Фрагмент текста работы:

1. Сущность технологии адсорбционной подготовки природного газа
Осушка газа представляет собой операцию удаления влаги из газов и газовых смесей, которая обычно предшествует транспортировке природного газа по трубопроводам или низкотемпературному разделению газовых смесей на компоненты .
Говоря простыми словами, термин «сушить» подразумевает «удалять воду». Вода, в разном количестве, присутствует в любом газообразном веществе. Большинство сырых газов, не прошедших газоподготовку являются влагонасыщенными – то есть содержат максимум воды при каких-то фиксированных давлениях и температуре . При этом речь идет не о воде в свободной форме, которая может каплями лететь с газом и удаляется с помощью сепараторов, а о парах воды, для удаления которой требуются другие технологии и соответствующее оборудование.
Посредством осушки обеспечивается непрерывная эксплуатация добывающего оборудования и газопроводов, предотвращая гидратообразование и возникновение ледяных пробок в системах . Наиболее важные методы осушки газа базируются на адсорбции влаги, а также на ее конденсации при охлаждении газа. Для проводимого осушительного процесса характерен такой показатель, как точка росы.
Адсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси твердым веществом — адсорбентом. Процессы адсорбции обычно обратимы. На этом основан процесс десорбции — выделение из адсорбента поглощенных им веществ.
В качестве адсорбентов применяются пористые твердые вещества, имеющие большую удельную поверхность — от сотен до десятков сотен квадратных метров на грамм вещества. Другой важнейшей характеристикой адсорбентов является их адсорбционная активность (или адсорбционная емкость) равная количеству целевых компонентов (в масс. %, граммах и т.п.), которое может быть поглощено единицей массы адсорбента.
Адсорбционная активность адсорбентов зависит от состава газа, давления и температуры. Чем выше молярная масса газа и давление, а также чем ниже температура, тем адсорбционная активность выше. В качестве адсорбентов при разделении газовых смесей используют активированный уголь, силикагель и цеолиты.
Технология адсорбции при переработке природного газа предусматривает :
• первичную сепарацию газа и улавливание жидкостных пробок во входном газосепараторе;
• адсорбционную колонну, в которой твердым адсорбентом поглощается влага, находящаяся в газе;
• выходной фильтр-сепаратор, в котором осуществляется осаждение (улавливание) адсорбционной пыли.
К основным преимуществам адсорбционного метода осушки газа принято относить :
• Продолжительный срок службы адсорбента
• В широком диапазоне технологических параметров достигается низкая точка росы и высокая ее депрессия
• Изменение температуры и давления не оказывает существенного влияния на качество осушки
• Процесс отличается простотой и надежностью
У данного метода также существует ряд недостатков:
• Большие капитальные вложения
• Высокие эксплуатационные затраты
• Загрязнение адсорбента и частая его замена или очистка
• Отсутствие надежности непрерывного цикла технологического процесса
Оборудование, используемое для реализации данного способа – это стандартная установка адсорбционной осушки газа, состоящая из блоков:
• 2-4 адсорберов колонного типа с гранулированным адсорбентом
• применяемый адсорбент.