Перспективы переработки газоконденсатов
Физико-химические свойства конденсата газового стабильного. Требования к вакуумным газойлям. Свойства вакуумных газойлей малосернистой западно-сибирской нефти. Определение возможности получения средних дистиллятов и их качества, пилотный пробег.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.12.2019 |
| Размер файла | 451,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗОКОНДЕНСАТОВ
Ключевые слова: газовый конденсат, остаток атмосферной перегонки, Ачимовские залежи, гидрокрекинг, вакуумная перегонка остатка.
В настоящее время основная часть природного газа в России добывается из сеноманских и валанжинских залежей, глубина залегания которых от 1000 до 3200 метров. Для поддержания уровня добычи газа газодобывающие компании наращивают добычу из Ачимовских залежей и готовятся к опытной разработке юрских отложений, залегающих на глубине более 4000 м.
Состав и свойства жидких углеводородов, получаемых в виде газового конденсата, от начальных периодов добычи на месторождениях к текущему моменту изменяются, и уже сейчас, газодобывающие компании сталкиваются с проблемой их транспорта и переработки.
Так, газовый конденсат Ачимовских залежей (которые немного моложе юрских) Уренгойского месторождения характеризуются высокой долей фракций углеводородов, выкипающих выше 360°С (до 18-20%), и высоким содержанием парафинов.
Высокая экономическая эффективность первичной переработки легких газовых конденсатов имеет существенный риск снижения при утяжелении газового конденсата, и проблемы рационального использования остатков атмосферной перегонки требует квалифицированного решения.
Извлечение светлых топливных фракций из газового конденсата утяжеленного состава в районах добычи природного газа и первичной переработки газового конденсата, при отсутствии мощностей вторичной переработки, приводит к вынужденному вовлечению остатков атмосферной перегонки в поток стабильного газового конденсата.
Повышение концентрации в газовом конденсате высококипящих фракций, преимущественно парафино-нафтенового основания, в свою очередь приводит к отложениям в железнодорожных цистернах и трубопроводах при его транспортировке на предприятия с мощностями вторичной переработки.
Описанные тенденции дают основание полагать, что доля газового конденсата Ачимовских залежей будет возрастать, а ввод в промышленную эксплуатацию скважин, добывающих газ с юрских отложений приведет к существенному увеличению сырьевой базы и развитию вторичных процессов переработки жидкого углеводородного сырья в газодобывающих компаниях.
Кроме того, высокое содержание парафинов в дизельных фракциях из газового конденсата Ачимовских залежей ухудшает низкотемпературные свойства дизельных фракций, что приводит к необходимости ограничения их конца кипения или их гидродепарафинизации.
Одним из предприятий по первичной переработке стабильного газового конденсата в России является ООО «НОВАТЭК-Усть-Луга», расположенный в порту Усть-Луга на Балтийском море (введен в эксплуатацию в 2013 году). Стабильный газовый конденсат перегоняется на комплексе в легкую и тяжелую нафту, керосин, дизельную фракцию. Остаток атмосферной перегонки реализуется как компонент судового топлива. Готовая продукция отгружается на экспорт морским транспортом. Сжиженный углеводородный газ используется в качестве технологического топлива, а его избытки реализуются потребителям.
Сырье на комплекс поступает с Пуровского ЗПК, где стабилизируются газовые конденсаты с Восточно-Таркосалинского, Ханчейского, Юрхаровского газоконденсатных месторождений, с примесью легких нефтей (до 2% масс.). Доля тяжелого Уренгойского конденсата Ачимовских залежей составляет 54% масс. На рисунке 1 представлена полученная при исследованиях кривая ИТК стабильного газового конденсата.
Стабильный газовый конденсат, поступающий на ООО «НОВАТЭК-Усть-Луга» существенно отличается от углеводородного сырья, перерабатываемого на российских НПЗ, которое преимущественно состоит из нефтей, либо имеет некоторую долю газового конденсата.
Отличия заключаются в облегченном фракционном составе - незначительном количестве остатка 550+ (менее 0,7%), содержании серы - менее 0,02% масс., и преимущественном содержании в газовом конденсате углеводородов парфино-нафтенового основания, что делает данное сырье наиболее привлекательным для переработки.
В таблице 1 приведены показатели качества сырья комплекса в ООО «НОВАТЭК-Усть-Луга».
Таблица 1 - Физико-химические свойства конденсата газового стабильного
|
№ п/п |
Показатели качества |
Значение |
|
|
1. |
Плотность при 20°С |
753,4 |
|
|
2. |
Фракционный состав по ГОСТ 2177-99 |
||
|
3. |
Температура начала кипения, °С |
32 |
|
|
Отгоняется в % об. при температуре: |
|||
|
5 |
57,5 |
||
|
10 |
64 |
||
|
20 |
79 |
||
|
30 |
96 |
||
|
40 |
111 |
||
|
50 |
127 |
||
|
60 |
151 |
||
|
70 |
192 |
||
|
80 |
253 |
||
|
85 |
290 |
||
|
4. |
Кинематическая вязкость при 20°С, мм2/с |
1,08 |
|
|
5. |
Молекулярная масса (расчетная), кг/кмоль |
116 |
|
|
6. |
Коксуемость, % масс. |
0,01 |
|
|
7. |
Содержание серы, % масс. |
0,0197 |
|
|
8. |
Содержание азота, % масс. |
0,008 |
Рис.1 - ИТК стабильного газового конденсата
Остаток атмосферной перегонки исследован на возможность применения в качестве сырья для процесса гидрокрекинга.
Преимуществом процесса гидрокрекинга для повышения глубины переработки является его гибкость по ассортименту получаемой продукции, низкое содержание серы и практически отсутствие непредельных углеводородов в продуктах, достигаемые в данном процессе в одну стадию.
В таблице 2 приведены свойства остатков газового конденсата, при различной глубине отбора из них дистиллятов, в сравнении с требованиями технических условий на вакуумные газойли, и в сравнении с вакуумными газойлями глубокого отбора из малосернистой западно-сибирской нефти.
Представленные данные показывают, что, несмотря на присутствие в остатке атмосферной перегонки высококипящей части (550+) в количестве 4,8%, качество этого остатка превосходит традиционные виды сырья гидрокрекинга.
Для определения возможности получения средних дистиллятов и их качества проведен пилотный пробег.
Пробег выполнен на пилотной установке Hydrotreating and Hydrocracking pilot (производства RTI Engineering Co., Ltd., Сеул, Южная Корея). Процесс гидрокрекинга на пилотной установке осуществляется по однопроходной схеме последовательно в двух вариантах (дизельный и керосиновый), характеризующихся различным давлением процесса. Нормы технологического режимы представлены в таблице 3.
конденсат газовый вакуумные газойли дистиллят
Таблица 2 - Требования к вакуумным газойлям, свойства вакуумных газойлей малосернистой западно-сибирской нефти и остатков перегонки газового конденсата
|
Показатели |
Требования к вакуумному газойлю |
Требования к тяжелому вакуумному газойлю |
Вакуумный газойль малосернистой |
Остаток АТ фактический |
Остаток 360+ |
Остаток 550+ |
||||
|
Марка А |
Марка Б |
360-540С |
360-560С |
360-580С |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Плотность, кг/м3 |
||||||||||
|
при 15°С |
в пределах 873,4 - 953,3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
|
при 20°С |
в пределах 860 - 950 |
не более 929 |
908,0 |
909,5 |
910,7 |
872,6 |
896,5 |
- |
||
|
Кинематическая вязкость, мм2/с |
||||||||||
|
при 50°С |
в пределах |
в пределах |
не нормируется |
41,51 |
42,33 |
43,68 |
7,11 |
16,9 |
- |
|
|
при 100°С |
- |
- |
- |
7,98 |
8,10 |
8,41 |
- |
- |
- |
|
|
Массовая доля серы, % |
не более 1,51 |
0,60 |
0,61 |
0,62 |
0,0765 |
0,12 |
0,18 |
|||
|
1 вид |
не более 1,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
|
2 вид |
не более 2,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
|
3 вид |
не более 3,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
|
Температура текучести, С |
не ниже +19 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
|
Температура застывания, С |
не ниже +16 |
- |
+29 |
+30 |
+31 |
+27 |
+35 |
- |
||
|
Температура вспышки в закрытом тигле, °С |
не ниже 61 |
- |
- |
- |
- |
114 |
188 |
- |
||
|
Массовая доля ванадия, % |
не более 0,0005 (0,0010)* |
- |
менее 0,00002 |
менее 0,00002 |
менее 0,00002 |
0,00001 |
0,000064 |
0,0001 |
||
|
Массовая доля никеля, % |
- |
- |
- |
- |
- |
0,00001 |
0,000020 |
0,0003 |
||
|
Коксуемость, % |
не более 0,4 (0,6)* |
- |
0,38 |
0,54 |
0,64 |
0,088 |
0,12 |
2,31 |
||
|
Содержание общего азота, % масс |
- |
- |
не более 1890 ppm масс. |
- |
0,10 |
0,10 |
- |
0,035 |
0,093 |
|
|
Содержание асфальтенов, % масс |
не более 0,05 |
менее 0,01 |
- |
0,065 |
|
Фракционный состав, °С |
||||||||||
|
температура начала кипения |
- |
- |
не менее 387 |
- |
- |
- |
229 |
- |
- |
|
|
10% |
- |
- |
428 |
- |
- |
- |
306 |
- |
- |
|
|
50% |
- |
- |
479 |
- |
- |
- |
393 |
- |
- |
|
|
95% |
- |
- |
540 |
- |
- |
- |
518 |
- |
- |
|
|
температура конца кипения |
- |
не более 560 |
- |
- |
- |
565 (разложение) |
- |
- |
||
|
Групповой химический состав, % масс |
||||||||||
|
парафины+нафтены |
- |
- |
- |
55,20 |
55,00 |
53,30 |
75,6 |
73,50 |
56,4 |
|
|
легкая ароматика |
- |
- |
- |
23,90 |
22,80 |
14,80 |
11,7 |
13,30 |
17,7 |
|
|
средняя ароматика |
- |
- |
- |
9,30 |
8,90 |
13,70 |
3,4 |
6,20 |
5,5 |
|
|
тяжелая ароматика |
- |
- |
- |
8,20 |
8,70 |
13,80 |
6,9 |
5,30 |
15,1 |
|
|
смолы I |
- |
- |
- |
1,60 |
1,60 |
1,80 |
1,1 |
0,70 |
2,4 |
|
|
смолы II |
- |
- |
- |
1,80 |
3,00 |
2,60 |
1,4 |
1,00 |
2,9 |
|
|
асфальтены |
- |
- |
- |
отс. (менее 0,1%) |
отс. (менее 0,1%) |
отс. (менее 0,1%) |
отс. (менее 0,1%) |
отс. (менее 0,1%) |
отс. (менее 0,1%) |
Таблица 3 - Нормы технологического режима пилотного пробега
|
Параметр |
Дизельный |
Керосиновый |
Прим. |
|
|
Температура, °С |
||||
|
– слой 1 |
360 |
360 |
||
|
– слой 2 |
370 |
370 |
||
|
– слой 3 |
370 |
370 |
||
|
Давление, МПа (изб.) |
7,0 |
9,0 |
||
|
Расход сырья, см3/ч |
150 |
150 |
||
|
Расход водорода, нл/ч |
180 |
180 |
||
|
Соотношение Н2/сырье, нм3/м3 |
1200 |
1200 |
||
|
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 |
0,4 |
0,4 |
||
|
– слой 1 (гидроочистка) |
0,65 |
0,65 |
||
|
– слой 2 (гидрокрекинг) |
5,0 |
5,0 |
1,1 (средн. по ГК) |
|
|
– слой 3 (гидрокрекинг) |
1,36 |
1,36 |
1,1 (средн. по ГК) |
|
|
Длительность, часов |
48 |
48 |
Гидрогенизаты, полученные в результате пилотного пробега, были подвергнуты перегонке на полуавтоматической комбинированной установке в соответствии с АSТМ D-2892 и АSТМ D-5236, с получением узких 10-и градусных фракций, из которых смешением подобран состав и получены широкие фракции дистиллятов, соответствующих по качеству ассортименту продукции ООО «НОВАТЭК-Усть-Луга».
Исследования показали, что для обеспечения низкотемпературных свойств средних дистиллятов, при их максимальном отборе, состав последних должен быть:
- для керосинового варианта: керосиновая фракция - 150-240°С, дизельная фракция 240-330°С;
- для дизельного варианта: широкая дизельная фракция 140-360°С.
Конверсия тяжелой части сырья (330+) составила 65-67% масс. при заданных режимах.
Результаты исследования качества средних дистиллятов, представлены в таблице 4.
Полученные данные подтверждают, что применение процесса гидрокрекинга позволяет перерабатывать остатки атмосферной перегонки стабильного газового конденсата, включающего примеси малосернистых нефтей (до 2%) с получением средних дистиллятов (31-38%) требуемого качества. При давлении в реакторе 90 кгс/см2 в процессе достигается качество керосина по показателю «высота некоптящего пламени» 25 мм, что объясняется преимущественным содержанием в сырье углеводородов парафино-нафтенового основания.
Направление дальнейшего совершенствования схемы переработки остатков атмосферной перегонки газового конденсата во многом определяется экономическими факторами в связи с ожидаемым налоговым маневром и изменениями вывозных таможенных пошлин.
Таблица 4 - Физико-химические свойства керосиновых и дизельных фракций из гидрогенизатов
|
Показатели качества |
Дизельный вариант фр. 140-360°С |
Керосиновый вариант |
||
|
фр. 150-240°С |
фр. 240-330°С |
|||
|
Плотность, кг/м3 |
||||
|
при 15°С |
812,0 |
801,7 |
827,6 |
|
|
при 20°С |
807,5 |
797,2 |
823,3 |
|
|
Фракционный состав по ГОСТ 2177-99: |
||||
|
- температура начала кипения, °С |
159,6 |
162,8 |
248,7 |
|
|
- отгоняется в % об. при температуре: |
||||
|
5 |
173,0 |
173,2 |
268,1 |
|
|
10 |
178,3 |
176,1 |
272,1 |
|
|
15 |
184,2 |
178,7 |
274,6 |
|
|
20 |
189,4 |
181,2 |
277,5 |
|
|
30 |
203,6 |
186,2 |
283,2 |
|
|
40 |
222,0 |
192,7 |
288,5 |
|
|
50 |
242,8 |
199,4 |
293,9 |
|
|
60 |
265,1 |
207,8 |
299,1 |
|
|
70 |
287,2 |
217,7 |
304,8 |
|
|
80 |
307,8 |
229,5 |
311,4 |
|
|
85 |
317,5 |
236,9 |
315,1 |
|
|
90 |
327,7 |
245,8 |
319,9 |
|
|
95 |
339,6 |
258,8 |
327,5 |
|
|
- температура конца кипения, °С |
348,8 |
271,2 (97%) |
332,5 |
|
|
Кинематическая вязкость, мм2/с |
||||
|
при 20°С |
3,03 |
1,87 |
5,74 |
|
|
при 40°С |
2,11 |
1,39 |
3,76 |
|
|
Температура вспышки (в закрытом тигле), °С |
+56 |
+56 |
+132 |
|
|
Температура помутнения, °С |
- 49 |
- 53 |
- 4 |
|
|
Температура текучести, °С |
- 58 |
- 63 |
-6 |
|
|
Температура застывания, °С |
- 60,8 |
- 64,4 |
- 6,2 |
|
|
Содержание серы, % масс. |
0,00033 |
0,00016 |
0,00032 |
|
|
Содержание меркаптановой серы, % масс. |
Отс. |
Отс. |
- |
|
|
Низшая теплота сгорания, кДж/кг |
- |
42 720 |
- |
|
|
Высота некоптящего пламени, мм |
- |
25 |
- |
|
|
Цетановый индекс |
54 |
- |
58 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Способы выражения составов смесей и связь между ними. Перемешивание газонефтяных смесей различного состава. Газосодержание нефти и ее объемный коэффициент. Физико-химические свойства пластовых вод. Особенности гидравлического расчета трубопроводов.
контрольная работа [136,9 K], добавлен 29.12.2010История создания технологии синтетического каучука. Получение мономеров для синтетических каучуков. Производство СК полимеризацией в растворе. Свойства изоперена, и его получение методом полимеризации. Поточная схема переработки нефти месторождения.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 23.12.2014Основные физико-химические свойства меди, общие сведения о методе получения, основные области применения. Основные физико-химические свойства железа и низкоуглеродистой стали, общие сведения о методе получения, основные области применения.
контрольная работа [35,6 K], добавлен 26.01.2007Физико-химические свойства нефти. Методы осуществления перегонки, их достоинства и недостатки. Влияние технологических параметров на данный процесс. Характеристика и применение нефтепродуктов, полученных на установке атмосферно-вакуумной перегонки.
курсовая работа [129,3 K], добавлен 05.03.2015Общие сведения о крахмале; полимеры амилоза и амилопектин. Образование и структура крахмальных зерен. Классификация крахмала, его физико-химические свойства и способы получения. Применение в промышленности, фармацевтической химии и технологии, медицине.
курсовая работа [939,9 K], добавлен 09.12.2013Методы получения сульфидов. Физико-химические свойства сульфидов металлов. Растворимость сульфидов. Основные химические свойства сульфидов. Тиосоли. Полисульфиды. Промышленное применение сульфидов.
реферат [21,6 K], добавлен 27.02.2003Этанол и его свойства. Расчет изменения энтропии химической реакции. Основные способы получения этанола. Физические и химические свойства этилена. Расчет константы равновесия. Нахождение теплового эффекта реакции и определение возможности ее протекания.
курсовая работа [106,7 K], добавлен 13.11.2009Общая характеристика, распространение и физико-химические свойства фенолгликозидов. Способы получения фенольных соединений из растительного сырья этанолом и метанолом. Методы выделения идентификации, качественное определение и распространение вещества.
презентация [1,5 M], добавлен 27.02.2015Понятие и номенклатура фенолов, их основные физические и химические свойства, характерные реакции. Способы получения фенолов и сферы их практического применения. Токсические свойства фенола и характер его негативного воздействия на организм человека.
курсовая работа [292,0 K], добавлен 16.03.2011Рассмотрение возможности экологизации раздела химии: "Физико-химические свойства водорода" путем внедрения темы: "Альтернативная энергетика". Обзор сведений о водородной энергетике как альтернативном виде энергии. Выбор наилучших форм организации занятий.
дипломная работа [135,3 K], добавлен 24.12.2009Физико-химические свойства и области применения триэтиленгликоля. Технические требования и требования безопасности при работе с ним. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение. Изучение схемы получения диэтиленгликолей гидратацией этиленоксида.
реферат [514,1 K], добавлен 09.10.2013Задачи и цели переработки нефти. Топливный, топливно-масляный и нефтехимический варианты переработки нефти. Подготовка нефти к переработке, ее первичная перегонка. Методы вторичной переработки нефти. Очистка нефтепродуктов. Продукты переработки нефти.
курсовая работа [809,2 K], добавлен 10.05.2012Углубляющие, облагораживающие и прочие химические способы переработки нефти. Сущность процесса термического и каталитического крекинга. Процесс переработки твёрдого топлива нагреванием без доступа кислорода (коксование). Каталитический риформинг.
презентация [241,6 K], добавлен 20.12.2012Физико-химические свойства мазута. Технологии перегонки нефти. Основные эксплуатационные характеристики котельных и тяжелых топлив. Химическое и коррозионное действия среды на материал и оборудование. Условия хранения, транспортировки и эксплуатации.
реферат [139,3 K], добавлен 09.04.2012Физические и химические свойства йода. Важнейшие соединения йода, их свойства и применение. Физиологическое значение йода и его солей. Заболевания, связанные с его нехваткой. Применение йода в качестве антисептика, антимикробные свойства его соединений.
реферат [26,7 K], добавлен 26.10.2009Общая характеристика фосфорной кислоты и фосфатов. Строение их молекул, физико-химические свойства и способы получения. Возможности и области практического применения. Методика синтеза фосфата висмута. Изучение полученного вещества, качественные реакции.
курсовая работа [534,0 K], добавлен 14.05.2014Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016Физико-химические основы получения, свойства и сферы применение фосфорной кислоты. Специфика производства фосфорной кислоты экстракционным методом. Очистка сточных вод производства данного продукта. Схема переработки карбонатного щелока из нефелина.
реферат [1,5 M], добавлен 09.01.2013Изучение химического состава нефти - горючей маслянистой жидкости, распространенной в осадочной оболочке Земли; важнейшего полезного ископаемого. Обобщение основных способов переработки нефти - обезвоживания, обессоливания, стабилизации и перегонки.
презентация [635,7 K], добавлен 22.05.2012Товарные и определяющие технологию свойства ацетилена. Сырьевые источники получения. Перспективы использования различного сырья. Промышленные способы получения. Физико-химический процесс получения ацетилена методом термоокисленного пиролиза метана.
контрольная работа [329,9 K], добавлен 30.03.2008
