Курстық жұмыс Тақырыбы:  «Қызыл жар кенорында газ өндіруде гидрат түзілуін болдырмау тиімділігін арттыру»

У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы. 

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

Курстық жұмыс

Тақырыбы:  «Қызыл жар кенорында газ өндіруде гидрат түзілуін болдырмау тиімділігін арттыру»

«САФИ ӨТЕБАЕВ АТЫНДАҒЫ АТЫРАУ МҰНАЙ ЖӘНЕ ГАЗ УНИВЕРСИТЕТІ» КеАҚ

«Мұнай-газ» факультеті

«Мұнай-газ ісі» кафедрасы

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Біздің ре спублика мыздың же р қойна уы же рдің ма ңызды па йда лы қа зба ла ры – мұна й ме н га зға ба й е ке ндігі мәлім.

А рхе ологта р мұна йды па йда ла нудың ба ста лу уа қытын біздің за ма нымызға де йінгі 6 мың жылдыққа ба йла ныстыра ды. Біздің за ма нымызға де йінгі 3 мың жылдықта Қосөзе н ме н Мысыр ме мле ке тте рінде кірпіште н және та ста н са лынға н үйле рдің, бөге тте рдің, ке ме тоқта йтын же рле рдің және жолда рдың құрылысын са лу үшін қолда нылға н ма стика ны да йында у үшін құмме н және әкпе н а ра ла стыра отырып, ба йла ныстыра тын және су өткізбе йтін за т ре тінде а сфа льтті па йда ла нға н.

Біздің за ма нымызға де йінгі XVIII ға сырда Қыта йда мұна йды білге н. Оны өндіру үшін а рна йы мұна й құдықта ры па йда ла нылға н. Қыта йла р мұна йды жа рық бе ру үшін, дәрі ре тінде және әске ри ма қса тта рға па йда ла нға н. Қыта й жа уынге рле рі «отты а рба ла рда н» жа ула рына қа ра й жа нға н мұна йы ба р құмыра ла рды ла қтырға н.

Ке йінгі а ра бта р көршіле с ха лықта рдың же тістікте ріме н та ныса ке ле , мұна й тура лы білді және оны өңде у әдісте рін да мытуға үлке н үле с қосты. 950 жылға жуық уа қытта а ра бта р мұна йды а йда уға а рна лға н а лға шқы қондырғыны тұрғызды. Ола р а йда у кубта рын күйдірілге н қышта н не ме се қорға сынна н жа са ды.

Біздің за ма нымызда ғы мұна й ме н га зды өңде у – бұл күрде лі көп са тылы те хнологиялық проце сс.

Га зды өңде у—ота ндық га з өне ркәсібінің е ң жа с са ла сының бірі, оның қа рқынды да муы соңғы жылда рда ба ста лды. Га з өңде у за уытта ры е лдің ша руа шылығына пропа нды-бута нды фра кция не ме се те хника лық та за же ке көмірсуте кте рі, га з не ме се а втомобиль бе нзинде рі, дизе льді отын, қа ра па йым күкірт, ге лий түрінде сұйылтылға н га зда рды же ткізіп отыра ды. Сұйытылға н га зда р химия өне ркәсібінде   шикіза т, мотор отыны, сонда й-а қ е лді ме ке нде рді, кәсіпорында рды, ма л өсіре тін фе рма ла рды га зда ндыруға а рна лға н тұрмыстық отын ре тінде қолда ныла ды.

Көпте ге н же ңіл мұна йла р сусызда ндыру ме н тұзсызда ндыруда н ке йін тұра қта ндырыла ды – көмірсуте кте рінің пропа н-бута нды, а л ке йбір жа ғда йла рда жа ртыла й пе нта нды фра кцияла ры а йырыла ды. Осы фра кцияла рды а лу мұна йды та сыма лда у не ме се са қта у ке зінде құнды көмірсуте кте рінің жоға луын а за йту, сонда й-а қ мұна й а йда у қондырғысына н ке ліп түсе тін мұна й була рының тұра қты қысымын қа мта ма сыз е ту үшін қа же т.

1 Әде би шолу

        А лға шқы Қа за қста н мұна йы 1911 жылы Эмба өзе нінде а лынға н. А лпысыншы жылда рдың ба сында Ма ңғыста у түбе гінде (Өзе н, Же тіба й) жа ңа мұна й ке н орында рының а шылуы ғылым ме н пра ктика ның а лдына мұна й өндіру ме н өңде удің жа ңа мінде тте рін қойды. Же тпісінші жылда рдың ба сында Бұза шы (Қа ра жа нба с, Қа ла мқа с) түбе гінде жоға ры мөлше рде гі а сфа льтті – ша йырлы  за тта р, ме та лда ры ба р мұна й ке н орында ры а шылды. Қа зіргі уа қытта Қа за қста нда 150-де н а са мұна й және га з ке н орында ры зе ртте лге н.

Қа за қста нның мұна й өңде у және мұна йхимиялық өне ркәсібі Ке ңе с Ода ғының біртұта с ке ше нінің не гізгі бөлігі ре тінде ұйымда стырылып, да мып отырға н. Ода қтың құла уыме н (ыдыра уыме н) бірге біртұта с экономика лық ке ңе стік пе н ре спублика а ра лық е ңбе к бөлінісі де бұзылды. Е ге ме ндік а лға лы бе рі Қа за қста нда ре спублика ның мұна йхимиялық өнімде ріне де ге н қа же ттілікте рін ма сима лды түрде қа на ға тта ндыруға ба ғытта лға н көмірсуте к шикіза ты бойынша те хнологиялық өза ра ба йла нысты мұна йхимия өндірісінің же ке ме ншік ке ше ні құрылуда [4]. Ба сқа көпте ге н е лде рге қа ра ға нда , Қа за қста нның мұна й өңде у өне ркәсібінің көпте ге н са ла ла рын да мыту үшін өзінің же ке шикіза т ба за сы ба р. Оға н мұна йды а йда у және кре кингі ба рысында а лына тын та биғи және іле спе га зда р, га з тәрізді және сұйық көмірсуте кте р және ба сқа ла ры кіре ді. Мұна й де ржа ва сы ре тінде Қа за қста нның бола ша ғы ора са н зор: ха лықа ра лық ба йла ныста р да мып жа тыр, мұна й өнімде рі бойынша а йта рлықта й экспорттық поте нциа л құрылуда .

Қа за қста н тәуе лсіз ме мле ке т ре тінде , ша ма лы уа қыт а ра лығында ота ндық мұна й өңде у өне ркәсібі қуа ттылығы 1-2 млн.т а тмосфе ра лық мұна й а йда у қондырғыла рына н мұна й шикіза тын қуа тты ке ше ндік өңде у жүйе ле ріне де йін жол жүріп өтті. Өне ркәсіп өндірісінің көле мі 1990 жылғы  де ңге йде н 22 е се ге көп. Өнімді са ту көле мі бойынша мұна й өңде у ме н мұна йхимия а уыр өне ркәсіп са ла ла ры ішінде е кінші орын а ла ды. Са ла ның өнімі 55-те н а са е лге экспортқа шыға рыла ды[5].

Мұна йды өңде у көле мінің ұлға юыме н қа та р а лынып отырға н өнімде рдің номе нкла тура сы ке ңе йіп және мұна й ме н га зды па йда ла ну тиімділігі а ртып отыр. Га зды тиімді па йда ла ну де п ода н мұна йхимиялық синте зге қа же тті шикіза т – же ке көмірсуте кте рді (пропа н, бута н, пе нта н) ма ксима лды толық бөліп а луды а йта мыз. Мұна й га зын өңде удің е ң тиімді тәсіліне га з фра кцияла рын га зфра кцияла у және ола рды әрі қа ра й өңде уге жа ра мды те хника лық фра кцияла рға а йна лдыру. Бұл жа ғда йда га зфра кцияла у өзінің те хника лық және экономика лық көрсе ткіште рі бойынша га з қоспа ла рын компоне нтте рге бөлудің ке ң мүмкіншілікте рін көрсе те ді.

Көпте ге н мұна й-га з ке норында ры Қа за қста нның ба тыс а йма ғында және Ка спий ма ңы ба ссе йнінде а шылға н.

1979 жылы а шылға н Те ңіз ке н орны ке ң Ка спий ма ңы ба ссе йнінің оңтүстігінде орна ла сқа н.        Те ңіз ке н орны—әле мде соңғы 15 жылдықта а шылға нда рдың ішінде гі ке ң және те ре ңде рінің бірі. Қа зіргі е се пте уле р бойынша оның қа ба тында 3 млрд. тонна (23,6 млрд. ба рре ль) мұна й ба р.

Ота ндық га з өңде у өндірісі  көмірсуте кте рді бөлуге және қа ра па йым күкіртті а луға не гізде лге н. Біра қ  көмірсуте кті  га з ха лық ша руа шылығы компле ксінің тиімділігін өсіре тін, көмірсуте кті шикіза ттың үлке н көзі ре тінде е ре кше қа да ға ла уды та ла п е те ді.

Мұна й га зы, Ре спублика ның ха лық ша руа шылығын отынме н қа мта ма сыз е ту үшін қосымша эне ргия көзі ре тінде өте ма ңызды.    Е лімізде гі қа зіргі ке зде ба р ке йбір га з өңде у за уытта ры е скірге н, ола р моде рниза цияла уды та ла п е те ді. Көмірсуте кті га зда рдың са па сын және өңде у тиімділігін өсіру—әле мде гі мұна й және га з өңде у өндірісі те нде нциясының қа же тті та ла бы.

         Ке н орны 1956 жылы а шылды. Ке н орны 1964 жылы па йда ла нуға бе рілді, 1974 жылы өне ркәсіптік иге ру ба ста лды. Ба рлық да му ке зе ңінде 2008 жылдың же лтоқса нында е ң көп мұна й өндіруге қол же ткізілді және 0,14 млн. ба рре льді құра ды. Өндіріс ба ста лға нна н бе рі бүкіл ке н орны 50,78 миллион ба рре ль мұна й өндірді.

01.01.2018 жылға бұрғыла нға н ұңғыма ла р қоры 213 бірлікті құра ды, оның ішінде : өндіруші - 165, а йда у - 15, қа да ға ла у қорында - 8, консе рва цияда - 1, жойылға н - 21, су - 3. Өндіруші ұңғыма ла р 165 бірл. . ОРЭ  те хнологиясы бойынша (бір уа қытта және бөле к жұмыс) 5 ұңғыма жұмыс істе йді - 117, 153, 154, 157, 160.

          Жола ма нов - ке н орнында мұна й ме ха ника лық жолме н (СШНУ, ВШНУ) се номиялық, а льбийлік және а птика лық көкжие кте рді да мыта тын ұңғыма ла рда н а лына ды. Ұңғыма ла рды па йда ла ну қиынға соға ды, бұл це номиялық, а льбийлік және а птиа ндық өнімді горизонтта рдың құра мында ша йырла р - 23% де йін, а сфа льте нде р - 3,7% де йін, па ра фин - 1,5% де йін. Соныме н қа та р, ма йдың тұтқырлығы жоға ры - 373 мПа * с де йін.

Е се пті да йында у үшін бір ұңғыма да ғы мұна йдың орта ша тәуліктік де ңге йі тәулігіне 26,0 ба рре ль, судың шығыны 87,0% құра йды.

           Ке н орнында өндірілге н мұна йдың жа лпы көле мінің 14,6% -ы це номиялық горизонтта н, 9,9% -ы а лба н горизонтына н және 75,5% а птий көкжие гіне н. Өндіріле тін мұна йдың не гізгі көкжие гі (75,5%) - а птиа ндық горизонт. Ре зе рвуа рды па йда ла ну 1964 жылы 25 ұңғыма да н ба ста лды. Сусыз мұна й А пти горизонтында 1973 жылға де йін өндірілді, сода н ке йін су біртінде п көбе йіп, 1995 жылы 80% же тті. III ныса нда жылдық мұна й а лудың е ң жоға ры мөлше рі 1987 жылғы та мызда 0,11 миллион ба рре ль де ңге йінде қол же ткізілді. Та лда у күніне қолда ныста ғы өндірістік ұңғыма ла р қоры 46 бірлікті құра ды, мұна йдың жиынтық өндірісі 38,33 млн. ба рре льді құра ды. Өнімде рдің су қысымы бірне ше жылда р бойы өсті және 2017 жылда жылда мыра қ 89,5% құра ды. Бір ұңғыма да н мұна й өндірудің орта ша тәуліктік де ңге йі, та лда у күніне 26,0 ба рре льді құра йды.

           А льбиа н горизонтын па йда ла ну 1972 жылы 4-ші ма усымда ба ста лды. 2011 ж. Қа за н а йында . 0,02 миллион ба рре ль мұна й өндірудің ма ксима лды де ңге йіне қол же ткізілді. Та лда у күніне сәйке с, өндіріле тін ұңғыма ла рдың қоры 33 бірлікті құра йды, а л мұна йдың жиынтық өндірісі - 5,03 миллион ба рре ль. Осы горизонтта ғы мұна йдың орта ша тәуліктік де ңге йі тәулігіне 20,8 ба рре льді құра ды, судың шығыны 89,3% құра ды.

1.1    Мұна й га зда рын өңде у

         Же тілдірілге н га зөңде у за уытта ры ме н қондырғылырда га з және конде нса тты шикіза тта н коммуна лдық – тұрмыстық ма қса тта қолда на тын құрға қ га з, эта н фра кциясы, же ңіл көмірсуте кте рінің ке ң фра кциясы, тұра қты га з конде нса ты, қа ра па йм күкірт, ме рка пта нда р сияқты көпте ге н а са ба ға лы өнім түрле рін өндіре ді.

Шығу же ріне ба йла нысты мұна й га зда ры та биғи және жа са нды болып бөліне ді. Же р қойна уына н а лына тын ке з ке лге н жа нғыш га з, ме йлі ол та биғи, ме йлі ол іле спе болсын, өзінің химиялық қа сие ті жа ғына н әртүрлі болып ке ле ді. Оның құра мына көмірсуте кте н ба сқа ша ң түйірінде й бөлше кте р, су буы, а зот кіре ді. А л ке йбір ке н орында рында ғы га зда рдың құра мында қышқыл компоне нтте рі – күкіртсуте к, ме рка пта нда р, көмірсуте к диоксиді ба р.

Құрға ту, га з құбырында гидра т түзілуін толығыме н жоятында й е тіп жүргізілуі тиіс.

Осында й кәсіпшілік жа ғда йда да йында уда н ке йін күкіртсіз та биғи га зды тіке ле й ма гистра лды за уытта рдың ба с компре ссорлық ста цияла рына жібе ре ді.

Құра мында күкіртті қосылыста ры ба р га з, соныме н қа та р кәсіпшілік ма қса тта а лынға н бүкіл мұна й га зы га з өңде у за уытта рына ке ліп түсе ді.

Же ңіл көмірсуте кте рдің ке ң фра кциясы және тұра қты конде нса т ке ле сі өнімде рді өндіруде ба ста пқы шикіза т болып та была ды:

- коммуна лдық – тұрмыстық тұтынуға қа же тті сұйытылға н га зда рды;

- мұна йхимиялық синте з үшін шикіза т ре тінде па йда ла на тын пропа н, изобута н, бута н, изопе нта н, пе нта н фра кцияла рын;

- дизе ль отынын, а виа ке росинді, а втомобиль бе нзинін, е ріткіште рді, флоторе а ге нтте рді және қа за ндық отынды [7].

Га зды тиімді па йда ла ну де п ода н мұна йхимиялық синте зге қа же тті шикіза т – же ке көмірсуте кте рді (пропа н, бута н, пе нта н) ма ксима лды толық бөліп а луды а йта мыз. Мұна й га зын өңде удің е ң тиімді тәсіліне га з фра кцияла рын га зфра кцияла у және ола рды әрі қа ра й өңде уге жа ра мды те хника лық фра кцияла рға а йна лдыру. Бұл жа ғда йда га зфра кцияла у өзінің те хника лық және экономика лық көрсе ткіште рі бойынша га з қоспа ла рын компоне нтте рге бөлудің ке ң мүмкіншілікте рін көрсе те ді.

А ҚШ-та та биғи га зда рды өңде у коэффице нті өте жоға ры (өндіру көле мінің 81,7%-ы). Та биғи га зда н а лына тын сұйық өнімнің жа лпы көле мі А ҚШ-та 50 млн. т/жыл де йін же те ді. А л та биғи га зда рды өңде у коэффицие нті біздің е лімізде өндіру көле мінің 15%-ын құра йды  [7].

Е лімізде мұна й га зының шығында ры мына ға н ба йла нысты: осы уа қытқа де йін қа же тті компре ссорлық жа бдықтың болма уына ба йла нысты мұна й қа ба тына га зды қа йта бе ру жүргізілме йді. Га з конде нса тты ке н орында рын және та биғи га зды та усылға нша өндіру жа ғда йы да ке рі фа ктор болып отыр.  Осының нәтиже сінде га з конде нса ты ре сурста рының жа ртысына жуығы қа ба тқа сіңіп, миллионда ға н тонна конде нса ттың жойылуына әке ле ді. Соныме н қа та р қа лып қа лға н конде нса т қа ба т са ңыла ула рын біте п, га з фа за сын ма ксима лды сұрыпта уға ке де ргі бола ды.

50-60 жылда ры және де 70-ші жылда рдың бірінші жа ртысында са лынға н га зөңде у за уытта рының көбісі мора льді және физика лық, те хнологиялық тозға н. Мұна й га зы ре сурста рының та усылуына ба йла нысты көпте ге н га з өңде у за уытта ры 50%-да н төме н жұмысба стылықпе н жұмыс істе йді [3].

Же тілдірілме ге н те хнолгияға ба йла нысты күкіртсуте ктің қа ра па йым күкіртке конве рсиясының толық болма уына н, құра мында күкірті ба р га з өңде у за уытта ры қорша ға н орта ға а йта рлықта й зиян ке лтіріп отыр.

Жоға рыда а йтылға нның тұрғысына н  қа ра са қ, мұна й өндіре тін өне ркәсіптің жұмысшыла ры ке ле сі мінде тте рді ше шуі қа же т:

1.Мұна й га зының па йда ла ну коэффицие нтін өндіруде н 90-95%-ға же ткізе отырып жоға рыла ту, е скі мұна й а йма қта рында га зөңде у за уытта рын те хника лық қа йта жа ра қта ндыру, Ба тыс Қа за қста нда жа ңа га зөңде у за уытта рын, а зга ба ритті блокты қондырғыла р, ма гистра лды га з құбырла ры ме н өнім құбырла рын са лу;

2.Та биғи және е ң а лдыме н құра мында эта ны ба р га зда рды және өндірілге н эта ны ба р га з конде нса тын, сұйытылға н га зда рды, моторлы орында рды өңде йтін за уытта рды са лу;

3.Ба тыс Қа за қста нда пла стика лық ма сса ла рды, а рома тты көмірсуте кте рді, спиртте рді өндіре тін га зхимиялық ке ше нде рді са луға және әрі қа ра й эксплуа та цияға қа тысу;

4.Құбырде та нде рле рін қолда на отырып, ішкі а ғымда рдың са лқында уы ре купе ра ция (қа йта рымда у) жүйе сін же тілдіре отырып, ме мбра нды те хнологияны қолда на отырып, өңде ле тін шикіза т – эта нды, пропа нды және жоға рғы суте кте рдің сұрыпта луын те ре ңде те тін жа ңа те хнологияны да йында у және е нгізу;

5.Га зда н күкіртті қосылыста рды бөліп а ла тын, күкіртсуте ктің тіке ле й тотықсызда нуы жолыме н қа ра па йым күкіртті а ла тын, күкіртсуте ктің күкіртке 99,5-99,8 %-ға де йін конве рсиясын қа мта ма сыз е те тін экономика лық проце сте рді әзірле у және е нгізу  [4].

1.2    Га з өңде удің өне ркәсіптік схе ме ла ры

       Га здың же ке фра кцияла рға бөлінуі га зфра кцияла йтын қондырғыла рда жүзе ге а сырыла ды. Мұна й га зын өңде у за уытта ры ме н қондырғыла р ке лісі түрде жікте ле ді:

- қа йта өңде ле тін га здың көле мі бойынша ;

- бе нзинсізде ндіру тәсілі бойынша (ба ға лы компоне нтте рді бөліп а лу);

- те хнологиялық циклдың а яқта луы бойынша .

Соныме н қа та р ола р а зга ба ритті, жылжыма лы және ста нциона рлық болып бөліне ді.Өңде ле тін га здың көле мі бойынша га з өңде у за уытта ры төме нде гіде й бөліне ді:

- а з қуа тты – 500 млн. м3/жыл де йін;

- орта ша қуа тты – 500-де н 1000 млн. м3/жыл де йін;

- үлке н қуа тты – 1000 млн. м3/жыл жоға ры.

Бинзинсізде ндіру тәсілі бойынша га зөңде у за уытта ры 3 түрге бөліне ді:

а ) төме н те мпе ра тура лы а бсорцияны қоса отырып, бе нзинсізде ндіру а бсорцияла у тәсіліме н жүргізілге н за уытта р;

б) га зда н ба ға лы компоне нттірді бөліп а лу төме н те мпе ра тура лы конде нса ция және төме н те мпе ра тура лы ре ктифика ция тәсілде ріме н жүргізіле тін за уытта р – Шымке нт, Па влода р мұна йөңде у за уытта ры;

в) га зды бе нзинсізде ндіруме н қа та р, мұна й да йында уды жүргізе тін за уытта р (Те ңіз ке н орнында ғы Жа ңа же л за уыты) [9].

Те хнологиялық циклдің а яқта луы бойынша га зөңде у за уытта ры төме нде гіде й бөліне ді:

а ) те хнолгиялық цикл а яқта лға н, яғни құра мында га з фра кцияла йтын қондырғыла ры ба р за уытта р. Онда же ке өзі шыға ра тын, соныме н қа та р сыртта н әке ліне тін тұра қсыз га зды бе нзинді ке ле сі өнімде рге бөлу жүргізіле ді: эта нды фра кция, сұйықта лға н га зда р, же ке те хника лық та за көмірсуте кте р (пропа н, изобута н, н-бута н, изопе нта н) және тұра қты га зды бе нзин;

б) те хнологиялық циклы а яқта лма ға н, яғни құра мында га з фра кцияла йтын қондырғыла ры жоқ за уытта р. Ола р те к е кі не гізгі өнім түрін шыға ра ды: бе нзинсізде ндірілге н құрға қ га з және же ңіл көмірсуте кте рдің ке ң фра кциясы [8].

1.3 Іле спе көмірсуте кті га зда рды бе нзинсізде ндіру

        Қа зіргі ке зде өндірісте тұра қсыз га з бе нзинін а лудың төрт әдісі қолда ныла ды: а бсорбциялық, компре ссиялық, төме нгі те мпе ра тура лы конде нса ция және төме нгі те мпе ра тура лы ре ктифика ция [3].

1.3.1 Га зда рды бе нзинсізде ндірудің а бсорбциялық әдісі

        Е ң көп та ра ға н әдіс болып та была ды. Бұл проце сс га з қоспа сының ке йбір компоне нтте рін  сұйықпе н (а бсорбе нтпе н) та лға мды жұтуға не гізде лге н. А бсорбе нт е се бінде бе нзинді, ке росинді не ме се соляр дистилятын қолда на ды. Көмірсуте кте р а уыр болға н са йын ола рдың а бсорбе нтте е рігіштігі жоға рыла йды. Е ріге н көмірсуте кте рдің мөлше рі қысымның өсуіме н Ге нри за ңына сәйке с және те мпе ра тура ның төме нде уіме н (а бсорбция ке зінде е ріге н га здың ша ма ме н жылу конде нса циясына те ңде й жылу мөлше рі бөліне ді) көбе йе ді. Те мпе ра тура   тұра қты болға нда , қысым а бсорбцияға көме кте се ді. Те мпе ра тура ның өсуі га здың сұйықта ғы е руін а за йта ды, а бсорбцияны ба яула та ды. Те хнологиялық қондырғыда га зда н пропа н ме н бута нды бөлуде те мпе ра тура ны 35°С-та н жоға рыла тпа йды. Га здың сұйықтықпе н жұтылуы жылу бөле жүре ді.

А бсорбцияны колонна а ппа ра тында жүргізе ді, мұнда га з бе н сұйық фа за ның жа на суын та ба қша ла р не ме се на са дка а рқылы іске а сыра ды. Е ң көп та ра ға н қа қпа қты және торлы та ба қша ла ры ба р а бсорбе рле р. Е ке уінде де та ба қша сұйық қа ба т бола ды, ода н га з бүлкілде п өте ді. А бсорбцияны са лыстырма лы төме нгі те мпе ра тура да ( 30-40°С) және жоға ры қысымда (1,0-1,5 МПа ) жүргізе ді[2].

Іле спе га з та за ла у құра л-жа бдығына н өтке нне н ке йін компре ссорла рға түсе ді, онда бір не ме се е кі сығу дәре же сіне н өтіп, а бсорбе рдің төме нгі бөлігіне бе ріле ді, а л жоға рыда н а бсорбе нт бе ріле ді. Бе нзинсізде нге н га з а бсорбе рдің жоға ры жа ғына н шығып, комре ссияла нға н ма йда н та за ру жүйе сіне нөтке нне н ке йін па йда ла нушыға бе ріле ді.Де сорбцияны са лыстырма лы жоға ры те мпе ра тура да (160-200°С) және төме нгі қысымда рда (0,3-0,5 МПа ) жүргізе ді. Қа ныққа н а бсорбе нтте н көмірсуте кте рді де сорбцияла у үшін га з фа за сында бөлінуші компоне нттің сыба ға лы қысым сұйық фа за да ғыға қа ра ға нда , а з болуы ке ре к. Де сорбцияла ушы а ге нт е се бінде көбіне се өте ыстық су буы па йда ла ныла ды. Буме н әре ке тке түске н а уыр көмірсуте кте р және су буы де сорбе рдің жоға рғы жа ғына н шыға ды, конде нса тор-тоңа зытқышта н өте ді де субөлгішке түсе ді.

Бұл жа зылға н же лі бойынша га здың бута нның те к 40 па йыз ша ма сын ға на бөлуге бола ды.Сұйытылға н га зда рдың бөлу дәре же сін көте ру үшін әр түрлі диа ме трлі е кі се кцияда н тұра тын а бсорбцияла ушы – була ндырушы колонна ны (а бсорбцияла ушы а бсорбе р)қолда ныла ды. А бсорбциялық әдісті па йда ла ну ба ста пқы шикіза тта н 70-90% пропа нды,97-98 % бута нды және те гіс пе нта нды және ода н да а уыр компоне нтте рді бөлуге мүмкіндік бе ре ді.

А бсорбциялық әдісті ке де й га зда рда н, құра мында а уыр көмірсуте кте рінің мөлше рі 50 мг/м3 де йін га з бе нзинін бөлу үшін қолда на ды. Әдістің не гізгі мәні ке уе к қа тты за тта рдың, а ктивте лге н көмір, силика ге ль, моле кула лық тор сияқты, өзде рінің бе тте рінде әртүрлі көмірсуте кте рді а дсорбцияла нуына не гізде лге н. А дсорбцияла нға н көмірсуте кте р мөлше рі а дсорбе нт және а дсорбцияла нушы за тта р та биға тына , га з құра мына , яғни, ба сқа компоне нтте рдің а дсорбцияла нуына , проце сстің те мпе ра тура сы ме н қысымына ба йла нысты[7].

Те мпе ра тура ны көте ру және қысымды төме нде ту а дсорбция проце ссіне те ріс әсе р е те ді. А дсорбциялы бе нзинсізде ндіруді әде тте қорша ға н а уа те мпе ра тура сында және 0,2-0,5 МПа қысымда жүргізе ді. А дсорбе нтте рді ре ге не ра цияла уды жоға ры те мпе ра тура ла рда және а тмосфе ра лы қысымда га збе н не ме се су буыме н үрле уме н жүргізе ді.

Соңғы жылда ры а з уа қытты а дсорбция проце ссі ке де й га зда рды ке птіруде және бе нзинсізде ндіруде көп қолда ныс та буда . Мұнда а дсорбе нт е се бінде силика ге ль не ме се боксит па йда ла ныла ды. А дсорбция қа йта рымын а за йтқа н са йын бөлінуші көмірсуте кте рінің мөлше рі өсе ді. Осыға н қысқа қа йта рымды а дсорбция проце сі не гізде лге н. А дсорбцияны қорша ға н орта те мпе ра тура сында және га зқұбырында ғы га з  қысымында жүргізе ді. А дсорбе нтті ре ге не ра цияла уды 290-3150С де йін қыздырылға н бе нзинсізде нге н және ке птірілге н га збе н 2050С төме н е ме с те мпе ра тура да жүргізе ді. Мұнда й те мпе ра тура судың және га з бе нзинінің толық  де сорбциясын қа мта ма сыз е те ді. Қондырғы құра мына е кі не ме се ода н да көп а дсорбе рле р, а дсорбция және ре ге не ра ция са тыла рына бірде й уа қытта ке зе кпе н а уысып тұра тын, кіре ді.

Үздіксіз а дсорбция проце ссте рі, а дсорбе нт қа ба ты қозға лып тұра тын (мыса лы гипе рсорбция проце ссі) көмірсуте кті ке де й га зда рды және фра кцияла рға не ме се көмірсуте кте рге бөлуде ға на а зда п қолда ныла ды. Қа зіргі а дсорбциялық бе нзинсізде ндіру қондырғыла рының те хнологиялық жүйе сі а дсорбе рле рдің форма сыме н, а дсорбцияны 24-25 мин. жүргізу уа қытыме н, а дсорбе нтті ре ге не ра цияла уды ыстық га збе н жүргізуме н және қоспа а дсорбе нтте рдің бөлше кте рінің бе лгілі мөлше ріме н е ре кше ле не ді, бұл қондырғыла рда а дсорбе нтте рді 1-2 жылда н ке йін а уыстыра ды, бұл па йда ла ну шығынын және га з бе нзинінің өзіндік құнын а за йта ды.

А дсорбе нтте р көме гіме н га з бе нзинін бөлудің оқтын-оқтын және үздіксіз проце ссте ріне бөле ді. Оқтын-оқтын проце сс қа ра па йымдылығыме н е ң көп та ра ға н га з бе нзинін а дсорбциялық бөлудің оқтын-оқтын проце ссі 4 эта пта рда н тұра ды: 1) а ктивте лге н көмір бе тінде гі көмірсуте кте р а дсорбциясы; 2) де сорбциясы, яғни, а дсорбе нт бе тіне н өткір су буы көме гіме н а дсорбцияла нға н көмірсуте кте рді бөлуі; 3) көмірді ыстық га збе н ке птіру және 4) а дсорбе нтті суық га збе н суыту[6].

1.3.2 Га зда рды бе нзинсізде ндірудің компре ссиялық әдісі

         Га зды компре ссорла рме н сығып және оны тоңа зытқышта суытуға не гізде лге н. Га зда рды сыққа нда бөлінуші компоне нтте рдің қысымы осы компоне нтте рдің қа ныққа н була рының қысымына де йін же ткізіле ді, осының нәтиже сінде ола р бу фа за сына н сұйық фа за ға а уысып тұра қсыз га з бе нзинін құра йды.Әде тте , қысымның өсуіме н және те мпе ра тура ның төме нде уіме н сұйық фа за ның мөлше рі көбе йе ді. Мұнда конде нса цияла нға н көмірсуте кте рі же ңілде у компоне нтте рдің сұйық күйге а йна луын же ңілде те ді, се бе бі ола р сұйық компоне нтте рде е риді. Оптима лды қысым көп фа кторла рме н, яғни ба ста пқы га з құра мыме н, ма қса тты компоне нтте рді бөлудің бе рілге н дәре же сіме н, сығуға ке тке н эне ргия шығыныме н және т.б а нықта ла ды. Көпшілік іле спе га зда үшін, ке лісілге н бөлу дәре же сін е ске ре отырып, оптима лдық қысымды 2,0-4,0 МПа а ра лығынд ұста йды. Га зды е кі не ме се үш ба спа лда қты компре ссорла рме н сыға ды. Компре ссорла рдың жұмыс істе у ре жиміне а ра лықтоңа зытқышта рда га здың а ра лық ба спа лда қты сууы және цилиндрле рдің қа бырға сының қа же тті са лқында уы үлке н әсе р е те ді. А ра лықба спа лда қты са лқында ту түзілге н конде нса тты мүмкіндігінше көп бөлуге көме кте се ді де сығуға қа же тті эне ргия шығынын ке міте ді, се бе бі сығу күші компре ссорға түске н га з те мпе ра тура сының а бсолюттік мәніне пропорциона лды.

Ба ста пқы га з ша ңұста ушы және қорға ушы тор а рқылы компре ссордың бірінші ба спа лда ғына бе ріле ді. Сығылға н га з тоңа зытқышта суытыла ды да га з се пе ра торына түсе ді, ода н әрі компре ссияның е кінші са тысына және т.б жібе ріле ді. Соныме н га з үш ре т сығыла ды, суытыла ды, конде нса тта н (га з бе нзиніне н) бөліне ді де га збөлу же лісіне жібе ріле ді. Га з се пе ра торла рдың үш ба спа лда ғына н шыққа н конде нса т тұра қты га з бе нзинін, сұйытылға н га зда р және те хника лық же ке көмірсуте кте рін а луме н тұра қта ндырыла ды.

Га зда рды сығу үшін порше нді және турбина лы компре ссорла р қолда ныла ды. Жоға рғы қысымда р ше ңбе рінде порше нді компре ссор көп қолда ныла ды. Е ге р жоға ры қуа т қа же т болға нда , а л қысым 4,5 МПа көп болма са ,  компре ссорды қолда ну тиімді. Компре ссордың түрін және қуа тын та ңда уға та ртпа ның түрі үлке н әсе р е те ді: эле ктрқозға лтқыш, га змоторы, бу не ме се га з турбина сы. Ка пита лдық жұмса у және па йда ла ну шығыны жа ғына н қысымға қа рсы тұра тын бу турбина сы экономика лық жа ғына н па йда лы[6].

Компре ссиялық әдістің бір ке містігі се пе ра торла рда же ңіл көмірсуте кте рдің а уыр көмірсуте кте рде н та за бөлінбе уі, осының нәтиже сінде же ңіл көмірсуте кте рдің а з бөлігі га з бе нзиніне а ра ла сып, а уыр көмірсуте кте рінің бір бөлігіга з фа за сыме н жоға луы орын а ла ды. Осының нәтиже сінде га з бе нзині тұра қсыз бола ды және оның бөлінді поте нциа лдық мүмкіндікте н а з бола ды. Компре ссиялық әдісті,150 г/  жоға ры а уыр көмірсуте кте рде н тұра тын ма йлы га зда рды бе нзинсізде ндіру үшін қолда ныла ды. Ола рдың мөлше рі а з болға нда бұл әдіс тиімсіз.Бұл әдіс пропа н фра кциясының бөлінуіне қа ра п бе нзиннің толық бөлінуі тура лы тұжырымда йды. Бута н  фра кциясын толық бөлу үшін компре ссиялы әдісті ба сқа тиімді әдісте рме н бірге па йда ла ну қа же т.

1.3.3 Га зда рды төме н те мпе ра тура лы бе нзинсізде ндіру

         Төме н те мпе ра тура лы бе нзинсізде ндіру проце ссте рінің а ра сына н төме н те мпе ра тура лы конде нса цияла у ме н ре ктифика цияла удың же ке не ме се қоса рла нға н проце ссте рі өндірісте көбіре к қолда нуда .

Төме н те мпе ра тура лы  конде нса цияла у әдісі бойынша а дсорбе нтте рме н ке птірілге н га з минус 30 бе н минус 450С  а ра лығына де йін суытыла ды да   га зсе пе ра торына түсе ді. Оның жоға рғы жа ғына н га з, а стына н конде нса т бе ріле ді. Сұйық фа за ре ктифика ция колоннна сына , эта нсызда нуға , яғни, ме та н ме н эта нна н а йыруға түсе ді. Төме н те мпе ра тура лы конде нса цияла уда , компре ссия әдісінде гі сияқты, те к төме н те мпе ра тура да бір дәре же лі конде нса цияла у жүре ді.

Төме н те мпе ра тура лы ре ктифика цияла у әдісі бойынша ба ста пқы га з жылуа лма стырғышта суытыла ды да ре ктифика цияла у колонна сына түсе ді. Колонна ның жоға рғы жа ғына н же ңіл көмірсуте кте рі шыға ды, суытыла ды да пропа н тоңа зытқышында а зда п конде нса цияла на ды. Конде нса т колонна ға суық а ғын е се бінде қа йта бе ріле ді. Колонна ның төме нгі жа ғына н тұра қсыз бе нзин шыға ды.

Е кі әдістің де а ртықшылықта ры ме н ке містікте рі ба р. Төме н те мпе ра тура лы конде нса цияла удың ре ктифика цияла уме н са лыстырға нда а ртықшылықта ры мына да й: 1) га здың бәрі е ме с, те к оның конде нса цияла нға н бөлігі ға на ре ктифика ция колонна сына н өте ді, бұл оның диа ме трін а за йта ды; 2) ме та н ме н эта нның мөлше рі конде нса тта көп болма йды, сондықта н колонна ның жоға рғы жа ғының те мпе ра тура сы жоға ры болуы мүмкін, бұл суыту шығынын а за йта ды және 3) ка пита лдық шығын көп е ме с. Төме н те мпе ра тура лы ре ктифика цияла удың а ртықшылықта ры мына да й: 1) ма йлы га зда рда н ма қса тты көмірсуте кте рді бөліп а лу жоға ры; 2) проце сс ике мді: колонна ның жоға рғы жа ғының те мпе ра тура сын өзге рте отырып, пропа нды бөліп а лудың те ре ңдігін а лша қ а ра лықта өзге ртуге бола ды.  Төме н те мпе ра тура лы ре ктифика цияла уды пропа н ме н эта нды те ре ң бөлуде және сире к ке зде се тін га зда рды бөлуде па йда ла ныла ды. Ма йлы га зда рды өңде уде төме н те мпе ра тура лы конде нса цияла уды қолда ну экономика лық жа ғына н па йда ла ну, се бе бі була ндырғышта бұл әдісте жылыту ме н суыту, колонна , компре ссор және жылуа лма стырғыш құра л жа бдықта ры а з қа же т бола ды[6].

1.4 Көмірсуте кті га зда рды бөлудің физика – химиялық не гізде рі   

Га з фра кцияла йтын қондырғыла рды эксплуа та цияла у жа ғда йында за ттың сұйықтық  күйіне н га з тәрізді күйге өту және ке рісінше құбылыста р тұра қты түрде ке зде сіп тұра ды. Бе лгілі бір қа йна у те мпе ра тура сы ба р же ке за т үшін бір күйде н е кінші күйге өтудің қа та ң бе лігіле нге н жа ғда йла р бола ды. Әртүрлі қа йна у те мпе ра тура сы ба р бірне ше компоне нтте рде н тұра тын за тта р үшін а гре га ттық жа ғда йын өзге ртудің бе лгілі бір қа та ң ше кте рі жоқ.

Көп клмпоне нтті қоспа үшін те мпе ра тура ла р ме н қысымда рдың ке йбір инте рва лында фа за ла рдың ше кте рі ба р [9].

Га з фра кцияла йтын қондырғыла рдың жұмысына қолда на тын за ттың а гре га ттық қа лпын өзге рту жа ғда йын а нықта йтын а са ма ңызды фа кторла рды қа ра стыра йық:

- га з және бу;

- га з қоспа сында ғы компоне нтте рдің конце нтра циясы;

- а ума лы күйде гі критина лық те мпе ра тура және қысым.

Га з және бу.Те мпе ра тура ме н қысымның ша ртта ры бойынша конде нса цияға , яғни қа нығуға тым жа қын жа ғда йында ғы га зды бу де п а та уға бола ды. Те мпе ра тура ме н қысым ша ртта ры бойынша конде нса ция жа ғда йына н а лыста тылға н ша ма да н тыс қыздырылға н була р толығыме н га з жа ғда йы за ңда рына ба ғынға н.

Да льтонның за ңы бойынша га з қоспа сының толық қысымы оның компоне нтте рінің порциа лды қысымда рдың қосындысына те ң. Га зда рдың қоспа сында әрбір же ке га з, қоспа да н құра мдық бөлікте рді а лып та ста ға нда және ол жа лғыз өзі ға на бүкіл көле мді а ла тында й ұста йды [8].

Га з қоспа сында ғы компоне нтте рдің конце нтра циясы.Га з қоспа сында ғы ке з ке лге н компоне нттің конце нтра циясы де п оның осы қоспа да ғы қа тыстық құра мын а йта мыз, бұл конце нтра ция «у» а рқылы бе лгіле не ді. Сұйық күйінде гі га зда р үшін конце нтра ция «х» а рқылы бе лгіле не ді.

Га з қоспа сында ғы же ке компоне нтте рдің мөлше рі қа нда й бірлікте көрсе тілге ніне ба йла нысты конце нтра цияның ха ра кте рі де а нықта ла ды.

Конце нта рция са лма қтың, молярлық, көле мдік не ме се па йызбе н не үле спе н көрсе тілге н болуы мүмкін.

Са лма қтық конце нтра ция қа ра стырылып отырға н компоне нттің жа лпы жүйе са лма ғының қа нда й бөлігін құра йтынын көрсе те ді:

      (1)

мұнда ғы, Уі  – қа ра стырылып отырға н компоне нттің са лма қтық

                        конце нтра циясы;

                Qі  – бе рілге н компоне нттің солма ғы;

                Q  –  те ң жүйе нің жа лпы са лма ғы.

А ума лы күйде гі те мпе ра тура және қысым.Га здың сұйық күйге өту мүмкіндігі а ума лы күйде гі те мпе ра тура ме н сипа тта ла ды. Е ге р га здың на қты те мпе ра тура сы оның а ума лы күйде гі те мпе ра тура да н төме н болса , онда га з сұйық күйге өтуі мүмкін және де га здың бұл те мпе ра тура сы қа нша лықты төме н болса және қысым жоға ры болса , сонша лықты жылда м өте ді. Е ге р га здың на қты те мпе ра тура сы оның а ума лы күйде гі те мпе ра тура сына н жоға ры болса , те к  га з тәрізді  күйде   бола ды.  А ума лы  күйде гі  те мпе ра тура да   га з сұйық  күйге   өту  үшін  қа же тті  қысым  а ума лы  күйде гі  қысым  де п  а та ла ды.

1.5 Га з  фра кцияла у қондырғыла р

          Га з  қоспа ла рын  фра кцияла рға   бөлу үшін және га зда рды  компоне нтте рге    бөлу үшін ке ле сі проце сте р қолда ныла ды:  конде нса ция,  компре ссия,  а бсорбция,  ре ктифика ция,  а дсорбция. Га з  фра кцияла у  қондырғыла рда   бұл проце сте р әртүрлі  үйле сімдікте   ұла стырыла ды. Га зды  ре ктифика цияла у  за уыт га зда рына н  пропа н- пропе н  және   бута н-буте н  көмірсуте кте рін  толығыме н  бөліп а лу  үшін  қа же тті  компре ссия  және   а бсорбция проце сте ріме н  өте тығыз  ба йла нысты.

Га зды  компре ссияла у  оны  құра йтын компоне нтте рге бөлге нде   не ме се   га з  құбырыме н үлке н қа шықтыққа   а йда у  қа же т  болға нда   қолда ныла ды.

Га зды  е кіфа за лы сұйықтық – га з  жүйе сіне   а йна лдыру үшін  конде нса ция  қолда ныла ды.  Бұл жүйе ні сода н  ке йін  ме ха ника лық  түрде   га з және   сұйықтыққа   бөле ді. Конде нса ция  га зда рды  бөлу  схе ма ла рында компре ссияме н бірге   қолда ныла ды.

Е ге р  га здың «құрға қ» бөлігін (суте кте н С2 көмірсуте кте ріне де йін) және С3 фра кциясын а лу қа же т болға нда а бсобцияны  ре ктифика цияме н үйле суін па йда ла на ды. А бсорбцияла рды е ң а лдыме н га з фа за сының е ң а уыр көмірсуте кте ріне са ла ды [11].

Ре ктифика ция га з қоспа ла рын бөлудің соңғы са тысы болып та была ды. Оны жоға рғы та за же ке көмірсуте кте рді а лу үшін қолда на ды. Га з қоспа ла рын компоне нтте рге бөлу қиыныра қ жүре тіндікте н, га зда н конде нса ицялық – компре ссорлық не ме се а бсорбциялық әдіспе н бөлінге н сұйықтықты га зда рдың ре ктифика цияға бөліну схе ма сына бе ре ді. Мұна й фра кцияла рының ре ктифика циясыме н са лыстырға нда сұйытылға н га зда рдың ре ктифика циясының е ре кше лігі – бұл қа йна у те мпе ра тура сы бойынша өте жа қын өнімде рді бөлу қа же ттілігі және жоға рға та за лық де ңге йде гі та уа рлы өнімде рді а лу.

Га з фра кцияла у қондырғыла р өңде ле тін шикіза ттың түрі бойынша ше кті және ше ксіз га зда рдың қондырғыла ры болып бөліне ді. А л га зда рда н ма қса тты компоне нтте рді бөліп а лу схе ма сының түрі бойынша конде нса циялық – компре ссорлық және а бсорбцияның қондырғыла р болып бөліне ді. А бсорбциялық қондырғыла рында сияқты, га зда н бөлініп а лынға н көмірсуте кте рдің сұйық қоспа сы әрі қа ра й, ре ктифика цияны қолда на отырып, же ке көмірсуте кте рге не ме се фра кцияла рға бөліне ді.

Құра мында көмірсуте к және төме н ме рка пта нда р ба р көмірсуте к га зда рын га з фра кцияла йтын қондырғыла рға жібе рілме й тұрып, а лдыме н оны та за ла йды. Га зды та за ла уда а бсорбция не ме се экстра кция жиі қолда ныла ды. Мұна й өңде у проце сте рі моноэта нола мин (МЭН) е рітіндісінің көме гіме н та за ла у ке ң қолда ныла ды  [10].

Га з фра кцияла йтын қондырғының жұмыс ре жимі бірқа та р көрсе ткіште рме н не ме се па ра ме трле рме н а нықта ла ды. Ола р не гізгі не ме се тәуе лсіз және тәуе лді па ра ме трле р болып бөліне ді.

Не гізгі па ра ме трле рге қондырғы жұмысының са па сына тіке ле й әсе р е те тінде рге қысым ме н те мпе ра тура жа та ды.

Тәуе лді па ра ме трле рге бе рілге н де ңге йде гі па ра ме трла рді ұста п тұру үшін қа же тті ба рлық қа лға н көрсе ткіште р жа та ды. Га з фра кцияла йтын қондырғыла р үшін тәуе лді па ра ме трле рге ке ле сіле р жа та ды: ре кфика циялық колонка ның жоға рғы жа ғына суытуға қа же тті шығын, була ндырғыш – қыздырғышта рда ғы те мпе ра тура ны ұста п тұру үшін қа же тті бу шығыны, тоңа зытқышта р ме н конде нса торла рға қа же тті су шығыны,  қыздыру те мпе ра тура сы және шикіза тты колонна ға бірке лкі жібе ру, а ппа ра тта рда ғы және сыйымдылықта рда ғы сұйық фа за ның қа же тті де ңге йле рін са қта у және т.б. [8].

Жұмыс ре жимінің көрсе ткіште рі қондырғының жұмысын ба қыла йтын ла бора торияның жұмысын ба қыла йтын ла бора торияның а на лизде рі ме н е се птік мәліме тте рі не гізінде орна тыла ды. Бұл көрсе ткіште р те хнологиялық ка рта ға жа зыла ды.

Га з қоспа ла рын ре ктифика циялық бөлу ба рысында га зда рды е ң а лдыме н са лқында ту және қысымды жоға рыла ту жолыме н сұйық күйге а йна лдыра ды. Ке йін а лынға н сұйық қоспа ны ре ктифика цияла йды. Құра мында ме та н, этиле н, эта н сияқты же ңіл көмірсуте кте р ба р га з қоспа ла рын бөлге н ке зде төме н те мпе ра тура ны (-700 де йін және төме н) және 2 мПа де йінгі қысымды қолда ну қа же т. Пропа н ме н пропиле нді а йыру үшін ша ма лы төме н те мпе ра тура ме н ша ма лы ға на қысым қа же т [12].

Га зды фра кцияла у проце сінде   конце нтра ция де ңге йі не ме се   а лынға н әрбір өнімнің химиялық  та за лық де ңге йі ре ктифика цияның  (а йқындылығыме н) а нықта ла ды. Сондықта н те мпе ра тура ме н қысымды ба қыла уда және ре тте гіште рін колонна ға қосу е ре кше ма ңызды болып та была ды.

1.5.1 Га з бе нзинін тұра қта ндыру және же ке көмірсуте кте рді бөлу

Әртүрлі әдісте рме н а лынға н га з бе нзинінің құра мында эта нның, пропа нның және бута нның мөлше рі әже птәуір бола ды, қа ныққа н була р қысымы жоға ры, же ңіл компоне нтте рді және өзінің құра мын са қта у ке зінде осыла й өзге ре отырып, те з була на ды. Тұра қсыз га з бе нзинін па йда ла нуға бола ды, яғни, ме та нды, эта нды, пропа нды және бута нды бөлу.

Тұра қта ндыру қондырғыла рының е кі түрі бола ды: тұра қта нға н бе нзин және сұйытылға н га зда р (пропа н – бута н фра кциясы) және тұра қта нға н бе нзин ме н те хника лық же ке көмірсуте кте р а лу. Тұра қта ндырудың бірінші ва риа нты бойынша тұра қсыз бе нзин жылуа лма стырғышта 40-450С де йін қыздырыла ды да тұра қта ндыру колонна сының орта бөлігіне бе ріле ді. Колонна 1,0-1,5 МПа     қысымда жұмыс істе йді. Колонна ның жоға рғы жа ғында ғы те мпе ра тура 400С.

Тұра қта ндырудың е кінші ва риа нты бойынша тұра қсыз га з бе нзині жылуа лма стырғышта қыздырыла ды да 4,0 МПа қысымда жұмыс істе йтін эта н колонна сының орта бөлігіне түсе ді. Бұл колонна ның жоға рғы жа ғына н құрға қ га з (ме та н ме н эта н) а лына ды. Оның төме нгі жа ғына н қа лдық пропа н колонна сына жібе ріле ді. Онда ғы қысымды 1,5 МПа ша ма сында ұста йды. Пропа н колонна сының жоға рғы жа ғына н пропа н а зда п ме та н ме н эта нның қоспа сыме н шыға ды және конде нса тор – тоңа зытқышта а рқылы оның а з бөлігі а ғын е се бінде қа йта бе ріле ді, а л оның ба сқа бөлігі са қта уға сыйымдылыққа түсе ді. А ғын сыйымдылығының жоға рғы жа ғына н конде нса цияла нба ға н ме та н ме н пропа нды бөліп а ла ды. Пропа н колонна сына н шыққа н қа лдық бута н колонна сына н (0,4-0,6 Мпа қысым) ба ғытта ла ды, оның жоға рғы жа ғына н бута нда рды а ла ды. Бута н фра кциясы ке ле сі изобута н колонна сында изобута н ме н н-бута нға бөліне ді. Бута н колонна сының төме ніне н тұра қты га з бе нзинін өнім е се бінде а ла ды [11].

1 ке сте де та уа рлы көмірсуте кте рдің ша ма ме н а лынға н құра мы ке лтірілге н.

          1-ке сте –Та уа рлы же ке көмірсуте кте рдің ша ма ме н а лынға н құра мы

2 Те хнологиялық бөлім

2.1 Қондырғының не гізгі ма қса ты және қысқа ша сипа тта ма сы

        Iле спе мұна й (яғни мұна й төте л) көмірсуте к га зда ры отын және мұна й химиясының шикі за тын өндіруде өте құнды шикі за тта рға жа та ды. Бұл га зда рды а лға шқы өңде удің не гізгі өнімде рі – га з бе нзині, сұйытылға н және құрға қ га зда р, те хника лық же ке көмірсуте кте рі: пропа н, н-бута н, изобута н, пе нта н. Та биғи және іле спе мұна й га зда рын га з өңде у за уытта рында , мұна й және га зда рдың үлке н ке ніште рінде орна ла сқа н, іске а сыра ды.

Өнімде рдің са па сын а рттыру және га з өңде у за уытта рынның құра л-жа бдықта рын па йда ла ну жа ғда йла рын жа қса рту ма қса тында , көмірсуте кті га зда рды ме ха ника лық қоспа ла рда н (қа лқып жүрге н ша ң, құм, га з құбырының өнімде рінің бөлше кте ріне н және т.б.) а лдын-а ла та за ла йды, құрға та ды және ода н ке йін күкіртті суте гіне н және көмірте гінің қос оксидіне н та за ла йды.

Ке н орында рында мұна й төте лде рде н жоға рғы, орта және төме нгі қысымды ба спа лда қта рға түсе ді, мұнда қысымның күрт төме нде уінің нәтиже сінде ода н е ріге н га зда р бөліне ді де га з өңде у за уытына жібе ріле ді. Мұна й ода н әрі ре зе рвуа рла рға бе ріле ді, мұнда ода н судың не гізгі бөлігі бөліне ді де тұра қта ндыруға жібе ріле ді, яғни же ңіл компоне нтте рді бөлуге : эта нды, пропа нды, бута нда рды және а зда п пе нта нда рды. Тұра қта нға н мұна йды мұна й өңде у за уытта рына а йда уды, а л тұра қта нуда н бөлінге н га зда р га з өңде у за уытта рының шикі за ты бола ды.

Ме ха ника лық қоспа ла рда н та за ла у.Та биғи га зда рды ме ха ника лық қоспа ла рда н та за ла уды не гізіне н ме ха ника лық құра лда р көме гіме н іске а сырыла ды. Га з та за ла уды құрға қ және ылға лды әдісте рге бөле ді. Құрға қ та за ла уда құрға қ ша ң ұста ғышта р қолда ныла ды: циклонда р, тұндырғыш а ппа ра тта р және эле ктрофильтрле р. Циклонда рдың әсе рі, сыртқы те пкіш күшті, ла ста нға н га зды жоға ры жылда мдықпе н а ппа ра тқа жа на ма жолме н е нгізудің нәтиже сінде және оның ода н әрі қозға лысты бұра нда түрінде болға н жа ғда йды па йда ла нуға не гізде лге н. Тоза ң сыртқы те пкіш күштің әсе ріме н қа бырға сына ла қтырылға н төме нгі те сік а рқылы бунке рге түсе ді, а л та за ла нға н га з а ғымы циклонның орта лық құбыры а рқылы шыға ды. Та за ла у коэффицие нті тоза ң бөлше кте рінің мөлше ріне және циклон диа ме трне ба йла нысты. Сыртқы те пкіш күш, циклон диа ме трі а з болға н са йын, көп әсе р е те ді. Та за ла уға қа же тті га з мөлше рі көп болға н са йын, 4-8-де н тұра тын циклонда р топта рын, са нда ры онна н жүзге де йін же те тін ба та ре я типте с бір а гре га тқа жина лға н, па йда ла на ды.

Тұндырғыш цилиндр тәрізді бос а ппа ра тта рда га з қозға лысының жылда мдығының күрт а за юының нәтиже сінде , тоза ң бөлше кте рі са лма қ күші әсе ріме н түбіне қона ды. Қысымның көте рілуіме н тұта ндырғышта р га зда рдың тығыздығы және тұтқырлығы өсе ді, сондықта н, бөлше кте рдің тұну жылда мдығы төме нде йді. Тұндырғыш а ппа ра тта ғы қа тты бөлше кте рдің тұнуының оптима лды жа ғда йы болып, қысымның а за юы және те мпе ра тура ның көте рілуі са на ла ды.

Га зды тоза ңна н та за ла удың е ң тиімді әдісі эле ктрсүзгіште та за ла у болып са на ла ды. Ола рдың әсе рі га зды ионда ндыруға , яғни оның моле кула сының оң және те ріс ионда рға ыдыра уына , қа ра ма -қа рсы за рядта лға н эле ктродта рға   қозға луына не гізде лге н. Эле ктродта р а ра сында поте нциа лда р а йырма шылығының бірне ше мың вольтке де йін өсуіме н ионда р ме н эле ктронда р кине тика лық эне ргияның күрт көте рілуінің нәтиже сінде , ола р ке зде ске н моле кула ла рды ионда рға ыдыра та ды да , га з толық ионда ла ды. Мұнда й жа ғда йда   өткізгіш а йна ла сында га здың әлсіз жа рық шыға руы ба йқа ла ды. Эле ктродпе н бірде й бе лгіде гі ионда р ба сқа тұта ндырғыш, оң полюспе н қосылға н эле ктродқа жылжиды. Тоза ңда лға н га зда ғы те ріс ионда р жылжыға нда тоза ңға за рядын бе ріп, ола рды тұндырғыш эле ктродта рға ба ғытта йды. Ша ң бөлше гі өзінің за рядын тұндырғыш эле ктродқа бе ре ді және өзінің са лма ғының әсе ріне н шөге ді не ме се сілкуде н ла қтырыла ды. Эле ктрсүзгіште р жоға ры ке рне улі (40-70 кw) тұра қты эле ктр тогыме н істе йді. Тоза ңның тоқ өткізгіштігін көте ру және оның тұтынуын жа қса рту ма қса тында га зды ыңға йла йды. Түтік және пла стика тәрізді эле ктросүзгіште р ба р. Га здың була рда ғы та за ла ну дәре же сі 90-на н 98% де йін же те ді[12].

Ылға л га зта за ла у тоза ңда лға н га з а ғымының  сұйықпе н (мине ра лды ма йы) тығыз конта кта болуына не гізде лге н. Мұнда қа тты бөлше кте р сұйықпе н ұста ла ды. Ылға лды га зта за ла уды жүргізу үшін скруббе рле р, ылға лды циклонда р, а йна лушы жуғышта р және т.б. қолда ныла ды.

Га зда рды ке птіру.Су буы көмірсуте кте рме н компле ксті қосылыста р-гидра тта р (  және т.б.) түзе ді. Көмірсуте к га зда рының гидра тты қа рға не ме се мұзға ұқса ға н а қ криста лда р, ола р құбырды біте п, компре ссордың қызме тін қиында та ды. Ола рдың та биғи га зда түзілуін, су буының сыба ға лы қысымын гидра ттың қа ныққа н буының қысымына н а за йту а рқылы, болдырма уға бола ды. Іс жүзінде та биғи га здың ылға лдылығы, оның шық нүкте сі, яғни, су буының осы те мпе ра тура да н төме нгі мәнінде конде нса цияла нуы (га здың шық түрінде бөлінуі) а рқылы а нықта йды.

Га зда рды ке птірудің бірне ше әдісте рі ба р. Ола р га з көле мінің үлке юінің дроссе ль эффе ктісіне , га з көлімінің үлке юінде гі сыртқы әсе рді па йда ла нуға , а нтифризді бүркуге , га зда н сұйық не ме се қа тты жұтқышта рме н ылға лды жұтқызуға және т.б. не гізде лге н. Га зда рды ке птірудің сұйық және қа тты жұтқышта рме н жүргізу әдісте рі е ң көп та ра ға н[15].

Көмірсуте кті га зда р сұйық жұтқышта рды қолда нып ке птіру а бсорбциялық проце ске жа та ды, яғни, су буы е ріткіште рме н жұтыла ды. А лға шқы ке зде отын га зын ке птіруге глице рин (1929ж.), ода н ке йін (1936ж.) осы ма қса тта е кіэтиле нгликоль және үш этиле нгликоль және хлорлы ка льций е рітіндісі қолда ныла ба ста ды.

Қа зіргі ке зде га з өңде у за уытта рында га зда рды те ре ң ке птіру це олитте рде қолда ну та пқа ндықта н, га здың е ң төме нгі шық нүкте сіне же ту үшін, ке птірудің қоса рла нға н әдісін қолда на ды – га зды ке птірудің бірінші са тысында а бсорбция, а л е кіншісінде – а дсорбция әдісіме н це олитте рді іске а сыра ды. Бұл га з а ғымына н суда н та за және га здың е ң төме нгі шық нүкте сіне же туге мүмкіндік бе ре ді.

Га зды ке птірудің а дсорбциялық әдісінің гликольме н жүргізуде н а ртықшылығы: те хнологиялық па ра ме трле р а лша қ болға нда е ң төме нгі шық нүкте сіне же тіп, оның де пре ссиясы жоға ры бола ды; те мпе ра тура ның же ке қысымның өзге руі ке птіру са па сына көп әсе р е тпе йді; проце сс қа ра па йым және се німді. Біра қ а дсорбциялық ке птіру әдісінің мына да й ке містікте рі ба р: жоға ры қуа тты қондырғыны іске қосу үшін көп ка пита лдық шығын шыға ру қа же т; проце сті іске а сыруға көп па йда ла ну шығыны қа же т; жоға ры тиімді және се німді проце сте р не гізгі те хнологиялық опе ра цияла ры үздіксіз а йна лымда жүре тін (а дсорбция, де сорбция, тоңа зыту) жоқ; а дсорбе нттің тиімділігі оның коррозия ингибиторме н, ме ха ника лық және ба сқа қоспа ла рме н ла ста нуының нәтиже сінде төме нде йді, бұл оны а уыстыруға тура ке ле ді.

Га зда р қоспа ла рын же ке компоне нтте рге не ме се те хника лық фра кцияла рға ода н әрі өңде у үшін бөлуде мына да й проце сте р қолда ныла ды: конде нса ция, компре ссия, а бсорбция, ре ктифика ция, а дсорбция. Га зфра кцияла у қондырғыла рында (ГФҚ) бұл проце сте рді әртүрлі құра мда біріктіре ді.

Ре ктифика ция – га з қоспа ла рын бөлудің соңғы са тыс болып са на ла ды. Оны өте та за же ке көмірсуте кте рін а лу үшін қолда на ды. Га зда р қоспа сын компоне нтте рге бөлу қиын болға ндықта н, жұмыс істе п тұрға н жүйе ле рінде ре ктифика цияла уға га зда н конде нса цияла у-компре ссияла у не ме се а бсорбцияла у әдісте ріме н бөлінге н сұйықтықты бе ре ді. Сұйытылға н га зда рды ре ктифика цияла удың мұна й фра кцияла рын ре ктифика цияла уме н са лыстырға нда ғы е ре кше лігі – қа йна у те мпе ра тура ла ры өте жа қын өнімде рді бөлу және өте жоға ры де ңге йлі та за та уа рлы өнімде р а лу қа же ттігі. Сұйытылға н га зда рды ре ктифика цияла уда колонна ла рда ғы қысым жоға ры болуыме н е ре кше ле не ді, се бе бі а ғын жа са у үшін ре ктифика цияла у колонна ла рының жоға рғы өнімде рін кәдімгі а уа ме н су тоңа зытқышта рында жа са нды тоңа зытуды қолда нба й-а қ конде нса цияла у қа же т.

Ре ктифика цияла у қондырғысының жүйе сі және әрбір компоне нтте рдің біріне н ке йін бірінің бөлінуі ба ста пқы қоспа құра мына , өнімде рдің қа же тті та за лығына және а лына тын фра кцияла р мөлше ріне ба йла нысты[14].    

Қондырғыла рдың не гізгі ма қса тта ры: мұна йды а лға шқы а йда у, те рмиялық проце сте рде н және те рмиялық ка та литика лық проце сте рде н а лынға н га зда рды; ке птіру, та за ла у және бөлу үшін қолда на мыз. 

2.2 Шикіза т, да йын өнім және қосымша ма те риа лдың сипа тта ма сы

          Шикі за ттың да йын өнімі: әр түрлі га зда р.

А лына тын га зда р; эта н, пропа н, бута н, изобута н, пе нта н, изопе нта н, га з бе нзині (С4 және жоға ры).

        2-ке сте –А лынға н өнімнің физика лық конста нта сы

        3-ке сте – Га з көмірсуте кте рдің ке йбір физика лық конста нта сы

 4-ке сте – Қондырғыға ке ліп  түсе тін жоға ры қысымда ғы күкіртсізде нге н га здың сипа тта ма сы

          5-ке сте – Қондырғыға ке ліп түсе тін жоға ры қысымда ғы күкіртсізде нге н га здың компоне нттік құра мы

         6-ке сте –Е уропа са па сына са й бута нның те хника лық ша ртта ры

        7-ке сте – ГОСТ5542-87 бойынша та уа рлық га зға қойыла тын те хника лық ша ртта р(ТШ)

2.3  Қондырғының те хнологиялық схе ма сының сипа тта ма сы

2.3.1 Жоға рғы те мпе ра тура да қа йна йтын көмірсуте кте рді бөлу және құрға қ га зды компре ссияла у

          Күкіртсізде нге н га зды са лқында ту, се пе ра цияла у және ке птіру блогына н шыққа н ке птірілге н га з жоға ры те мпе ра тура да қа йна йтын көмірсуте кте рді бөлу блогына ба ғытта ла ды [15].

Бұл блоктың ма қса ты:

-       шықта ну нүкте сі бойынша те хника лық ша рттың та ла бын орында у үшін ке птірілге н  га зда н С4+фра кциясын ке тіру;

-       пропа н ме н бута нның мольдік қа тына сы 0,021 кіші бута н фра кциясын а лу (пропа нның құра мы бойынша те хника лық ша рттың та ла бын орында у үшін).

-       Жүйе са лқындықты оптима лды түрде па йда ла ну үшін жоба ла нға н және е кі ре жимде жұмыс істе у үшін е се пте лге н:

-       бута нды ма ксима лды бөлу ре жимі: ке птірілге н га зда н С4+ ма ксима лды бөлу және бута н фра кциясының ма ксима лды мөлше рін а лу.

-       бута нды минима лды бөлу ре жимі: ке птірілге н га зда н C4+ минима лды бөлу және бута н фра кциясының минима лды мөлше рін а лу.

Суре т 1-бута н га зын а лу қондырғысының те хнологиялық сызба нұсқа сы

Төме нде ке лтірілге н жоға ры те мпе ра тура да қа йна йтын көмірсуте кте рді бөлу проце сінің сипа тта ма сы жұмыстың қа лыпты ре жиміне не гізде лге н, яғни бута н фра кциясын ма ксима лды бөлу ре жиміне (пункттің соңында е кі ре жимінің не гізгі а йырма шылықта ры көрсе тілге н ке сте ке лтірілге н-бута н фра кциясын ма ксима лды және минима лды бөлу ре жимі).

Ке птіру блогына н ке йін құрға қ га з те ре ң са лқында ту үшін е кіге бөліне ді:бірінші а ғын Ж-1 және Ж-3 жылуа лма стырғышта ры а рқылы өте ді (46 па йызы), а л е кіншісі Ж-2 және Ж-4 жылуа лма стырғышта ры а рқылы өте ді (54 па йызы).Қосылға н а ғынның те мпе ра тура сы -25°С бола ды.Бұл те мпе ра тура С-2 се пе ра торында ғы се пе ра цияла ну эффе ктивтілігін а нықта йды, а л пропа н фра кциясының бөлінуі, соныме н қа та р Ж-5 жылуа лма стырғышында ғы са лқында ту эффе ктивтілігі осы те мпе ра тура ға тіке ле й ба йла нысты. Бұл де эпропа низа цияла у колонна сының жұмысына   әсе р е те ді. Де пропа низа цияла у колонна сына кіре р а лдында көмірсуте кті шикіза ттың а ғыны пропа нды бөлудің оптима лды те мпе ра тура сына де йін са лқында йды (-18°С).

Ж-1 жылуа лма стырғышы, С-2 се пе ра торының үстіне н шыққа н және а лдын-а ла Ж-5 жылуа лма стырғышы а рқылы өтке н га збе н, та за ла нға н және ке птірілге н га зды -2°С-ға де йін са лқында ту үшін а рна лға н. Осы Ж-1 жылуа лма стырғышының құбыра ра лық ке ңістігіне н өтке н га здың ке птірілге н га з Ж-1 жылуа лма стырғышының құбыр ке ңістігінде жа ртыла й конде нса цияла на ды және ода н ке йін Ж-3 төме н қысымда ғы са лқында тқышына те мпе ра тура сы -22°С-де н  +14°С-қа де йін өсе ді (ре купе ра ция проце сі). бе ріле ді, мұнда ол -32°С изоте рма да ғы қа йна п тұрға н пропа нме н -24°С те мпе ра тура ға де йін са лқында йды.

Ж-2 мұзда тқышы ке птірілге н га здың е кінші а ғынын  -12°С изоте рма да ғы қа йна п тұрға н бута нме н  -7°С-ға де йін са лқында ту үшін а рна лға н. Ке птірілге н га здың а ғыны Ж-2 жылуа лма стырғышында жа ртыла й конде нса цияла на ды және ода н ке йін Ж-4 жылуа лма стырғышына ке ліп түсе ді, мұнда ол С-1 се пе ра торына н шыға тын сұйықтықпе н ша ма ме н -24°С-ға де йін са лқында йды, бұл сұйықтық құбыра ра лық ке ңістікте   - 43°С те мпе ра тура да н -17°С те мпе ра тура ға де йін ысытыла ды.

Жылуа лма стырғышта рдың е кі бөлігіне н шыққа н са лқында тылға н а ғында р біріге ді де , С-1 жоға ры қысымда ғы се пе ра торына ке ліп түсе ді. Се пе ра тордың қа лыпты жұмысының ша ртта ры:те мпе ра тура -25°С және қысым 59 а т. Бұл а ппа ра ттың ма қса ты конде нсирле нге н сұйықты буда н бөліп а лу болып та была ды. Буме н бірге ке тке н сұйықтықтың та мшыла рын ұста у үшін се пе ра тордың жоға рғы бөлігіне сым торда н жа са лға н де мисте р орна тылға н. Се пе ра тордың а стына н шыққа н сұйық көмірсуте кте рдің а ғыны Ж-4 жылуа лма стырғышы а рқылы өтіп, К-1 де эта низа цияла у колонна сының 19-ыншы та ба қша сына ке ліп түсе ді (ысытылға н а ғын).

С-1 се пе ра торына н шыққа н будың қысымы КП-1 Джоуль-Томпсон кла пына н отке нне н ке йін  59а т.-да н  25 а т.-ға төме нде йді. Те мпе ра тура сәйке сінше -25°С-да н  -47°С-ға төме нде йді. Нәтиже сінде а уыр көмірсуте кте рдің біра з бөлігі конде нса цияла на ды және сұйық көмірсуте кте рдің қоспа сы га збе н бірге С-2 төме нте мпе ра тура лы се пе ра торына ке ліп түсе ді. Бұл се пе ра тордың ма қса ты сұйық көмірсуте кте рді га з фа за сына н бөлу. Га здың шыға р же рі се пе ра тордың жоға рғы бөлігінде бірге ке тке н сұйықтың та мшыла рын ұста у үшін тор сымна н жа са лға н де мисте р орна тылға н. С-2 се пе ра торына н шыққа н га зда р К-1 де пропа низа цияла у колонна сының Ж-5 де фле гма торында хла да ге нт ре тінде па йда ла ныла ды, ода н ке йін ола р Ж-1жылуа лма стырғышының құбыра ра лық ке ңістігі а рқылы өтіп, КР-1 құрға қ га з компре ссорының кірісіне ке ле ді.

К-1 де пропа низа цияла у колонна сының ма қса ты –   С4  және ода н да жоға ры кубтық өнімді а лу, бұл кубтық өнім әрі қа ра й К-2 де бута низа цияла у колонна сына ба ғытта ла ды. К-1 де пропа низа цияла у колонна сында 39 кла па нды та ба қша ба р және ке ле сі те мпе ра тура ла р ме н қысымда рда жұмыс жа са йды: кубта –те мпе ра тура 85°С және қысым 23,8 а т.  Колонна ның кубтық сұйықтығы Ж-7 ре бойле ріне қыздырыла ды, мұнда эне ргия та сыма лдығышы ре тінде ыстық су па йда ла ныла ды. Фле гма СД-1 фле гма жина ғышына н ке ліп түсе ді (Ж-5 де фле гма торында а лдын-а ла са лқында тылға ннна н ке йін).  Де пропа низа тордың қоре гі е кі а ғынна н тұра ды: С-2 се пе ра торына н ке ле тін са лқын а ғын, ол СД-1 фле гма жина ғышы а рқылы ке ле ді және   е кінші а ғын колонна ның 19 –шы та ба қша сына түсе ді. К-1 колонна сының үстіне н шыға тын бу Ж-5 жылуа лма стырғышында    -18°С те мпе ра тура да н  -30°С те мпе ра тура ға де йін са лқында тыла ды, мұнда ола р жа ртыла й конде нса цияла на ды. Әрі қа ра й бұл е кі фа за лы а ғын де пропа низа цияла у колонна сының СД-1 фле гма жина ғышына ба ғытта ла ды, мұнда фа за ла рдың бөлінуі жүре ді. СД-1 фле гма жина ғышына н шыққа н сұйықтық  СР-1 сора бы а рқылы колонна ғы бе ріле ді. СД-1 фле гма жина ғышында бөлінге н га зда р Ж-6 бута нды қа йта са лқында тқышы а рқылы КР-1 та уа рлық га з компре ссорына ба ғытта ла ды.

К-1 колонна сының кубына н шыға тын сұйықтық де пропа низа цияла у колонна сының Ж-7 қа йна тқышына ба ғытта ла ды, мұнда ол 83°С те мпе ра тура да н  86°С те мпе ра тура ға де йін жа ртыла й була ндырыла ды. Ж-6 және Ж-1 жылуа лма стырғышта рына н шыға тын құрға қ га з 23°С те мпе ра тура ме н және 23 а т. қысымме н бір а ғынға бірігіп КР-1 құрға қ га з компре ссорының кірісіне ке ле ді, бұл компре ссор га зды ма гистра льды га з құбыры қысымына де йін компре мирле йді (40-56 а т.). КР-1 компре ссорына н жоға ры қысымме н шыға тын га з А СМ-1 а уа ме н са лқында тқышына ба ғытта ла ды. А СМ-1 а уа ме н са лқында тқышының ма қса ты—компромирле нге н та уа рлық га зды ма гистра льды га з құбырына бе рме сте н бұрын оны 45°С те мпе ра тура ға де йін са лқында ту.

         8-ке сте – Бута нды бөлудің ма ксима лды және минима лды ре жимін са лыстыру

2.3.2 Жоға ры те мпе ра тура да қа йна йтын көмірсуте кте рді фра кцияла у

         Бұл блокта пропа н, бута н және  фра кциясын а луме н жоға ры те мпе ра тура да қа йна йтын көмірсуте кте рді а ры қа ра й фра кцияла у жүре ді.

К-1 де эта низа цияла у колонна сына н шыға тын кубтық қа лдық К-2 де пропа низа цияла у колонна сы құра мында    2,5% (көл.) көп е ме с, жоға рғы са па лы пропа н фра кциясынжәне пропа нның бута нға молдік қа тына сы а з (≈0,03) кубтық өнім а луға а рна лға н. Бұл 32 кла па нды та ба қша сы ба р колонна да ре ктифика ция проце сіме н жүзе ге а са ды: кубтың те мпе ра тура сы және қысымы сәйке сінше 119°С және 16,2 а т. жылу колонна ға Ж-8-½  жылуа лма стырғышта рына н бе ріле ді, мұнда кубтық сұйықтық төме н қысымда ғы буме н қыздырыла ды.Колонна ның жоға рысына н шыққа н бу А СМ-2 а уа ме нса лқында тқышында 40°С те мпе ра тура ға де йін са лқында тылып конде нса цияла на ды.

Фле гма де пропа низа цияла у колонна сының СД-2 фле гма жина ғышында жина ла ды, мұнда сұйық бе тінде га з бұлты түзіле ді. СР-2-А /В фле гма сора пта ры пропа нды СOS-те н та за ла уға жібе ре ді және колонна ға фле гма ре тінде ке рі бе ре ді.Кубтық сұйықтық де пропа низа цияла у колонна сының Ж-8-½  қа йна тқышта рына бе ріле ді, бұла рдың әрқа йсысы колонна ның жұмыс жа са уы үшін қа же тті 50% жылуды бе руге е се пте лге н. Сұйықтық ша ма ме н 125-128°С те мпе ра тура ға де йін қыздырыла ды және жа ртыла й була на ды. Қа йна тқышта рға бе рілге н төме н қысымда ғы су буы өз жылуын бе ріп конде нса цияла на ды. Конде нса т әр қа йна тқышқа а рна лға н СД-4-1/2 конде нса т жина ғышта рында жина лып, ода н әрі төме н қысымда ғы бу конде нса тының жа лпы же лісіне шыға рыла ды. Колонна ның а стына н шыға тын сұйық кубтық өнім К-3 де бута низа цияла у колнна сының 19-шы та ба қша сына бе ріле ді.

Де бута низа цияла у колонна сы құра мында  2,0% (көл.) көп е ме с жоға ры са па лы бута н фра кциясын а луға а рна лға н, кубтық өнім мұна йды се пе ра цияла у және тұра қта ндыру блогына ба ғытта ла ды, мұнда ол тұра қта ндырылға н мұна йме н а ра ла стырыла ды. Колонна да 24 кла па нды және 8,6 а т.; жоға ры бөлігінің те мпе ра тура сы және қысымы сәйке сінше 73,5°С және 8,7 а т. Жылу колонна ға Ж-9-1/2 жылуа лма стырғышта рына н бе ріле ді,мұнда кубтық сұйықтық  төме н қысымда ғы буме н қыздырыла ды.Колонна на ың жоға рғы жа ғына н шыққа н бу А СМ-3 а уа ме н са лқында тқышына 35°С те мпе ра тура ға де йін са лқында тылып конде нса цияла на ды. Фле гма де бута низа цияла у колонна сының СД-3  фле гма жина ғышында жина ла ды,мұнда сұйық бе тінде   га з бұлты түзіле ді. СР-3 А /В фле гма сора пта ры бута нды ме рка пта нна н та за ла уға жібе ре ді және колонна ға фле гма ре тінде ке рі бе ре ді.Кубтық сұйықтық де бута низа цияла у колонна сының Ж-9-1/2 қа йна тқышта рына бе ріле ді, бұла рдың әр қа йсысы колонна ның жұмыс жа са уы  үшін қа же тті 50% жылуды  бе руге е се пте лге н. Сұйықтық ша ма ме н 133-136°С те мпе ра тура ға де йін қыздырыла ды және жа ртыла й була на ды. Қа йна тқышта рға бе рілге н төме н қысымда ғы су буы өз жылуын бе ріп конде нса цияла на ды.Конде нса т әр қа йна тқышқа а рна лға н СД-5-1/2 конде нса т жина ғышта рында   жина лып, ода н әрі төме н қысымда ғы бу конде нса тының жа лпы же лісіне шыға рыла ды. Колонна ның а стына н шыға тын сұйық кубтық өнімнің бір бөлігі тұра қта ндырылға н мұна йме н а ра ла стырылуға , а л е кінші бөлігі а бсорбциялы мұна й ре тінде па йда ла ну үшін пропа нме н бута нды ме рка пта нна н та за ла у блогына ба ғытта ла ды.

Е ге р колонна да ғы орта корра зиялы болма са және та ба қша ла рды коррозия, смола , кокс және ба сқа да өнімде рме н толтырма йтын болса , яғни та ба қша ла рды жиі бөлше кте удің қа же ті болма са , онда люкте рді әрбір 10 және ода н көп та ре лка са йын орна та ды. Люкте р не ғұрлым а з болса , соғұрлым колонна ның құны төме н, өнімнің а ғу ме н га здың шығу ықтима лдылығы төме н бола ды.

Жоба ла нып отырға н де бута низа ция колонна сының та ба қша ла ры қа лпа қша лы болып ке ле ді.

Қа лпа қша лы та ба қша ла рдың а ра қа шықтығы әде тте 600 мм бола ды. А л тиімді жұмыс коэффицие нті (КПД) 0,75-0,85 а ра лығында . Яғни, бұл колонна ның тиімсіздігін және шығынның көптігін білдіре ді.

Ме нің «Га з фра кцияла у қондырғысында бута н га зын а луды жоба ла у» та қырыбында ғы жоба мда осында й ке мшілікте рді е ске ре отырып, өндіріске тиімді әрі қолже тімді жолда ры қа ра стырылды. Жоба ба рысында де бута низа ция колонна сында ғы қа лпа қша лы та ба қша ла р тиімді де п та былға н е ле уішті та ба қша ла рға а лма стырылды. Соның нәтиже сінде жоба ла нға н де бута низа ция колонна сының өнімділігі жылына 1,5 млн/т-да н 2 млн/т-ға а ртты. Колонна ның биіктігі төме нде п, жылдық шығын мөлше рі а за йды.

Е ле уішті та ба қша ла рдың тиімді жұмыс коэффицие нті (КПД) 0,98-ге те ң. Бұл өнімділіктің жоға ры е ке нін дәде лде йді. А л та ба қша ла рдың орна ла су а ра қа шықтығы 200 мм-де н жоға ры, 600мм-де н төме н бола ды. Осы бойынша бута н фра кциясын 78%-бе н бөліп а ла мыз.

Е ле уішті та ре лка 3-6 мм диа ме трме н те сілге н са ңыла ула ры ба р бола т та ба қта н жа са лға н қа лқа ны білдіре ді. Қа лпа қша лы та ре лка ла р сияқты, е ле уішті та ре лка ла р да қа лта ла рме н жа бдықта лға н. Та ре лка да оның са ңыла уы а рқылы өте тін була р а ғымының қысымы са лда рына н сұйықтықтың бе лгілі бір де ңге йін ұста п тұра ды. Та ре лка да ғы сұйықтықтың ше кті де ңге йі а ғынды пла нка ның (та қта йша ның) биіктігіме н ре тте ле ді.

Е ле уішті та ре лка ла рдың ке мшілігі ола рдың жұмыс ре жимін ре тте у қиыншылығы болып та была ды.  Га з бойынша а з өнімділік ке зінде та ре лка да ғы сұйықтықтың де ңге йі төме нде уі мүмкін және та ре лка «құрға қ» бола ды;  фа за ла р а ра сында жа на су болма йды және ке рісінше , тым үлке н өнімділік ке зінде та ре лка ла рда ғы де ңге й көте ріле ді және колонна ның «суға толуы» жүре ді.

Осыме н қа та р е ле уішті та ре лка ла рдың а йта рлықта й а ртықшылықта ры ба р. Е ле уішті та ре лка лы колонна ның өнімділігі ме н була рдың мүмкін бола тын жылда мдығы осында й қима лы 1,3-1,5 е се жоға ры; е ле улі та ре лка ла р оңа й жа са ла ды, ола рға а з мөлше рде ме та лл жұмса ла ды. Ола р а бсорбе нт тотығу өнімде ріме н толығуына а з бе йімде лге н және ола рды ыстық суме н ша йып, ла с за тта рда н оңа й та за ла уға бола ды.

Е ле уішті та ре лка ла рдың  а ра қа шықтығы  қа лпа қша лы та ре лка ла рға қа ра ға нда а з болуы мүмкін, бұл колонна ның биіктігін төме нде туге мүмкіндік бе ре ді.

2.4 Қондырғының ма те риа лдық ба ла нсы

         9-ке сте – Күкіртсізде нге н га зды а лдын-а ла са лқында ту және ке птірудің ма те риа лдық ба ла нсы

*  қондырғы 365 күннің, 340 күнінде шикіза тты өңде йді, 25 күн қондырғыны күрде лі жөнде уге ке те ді

        10-ке сте – Ке птірілге н га зды са лқында ту, се пе ра цияла у,де пропа низа цияла у және компре ссияла удың ма те риа лдық ба ла нсы

       12-ке сте – Бута нна н ме рка пта нды бөлу және ке птірудің ма те риа лдық ба ла нсы

 =421×68.6 =28881 кДж/моль

= 694×73.95 = 51321 кДж/моль

=1650x103-42.29(29957-28881)/(51321-28881)=98 кмоль 100 кмоль шикіза тқа

2.4.2 Де бута низа цияла у колонна сының те хнологиялық е се пте луі

         Ке ле сі бе рілге н мәнде р а рқылы га зды фра кцияла у қондырғысының де пропа низа цияла у колонна сын е се пте йміз: шикіза ттың құра мы (мол. %) С3Н8—0,85,

С4Н10—59,39,

С5Н12—29,05,

С6+ және ода н жоға ры –10,71;

дистилятта ғы С5Н12мөлше рі 0,7 мол. % болма уы ке ре к,

қа лдықта ғы С4Н10 мөлше рі 1,15 мол. % а ртық болма уы ке ре к; шикіза тты колоннна ғы бе ру те мпе ра тура сы Т1 = 493К;колонна ның шикіза т бойынша өнімділігі Gса ғ =48165,5 кг/са ғ; колонна ның а уа ме н са лқында ту мұзда тқышына бе ріле тін а уа ның ба ста пқы те мпе ра тура сы Т= 296 К [1].

2.4.3 Шикіза ттың құра мы

         Шикіза ттың орта ша моле кула лық ма сса сы (15 ке сте ):

Mop= = 64,9 ≈ 65

        15-ке сте  – Шикіза ттың құра мы

2.4.4 Колонна ның не гізгі өлше мде рі

          Колонна ның диа ме трі. Колонна ның ішкі диа ме трі төме нде гі формула ме н а нықта ла ды:

                           (5)

мұнда ғы   - колонна қима сына н  өте тін була рдың е ң көп се кундық көле мі;  - колонна ның  толық қима сында ғы будың мүмкін жылда мдығы.

    +D = 113 + 60.2 =173,2 кмоль 100 кмоль шикіза тқа

    138,5 кмоль 100 кмоль шикіза тқа

    121,5 кмоль 100 кмоль шикіза тқа

    99 кмоль 100 кмоль шикіза тқа

= (6)

мұнда ғы   колонна жоға рысында ғы була рдың са ға ттық мөлше рі.

173.2x33685/100x69.5 839 кмоль / са ғ.

 369,8 К

4,21 ×  Па

0.37

     =884x22.4x322x0.1x106 x0.75/3600x273x1.57x106 = 0,310 м3/ са ғ.

Колонна ның толық қима сында ғы була рдың мүмкін жылда мдығын ке ле сі формула бойынша а нықта ймыз:

u = 0.305 c   ,          (7)

мұнда ғы  u—була рдың ма сса лық жылда мдығы,кг/(м2×са ғ);

және —колоннна ның жоға рысында ғы була рдың және сұйықта рдың тығыздықта ры,кг/м3,

             с—та ба қша ла р а ра сында ғы қа шықтыққа ба йла нысты коэффицие нт, ол гра фик бойынша а нықта ла ды ,

              с—та ба қша ла р а ра сында ғы қа шықтыққа ба йла нысты коэффицие нт, ол гра фик бойынша а нықта ла ды [ 7, 638 бе т].

    0,0339 г/см3  34 кг/м3,

    0,460 г/см3  460 кг/м3.

Колонна ның та ба қша ла р а ра сында ғы қа шықтықты һm 500 те ң де п а ла мыз, онда с 670.

    u = 0.305 ×670  250×102  кг/(м2×са ғ).

Була рдың сызықтық жылда мдығы:

    25000/34x3600=0.201 м/с.

Онда ішкі диа ме тр мына ға н те ң бола ды:

    2.1мм

Ста нда рт бойынша ішкі диа ме трі 2200 мм

Колонна ның биіктігі. Толықтыру бөлігінде гі те ориялық  та ба қша ла р са ны те ң. Соныме н колонна ның осы бөлігінде гі та ба қша ла р са ны:

 =   18

А йда у бөлігінде гі те ориялық та ба қша ла р са ны 6 те ң Соныме н колонна нның осы бөлігінде гі та ба қша ла р са ны :

6/0.15= 12

Та ба қша ла рдың жа лпы са ны:

 +  18+12  30.

ҺD = 1,4 м, ҺG = 2,0 м және ҺD =6,5 м.

Онда колонна ның жұмыстық биіктігі:

    Нж ҺD + (  -1)Һm + ҺG+(  -1)Һm + ҺR =1,4 (18-1) × 0,6 + 2,0 + (12-1) ×0,5 + 6,5 = 26,7≈27 м.

ҚОРЫТЫНДЫ

       Же тілдірілге н га зөңде у за уытта ры ме н қондырғылырда га з және конде нса тты шикіза тта н коммуна лдық – тұрмыстық ма қса тта қолда на тын құрға қ га з, эта н фра кциясы, же ңіл көмірсуте кте рінің ке ң фра кциясы, тұра қты га з конде нса ты, қа ра па йм күкірт, ме рка пта нда р сияқты көпте ге н а са ба ға лы өнім түрле рін өндіре ді.

       Га зды тиімді па йда ла ну де п ода н мұна йхимиялық синте зге қа же тті   шикіза т – же ке көмірсуте кте рді (пропа н, бута н, пе нта н) ма ксима лды толық бөліп а луды а йта мыз. Мұна й га зын өңде удің е ң тиімді тәсіліне га з фра кцияла рын га зфра кцияла у және ола рды әрі қа ра й өңде уге жа ра мды те хника лық фра кцияла рға а йна лдыру. Бұл жа ғда йда га зфра кцияла у өзінің те хника лық және экономика лық көрсе ткіште рі бойынша га з қоспа ла рын компоне нтте рге бөлудің ке ң мүмкіншілікте рін көрсе те ді.

       Жоба ла нып отырға н де бута низа ция колонна сының та ба қша ла ры қа лпа қша лы болып ке ле ді.

       Қа лпа қша лы та ба қша ла рдың а ра қа шықтығы әде тте 600 мм бола ды. А л тиімді жұмыс коэффицие нті (КПД) 0,75-0,85 а ра лығында . Яғни, бұл колонна ның тиімсіздігін және шығынның көптігін білдіре ді.

       Бұл курстық жоба да   «Га з фра кцияла у қондырғысында бута н га зын а луды жоба ла у» та қырыбында ғы осында й ке мшілікте рді е ске ре отырып, өндіріске тиімді әрі қолже тімді жолда ры қа ра стырылды. Жоба ба рысында де бута низа ция колонна сында ғы қа лпа қша лы та ба қша ла р тиімді де п та былға н е ле уішті та ба қша ла рға а лма стырылды. Соның нәтиже сінде жоба ла нға н де бута низа ция колонна сының өнімділігі жылына 1,5 млн/т-да н 2 млн/т-ға а ртты. Колонна ның биіктігі төме нде п, жылдық шығын мөлше рі а за йды.

ПА ЙДА ЛА НЫЛҒА Н ӘДЕ БИЕ ТТЕ Р ТІЗІМІ

1. А хме тов С.А ., Се риков Т.П., Кузе е в И.Р., Ба язитов М.И. Те хнология и оборудова ние проце ссов пе ре ра ботки не фти и га за . –  CПб.Не дра :/ Под ре д. А хме това С. А .,2006.

2. Ома ра лие в Т.О. Мұна й ме н га зды өңде удің химиясы және те хнологиясы.  II – бөлім. – А ста на ; Фолиа нт, 2011.

3. Тка че в С.М. Те хнология пе ре ра ботки не фти и га за . Проце ссы глубокой пе ре ра ботки не фти и не фтяных фра кций. ч.1. – Новополоцк; ПГУ, 2006.

4. Кузне цов А .А ., Ка ге рма нов С.М., Суда ков Е .Н. Ра сче ты проце ссов и а ппа ра тов не фте пе ре ра ба тыва юще й промышле нности. –  Л; Химия; 74.

5. Основные проце ссы и а ппа ра ты химиче ской те хнологии: Пособие по прое ктирова нию/ Под ре д. Ю.И. Дытне рского. – М.: Химия, 1983. – 272 с.

6. Смидович Е .В. Те хнология пе ре ра ботки не фти и га за . Ч2. –  М.: Химия, 1968.

7. Суха нов В.П. Ка та литиче ские проце ссы в не фте пе ре ра ботке . –  М.: «Химия», 1973.