Интенсификация демеркаптанизации стабильного газоконденсата воздействием магнитного поля
Диссертация
Автор: Черёмина, Юлиана Юрьевна
Название: Интенсификация демеркаптанизации стабильного газоконденсата воздействием магнитного поля
Справка: Черёмина, Юлиана Юрьевна. Интенсификация демеркаптанизации стабильного газоконденсата воздействием магнитного поля : диссертация кандидата технических наук : 05.17.07 Астрахань, 2004 148 c. : 61 04-5/4141
Объем: 148 стр.
Информация: Астрахань, 2004
Содержание:
1 Литературный обзор
11 Технологии демеркаптанизации нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов
12 Характеристики меркаптансодержащих нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов
13 Интенсификация процессов нефте- и газопереработки волновыми воздействиями •v 14 Влияние магнитного поля на нефтяные системы
15 Аппараты для магнитной обработки жидкостей
16 Механизм реакции окисления меркаптанов серой в присутствии аминов и влияние магнитного поля на реакции радикальных пар
Заключение по обзору и постановка задачи
2 Объекты и методы экспериментальных исследований процесса демеркаптанизации
21 Характеристика сырья и реагентов
22 Методика определения меркаптановой серы
23 Экспериментальная лабораторная установка демеркаптаниза-* ции , 24 Методы математического планирования эксперимента
25 Проточная установка магнитной обработки газоконденсата и его фракций
3 Экспериментальные исследования демеркаптанизации газоконденсата, его фракций и обсуждение результатов
35 Сравнительные данные по демеркаптанизации газоконденсата и его фракций
36 Кинетика и влияние магнитного поля на процесс демеркаптанизации
4 Возможности практического использования разработанного способа демеркаптанизации в промышленном процессе
41 Принципиальная технологическая схема процесса демеркаптанизации
42 Экономическая оценка процесса демеркаптанизации газоконденсата * и его фракций
43 Экологические аспекты
Выводы
Введение:
Актуальность. Очистка нефтей и газоконденсатов от сернистых соединений связана с изменениями требований к качеству и компонентному составу моторных топлив [1,2] происшедшими за последние десятилетия; с проблемами экологии, необычайная острота которых настоятельно диктует необходимость создания и усовершенствования технологических процессов, позволяющих исключить или существенно уменьшить выбросы в окружающую среду сернистых соединений, относящихся к числу основных загрязнителей атмосферного воздуха и водной среды.Возникают осложнения и при переработке меркаптансодержащего сырья по традиционным схемам на существующем оборудовании газо- и нефтеперерабатывающих предприятий. Меркаптаны, обладая кислотными свойствами и являясь термически нестабильными соединениями, при нагревании разлагаются с образованием непредельных соединений, склонных к конденсации и полимеризации, что приводит к отложению высокомолекулярных соединений в теплообменной, нагревательной аппаратуре [2].Развитие нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности и, как следствие, переработка больших объемов нефти и газа в качестве первоочередных ставит следующие задачи: наиболее полное использование всех компонентов, входящих в состав исходного сырья, интенсификацию производственных процессов, улучшение качества готовой продукции. Одними из наиболее трудноудаляемых примесей являются сероорганические вещества. Решение проблем, связанных с добычей и переработкой серосодержащих нефтей, газоконденсатов и газов, в общем плане заключается в превращении сильно токсичных меркаптанов в безвредные или существенно менее вредные вещества [3,4].В этой связи становится актуальной очистка нефтей и газоконденсатов от сернистых соединений, главным образом от меркаптанов. • Автор выражает глубокую признательность научному консультанту к.т.н., Белинскому Б.И. Цель работы. Исследование процесса окислительной демеркаптанизации астраханского газоконденсата и его фракций обработкой элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора и интенсификация этого процесса воздействием постоянного магнитного поля в динамическом режиме.Основные задачи. Определение содержания меркаптановой серы в сырье и очищенных фракциях. Изучение процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина в качестве катализатора. Исследование эффективности процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в условиях воздействия постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Определение влияния параметров процесса очистки на степень демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций при воздействии постоянного магнитного поля на реакционную смесь (сырье, катализатор, раствор серы в дизельной фракции или очищенном газоконденсате). Разработка принципиальной технологической схемы процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата элементной серой при воздействии постоянного магнитного поля. Технико экономическая и экологическая оценка процесса очистки газоконденсата от меркаптанов.Научная новизна. Установлены закономерности процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора. Впервые показана возможность повышения эффективности демеркаптанизации воздействием на реакционную смесь постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Выведены математические зависимости влияния параметров магнитной обработки на степень демеркаптанизации. Разработана принципиальная технологическая схема процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина при воздействии постоянного магнитного поля на реакционную смесь.Рассмотрена схема превращения меркаптанов в дисульфиды при взаимодействии с элементной серой в присутствии этаноламина под действием магнитного поля. Схема превращения связана с явлениями синглет - триплетной конверсии радикалов, гомолитической диссоциации и спиновой ориентации парамагнитных частиц в направлении магнитного поля, приводящих к увеличению мелкодисперсности нефтяных дисперсных систем (НДС) реакционной смеси.Практическая ценность. Процесс демеркаптанизации элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора в магнитном поле позволяет увеличить степень очистки сырья на 3-11 %. Ожидаемый экономический эффект от реализации предлагаемого процесса демеркаптанизации газового конденсата на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ) составляет около 190 млн. руб./год со сроком окупаемости инвестиций 3 года. В предлагаемой технологической схеме демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина отсутствуют сернисто-щелочные стоки, что существенно уменьшит загрязнения окружающей рреды.Основные положения, выносимые на защиту. Закономерности окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина и метилдиэтаноламина как катализаторов. Интенсификация процесса демеркаптанизации элементной серой воздействием постоянного магнитного поля в динамическом режиме на реакционную смесь. Математические зависимости степени демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций от варьируемых параметров процесса (температуры, продолжительности, концентрации этаноламина, соотношения элементцой и меркаптановой серы, а в случае магнитной обработки - от скорости прохождения реакционной смеси через магнетизатор и магнитного модуля). Схема превращения меркаптанов в дисульфиды при взаимодействии с элементной серой в присутствии этаноламина как катализатора в магнитном поле. Принципиальная технологическая схема процесса демеркаптанизации стабильного газоконденсата элементной серой как окислителя и диэтаноламина как катализатора с магнитной обработкой реакционной смеси. Технико-экономические и экологические преимущества предлагаемого процесса демеркаптанизации стабильного газоконденсата.Реализация. На АГПЗ приняты к опытно - промышленному внедрению на производстве №3 основные положения и выводы диссертационной работы «Интенсификация демеркаптанизации стабильного газоконденсата воздействием магнитного поля» в части технологии предварительного облагораживания газоконденсата и его дальнейшей переработки, а также применения воздействия магнитным полем на сырье, с целью повышения степени демеркаптанизации и получения из него продуктов с заданными характеристиками. В АГТУ используются основные положения и выводы диссертационной работы, а именно: методика проведения и изучения процесса демеркаптанизации в лабораторных условиях (методические указания), способы интенсификации процесса и увеличения степени очистки, применение специальной аппаратуры в технологических схемах демеркаптанизации, при подготовке инженеров химиков-технологов по специальности 05.17.07 «Химия и технология топлив и специальных продуктов» в лекционных курсах, при разработке темы НИР «Исследование демеркаптанизации газоконденсата и фракций из него» за 2003г., при выполнении лабораторных работ по специальным дисциплинам «Технология переработки нефти и газа», «Термокаталитические процессы переработки нефти», а также в процессе курсового и дипломного проектирования.В Астраханском научно - исследовательском и проектном институте газа (АНИПИГАЗ) при разработке темы: «Разработка способов демеркаптанизации продукции астраханского ГПЗ» (№ Н - 16/2001) использованы основные положения, рекомендации и выводы, содержащиеся в диссертации.
