Анализ методов осушки газов на МГПЗ

Государственное бюджетное  образовательное учреждение профессионального

образования

Ямало-Ненецкого автономного  округа

«МУРАВЛЕНКОВСКИЙ  МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

(ГБОУ СПО ЯНАО  «ММК»)

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

по дисциплине: «                                                             »

на тему: «Анализ методов осушки газов на МГПЗ.»                                                             

 

Пояснительная записка к  курсовому проекту

КП.240404.ПН-09Д

 

 

Выполнила: ст.гр. ПН-09Д                                                            Колганова Е.О.

Проверил: преподаватель                                                              Гарифова З.Ю.

 

 

Муравленко 2013г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

- значение нефти и газа  в экономике России……………………………………3

 

1. Общий раздел:
1. Осушка газов……………………………………………………………5
2. Адсорбционный абсорбционный методы……………………………6

 

2. Технико-технологический раздел:

2.1.    Описание технологической схемы осушки

    2.2.    Описание  технологической схемы осушки  газа регенерации

 

 

    

 

 

3. Охрана труда и противопожарная защита.

- требования охраны труда  промышленной и пожарной безопасности  на объектах подготовки нефти..............................................................................26

 

4. Охрана окружающей среды.

- требования охраны окружающей  среды на объектах подготовки  нефти………………………………………………………………………….28

 

5. Графический раздел.
1. Принципиальная схема установки комплексной подготовки нефти………………………………………………………………………37
2. Горизонтальный газонефтяной сепаратор…………………………38

 

                                                  ВВЕДЕНИЕ

 

Нефть и газ — уникальные и исключительно полезные ископаемые. Продукты их переработки применяют  практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту. Из нефти и газа вырабатывают разнообразные химические материалы, такие как пластмассы, синтетические волокна, каучуки, лаки, краски, дорожные и строительные битумы, моющие средства. Значение нефтяной и газовой промышленности для России трудно переоценить. Наша страна обладает одним из самых больших в мире потенциалов топливно-энергетических ресурсов. На 13% территории Земли, в стране, где проживает менее 3% населения мира, сосредоточено около 13% всех мировых разведанных запасов нефти и 34% запасов природного газа.

Нефть и газ являются основными  источниками экспорта, а налоговые  платежи «Газпрома» и крупнейших нефтяных компаний являются одним из основных источников наполнения бюджета.

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – безусловный лидер российской экономики. Именно в этой области  сосредоточены наибольшие финансовые средства. На долю ТЭК приходится около  четверти производства валового внутреннего  продукта, до трети объема промышленного  производства, около половины доходов  федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений страны. Кроме того, топливно-энергетические предприятия  являются одними из наиболее динамично  развивающихся компаний среди предприятий  отечественного крупного бизнеса.

 

 

 

 

 

 

 

1.1.  Осушка газов, удаление влаги из газов и газовых смесей. Предшествует транспорту прир. газа по трубопроводам, низкотемпературному разделению газовых смесей на компоненты и др. Обеспечивает непрерывную эксплуатацию оборудования и газопроводов, предотвращая образование ледяных и гидратных пробок и т.п. Глубина Т.о., определяемая условиями проведения технол. процесса, транспортировки газа и т.д., характеризуется росы точкой. Наиб. важные методы газов осушки основаны на абсорбции или адсорбции влаги, а также на ее конденсации при охлаждении газа.

1.2. При абсорбционном методе осушаемый газ направляется в ниж. часть абсорбера, а навстречу ему с верха колонны стекает р-р поглотителя (осушителя) - ди- или триэтиленгликоля. Массообмен между газом и поглотителем осуществляется на контактных устройствах - тарелках, где газ барботирует через поглотитель. Движущая сила процесса - разность парциальных давлений водяного пара в газовой и жидкой фазах. Насыщ. влагой осушитель подается в сепаратор, в к-ром из него выделяется газ, поглощенный

 

в абсорбере; затем осушитель  подогревается благодаря теплоте  встречного потока горячего (160°С) регенерированного  гликоля и подается в десорбер на регенерацию, в результате к-рой  из осушителя выделяется поглощенная  в абсорбере влага. Последняя  может выделяться из поглотителя  под давлением, близким к атмосферному, под вакуумом (неконденсирующиеся газы откачивают из системы вакуум-насосом  при остаточном давл. 25-30 кПа), путем  отдувки частью осушенного подогретого  газа, а также с помощью т. наз. азеотропной ректификации с применением  в кач-ве третьего (разделительного) компонента изооктана и (или) бензина-галоши. В зависимости от способа регенерации  концентрация гликоля может составлять 97,50-99,95%, т-ра газа, поступающего на осушку,-от 10 до 50°С. Кроме барботажных аппаратов, используют и такие, в к-рых гликоль  распыливается форсунками, что обеспечивает большую пов-сть контакта фаз. Абсорбц. метод позволяет удалять влагу  из газов, содержащих в-ва (напр., H2S), отравляющие твердые поглотители, проводить осушку до точки росы — 70 °С; легко поддается автоматизации.

 

Адсорбционный метод основан  на поглощении влаги твердыми гранулиров. адсорбентами (силикагель, активиров. А12О3, цеолиты) Схема установки представлена на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема адсорбц. установки  для осушки газов: 1 и 8-сепараторы; 2-адсорберы  на стадии осушки; 3 и 4-адсорберы соотв. на стадиях охлаждения и подогрева; 5-подогреватель газа; 6-охладитель газа; 7-холодильник.

 

Влажный газ поступает  в сепаратор 1 для удаления капель влаги, а затем на осушку в адсорберы 2, откуда сухой газ направляют в  газопровод. Насыщ. влагой адсорбент  регенерируют в адсорбере 4 отдувкой газом, нагретым в аппарате 5. Горячий  газ (с т-рой до 350 °С) после регенерации  поглотителя охлаждается в аппарате 7, сепарируется в аппарате 8 от влаги  и смешивается с осн. потоком  газа. В адсорбере 3 поглотитель охлаждается  сухим газом до 30-40 °С, после чего аппарат переключают на стадию осушки. Нагреваемый при этом газ перед  поступлением в газопровод охлаждается  в аппарате 6. Метод может обеспечить глубокую осушку (до точки росы — 80 °С и ниже), отличается простотой  и надежностью аппаратуры. Недостатки: чувствительность адсорбентов к  загрязнениям, сложность систем автоматизации, большие по сравнению с абсорбц. методом капитальные и эксплуатационные затраты.

 

Методы осушки, при к-рых  происходит конденсация влаги, основаны на уменьшении равновесной влажности  газа при снижении его т-ры. Одна из возможных схем установки приведена  на рис. 2. Прир. газ из скважины поступает  в сепаратор 1, где происходит выделение  конденсата (углеводородов) и влаги, увлеченной из пласта. Затем газ  подается в теплообменник, в к-ром  охлаждается обратным потоком холодного  осушенного газа. В целях предотвращения отложений на стенках аппаратов  и трубопроводов твердых газовых  гидратов в теплообменнике газ смешивается  с ингибитором гидратообразования - 80%-ным водным р-ром этиленгликоля  или конц. метанола. На выходе из теплообменника газ дросселируется, охлаждаясь при  этом, и поступает в сепаратор 3, где отделяются влага, до-

 

полнительно выделившийся углеводородный конденсат и ингибитор гидратообразования, к-рый направляется на регенерацию.

 

 

 

 

 

 

2.1 Описание технологической схемы осушки

Осушка попутного нефтяного  газа осуществляется при давлении не более 34,5 кгс/см² (изб.) и температуре газа 25 ÷ 55 ^оС по четырехадсорбционной схеме в адсорберах К-201/1÷4 до точки росы минус 70 ¸ минус 75 °С (температура точки росы осушенного газа при давлении низкотемпературного разделения не выше самой низкой температуры в колонне К-301 установки НТК). Адсорберы К-201/1÷4 представляют собой вертикальные аппараты (V = 62,4 м³), заполненные синтетическим цеолитом.

Блок осушки состоит из четырех аппаратов К-201/1÷4: два  аппарата находятся в цикле осушки, один – в цикле регенерации  и один – в цикле охлаждения.        

Система управления процессом  осушки газа «Аналог-Г» предусматривает  два режима управления поворотными  заслонками:

• дистанционный;
• ручной.

Выбор режима работы К-201/1÷4 осуществляется со щита управления в  операторной переключением тумблера.

В зависимости от влагосодержания  газа и объема газа, поступающего на осушку, продолжительность цикла  адсорбции составляет 8, 12 или 16 часов, смена циклов работы К-201/1÷4 происходит через каждые 4, 6, 8 часов следующим  образом:

 

Время работы адсорберов по циклу 8 – 4 – 4

Часы  работы Адсорбера	0 – 4	4 – 8	8 – 12	12 – 16
К-201/1	О	Р	Охл.	О
К-201/2	О	О	Р	Охл.
К-201/3	Охл.	О	О	Р
К-201/4	Р	Охл.	О	О

 

 

Время работы адсорберов по циклу 12 – 6 – 6

Часы  работы Адсорбера	0 – 6	6 – 12	12 – 18	18 – 24
К-201/1	О	Р	Охл.	О
К-201/2	О	О	Р	Охл.
К-201/3	Охл.	О	О	Р
К-201/4	Р	Охл.	О	О

 

Время работы адсорберов по циклу 16 – 8 – 8

Часы  работы Адсорбера	0 – 8	8 – 16	16 – 0	0 – 8
К-201/1	О	Р	Охл.	О
К-201/2	О	О	Р	Охл.
К-201/3	Охл.	О	О	Р
К-201/4	Р	Охл.	О	О

2.2. Описание технологической схемы осушки газа регенерации

Осушка газа регенерации  осуществляется в двух адсорберах К-202/1,2 при температуре 25 ÷ 50 ^оС и давлении 31,0 ¸ 33,0 кгс/см² (изб.) по следующей схеме: основной газ регенерации после сепаратора С-201 через расходомерный узел FIRС 505 по газопроводу Ду150 поступает на осушку в адсорберы К-202/1,2 через поворотные заслонки 51, 53. Осушенный газ выводится снизу адсорберов К-202/1, 2 через заслонки 55, 57 и направляется для очистки от цеолитной пыли в фильтры Ф-204/1,2.

Давление в адсорберах К-202/1,2 измеряется по месту манометрами  PI 359/1,2, PI 360/1,2.

Температура в адсорберах К-202/1,2 измеряется по зонам прибором TIR 137/1¸6.

Для сброса избыточного давления из аппаратов К-202/1,2 и продувки предусмотрены  линии на свечу рассеивания и  факел с ручной запорной арматурой.

Для дренирования аппаратов  К-202/1,2 предусмотрена линия с ручной запорной арматурой в емкость  Е-201.

Переключение фильтров Ф-204/1,2 с рабочего на резервный производится вручную, по мере необходимости, при  увеличении перепада давления на фильтре.

Очищенный газ после фильтров Ф-204/1,2, пройдя регулятор давления «до  себя» поз.318, подается в приемный коллектор сепараторов С-101/1¸3 (на прием сырьевых компрессоров КЦ-101/1¸3).

Регенерация адсорбента в  К-202/1,2 производится газом регенерации, поступающим из общего коллектора после  печи П-201 с температурой 320 ÷ 360 ^оС и давлением 28,0 ÷ 31,0 кгс/см² (изб.).

Охлаждение адсорбента после  регенерации производится отбензиненным  газом из сепаратора С-301 или осушенным  газом после Ф-201/1,2 от основного  потока с температурой 35 ^оС и давлением 31,0 ÷ 33,0 кгс/см² (изб.).

Измерение расхода газа регенерации  и охлаждения К-202/1,2 (2000 ¸ 2400 м³/ч) производится прибором FIRС 505, регулирование расхода газа регенерации и охлаждения К-202/1,2 производится регулирующим клапаном 505д.

Работа колонн К-202 в режиме регенерации и охлаждения осуществляется по одному трубопроводу.