Тақырыбы: Шикі мұнайды газсыздандыру мен т

Жер қойнауынан алынған газдың құрамында ілеспе газдар деп аталатын газдар кездеседі. Алынған 1 тонна мұнайдың құрамында 50-100 м³ ілеспе газдар болады. Мұнайды өңдеуге бермес бұрын және тасымалдамас бұрын ілеспе газдарды бөлу керек. Мұнайдың құрамынан газдарды бөлу екі түрлі газсыздандыру әдістері – сепарация мен тұрақтандыру арқылы жүреді.

Мұнайды газдан айырудың 2 түрі бар. Бір сатылы және екі сатылы.

Бір сатылы: Скважинадан шыққан газды мұнай С-1 сепараторына барады, осындағы мұнайымыз Е-1 -ге жиналады ,яғни осы жерде оның жоғарғы бөлігінен газ шығады. Е-1 ден шыққан мұнай коллекторға жиналып одан ПК-1 компрессорда сығылады, жоғарғы бөлігінен газ шығарды, компрессор арқылы ГФУ жіберіледі.

71-Сурет. Мұнай кенішінде бірсатылы (а) және көпсатылы (б) сепарация арқылы мұнайдан газды бөлу схемасы

І - газбензин заводтарына берілген газ; ІІ - мұнай.

Екі сатылы: Скважинадан шыққан мұнай С-1 ге жиналады , жоғарғы бөлігінен -газ , төменгі бөлігінен-мұнай шығады.С-1 ден шыққан мұнайлы-газ С-2 барады.Осыдан кейін компрессорға газ келіп ГФУ –ға жідеріледі. Е-1 –ге кеген мұнай МӨЗ Е-2 ге жіберіледі. Екеуінің айырмашылығы: Екінші сепарация кезінде мұнайлы газ толық тазарады, мұнай тамшылары азаяды, элекр энергиясы үнемдейді.

Көп сатылы кешенді сепарациядан кейінде мұнайдың құрамында бірталай мөлшерде С₁-С₄ көмірсутектері қалып қояды. Осы қалып қойған көмірсутектердің көп мөлшері мұнайды құбырлар арқылы тасымалдағанда, резервуардан резервуарларға айдағанда және сақтағанда ұшып кетеді. Газдармен бірге жеңіл бензин фракциялары да жоғалады.

Осының алдын-алу үшін газдармен жеңіл бензин фракцияларын, қымбат газ тәрізді компоненттерді жоғалтпау үшін және ауаның ластануын болдырмау үшін мұнайды мұнай өңдеу зауыттарына жібермес бұрын С₁-С₄ көмірсутектерін толығымен бөліп алу керек. Бұл мұнайды өндіретін жердің қасында орналасқан мұнайды тұрақтандыру қондырғыларында іске асады. Мұнайды тұрақтандыру әдісі бірнеше түрлі болып келеді. Көптеген мұнайлар үшін мұнайды тұрақтандыру ректификациялы қондырғыларда жүргізіледі.

Белгілі тұрақтандыру қондырғысының схемасы келесі 72-суретінде көрсетілген

72-Сурет. Мұнайды тұрақтандыру қондырғысының схемасы:

І-тұрақтандырылмаған мұнай; ІІ- тұрақтандырылған мұнай;

ІІІ- конденсироваланбаған газ; IV-тұрақтандыру басы (сығылған газ).

Осы жерде жеңіл көмірсутектер жоғарғы бөлігіне өтеді. Ал Е-1 де қалған сұйық өнім Н-2 сорғысы арқылы К-1 колонасына қайта бағытталады. К-1 дегі мұнайдың азғана бір бөлігі П-1 пешіне отын ретінде беріледі. Қалған ыссы мұнай жылу алмастырғыш Т-1 де тұрба арқылы келген салқын мұнайды жылытып өзі қондырғыдан шығып кетеді. Ректификациялық колоннаға қажетті жылу П-1 құбырлы пеші арқылы беріледі. Тұрақтандыру процесінен кейін мұнайдың құрамында 0,8-1,5 % газ (С₁-С₄ көмірсутегі) қалады.

1. 
   Мұнайдан газды бір сатылы және көп сатылы сепарация арқылы айыру схемасын құру.
   
2. 
   Кешендегі мұнайды тұрақтандыру қондырғысының технологиялық схемасын құру.
   

№4 Практикалық жұмыс

Кешендерде мұнайды сусыздандыру әдісінің ең қарапайым түрі – атмосфералық қысымда термохимиялық жолмен жүргізу. 30-50⁰С қыздырылған мұнайға деэмульгатор қосылады, сосын мұнайды резервуарларда тұндыруға қояды. Мұнайды бұндай әдістен өткізгенде герметикасы шамалы ыдыстарда құрамындағы жеңіл мұнай өнімдері «жоғалуы» мүмкін. Осындай кемшіліктерден кейін қысымда термохимиялық жолмен мұнайларды сусыздандыру әдісі кеңінен қолданады. Келесі сурет - 73.

73-Сурет. Мұнайды термохимиялық жолмен сусыздандыру схемасы

І - шикі мұнай; ІІ - сусыздандырылған мұнай; ІІІ - су
Шикі мұнай Н-1 сорғысымен алынып Т-1 жылуалмастырғышы мен Т-2 буқыздырғышы арқылы Е-3 термотұндырғышына жіберіледі. Мұнда мұнайға деэмульгатор қосылады, ол мұнайдың құрамынан суды айыру үшін керек. Е-3 термотұндырғышында мұнай 15 атмосфералық қысымда 1-3 сағат аралығында болады. Судан айырылған мұнай Т-1 жылуалмастырғышы арқылы Е-4 резервуарына қосымша судан айыру үшін жіберіледі. Е-3 те қалған су Е-5 мұнай аулағышқа келіп, одан Н-4 сорғысымен А-1 ұнғымасына жіберіледі. Термотұндырғыштан шыққан судың бір бөлігі құрамындағы деэмульгаторды қайта пайдалану үшін қайта шикі мұнай сорғысына жіберіледі. Мұнай сусыздандыруға қайта беріледі.

Практикалық жұмысты орындауға қажетті түсініктер

Кейбір мұнайларды терең сусыздандыру кезінде оның құрамындағы тұздар бірге жайылып кетеді. Бірақ көптеген мұнайлар қосымша тұзсыздандыруды талап етеді.

Кейбір жағдайларда тұзсыздандыру үшін термохимиялық әдіс қолданылады, бірақ көп жағдайларда электр өрісінде термохимиялық жолмен эмульсияларды тазалау бірге жүреді. Мұндай қондырғыларды электртұзсыздандыру қондырғысы деп атайды.

Электртұзсыздандыру қондырғысының технологиялық схемасы келесі 74-суретте берілген.

74-Сурет. Мұнайды электрлі тұзсыздандыру схемасы

Тұзсыздандырылған мұнай Э-2 ден Т-1 жылуалмастырғыш пен тоңазытқыш арқылы тұзсыздандырылған мұнай резервуарына келіп түседі. Электродегидраторлардан бөлінген су Е-1 мұнайбөлгішке қосымша тұндырылуы үшін келеді. Ауланған мұнай шикі мұнай сорғысына келіп қайта тазартуға барады да, ал су кейін ол канализацияға кетеді.

1. 
   Кешендегі мұнайды сусыздандыру қондырғысының технологиялық схемасын құру.
   
2. 
   Мұнайды тұзсыздандыру қондырғысының схемасын құрыңдар.
   

№5 Практикалық жұмыс

Қондырғының негізгі аппаратты болып электродегидратор саналады – электродтармен жабдықталған ыдыс, оған жоғары кернеулі ауыспалы ток беріліп тұрады. Кешендерде және зауыттарда шикі мұнайды тұзсыздандыру кезінде ЭЛТҚ колданылатын электродегидратордың түрлері: тік, шар тәрізді және көлбеу.

Тік электродегидратор- диаметрі 3 м, биіктігі 5 м және көлемі 30 м³ болатын цилиндр пішіндес ыдыс. Оның ішінде электродтар, яғни форфорлы изоляторда ілініп тұрған металл пластиналар орналасқан. Ток электродтарға әрбіреуі 5 ква (киловольтамперметр) қуатпен 2 күшейткіш трансформатор арқылы беріледі. Электродтар арасындағы кернеу 15-тен 33 кв-дейін барады.

Электродигидраторға шикізат тік, ось бойымен монтаждалған, дегидратордың биіктігінің жартысында головкамен аяқталған труба арқылы енеді. Өңделген мұнай электродегидратордың жоғарғы бөлігінің ортасы арқылы, ал қалған су төменгі бөліктің ортасы арқылы шығады.

Тік электродегидратордың кемшілігі: оның төмен өнімділігі мен жоғары температураның жетіспеушілігі болып табылады. Төмен өнімді болғандықтан ЭЛОУ қондырғыларына 6-12 аппаратты параллель қосуға тура келді.

1955-1970 жылдары құрылған қуатты электр тұзсыздандырғыш қондырғыларында сыйымдылығы 600 м³ және диаметрі 10,5 м болатын шарлы электродегидраторлар қолданылады. Мұндай дегидратордың өнімділігі 300-500 м³/сағ. Жалпы ол тік электродегидраторға ұқсас, айырмашылығы тек 1 головка, 1 жұп электродтың орнына олар үш үштен.

Тік электродегидраторға қарағанда шарлы электродегидратор өнімділігі 10-15-ке артық болады. Сонымен қатар олар жоғары қысымда жұмыс істей алмайды. Есептелген қысымның жоғары болуы металдың шығынына әкеп соғар еді.

Соңғы жылдары бізде және шет елдерде көлбеу электродегидраторлар кеңінен қолданыла бастады. Мұндай аппараттың құрылысы 18 ат қысымға және 140-160 ға есептелген. Олардың диаметрі 3-3,4 м және көлемі 80-160 м³. Қысым мен температураның жоғары болуы сусыздандыру мен тұзсыздандыру процесінде үлкен рөл атқарады. Мұнда электродтар аппараттың ортасына шамалас жерде орналасқан. Олардың ара қашықтығы 25-40 см.

Көлбеу электродегидраторларға шикізатты енгізу аппатарттың бойында көлбеу орналасқан маточник арқылы беріледі. Аппаратқа түскен мұнай тұнған судың қабатына түседі, сосын электрод аралық кеңістікке, электродтар асты аймағына, сосын электродтар беті аймағына түседі. Дегидратордың жоғарғы бөлігінде өңделген мұнайдың шығыс коллекторы орналасқан. Мұнай аппаратқа енгенде қалған су құрамына барып, кейін электродтар астына, арасына, сосын үстіне орналасады. Бұл құрылысының артықшылығы: мұнайдың ұзақ уақыт бойы өңделуінде. Мұнымен қоса суды тұндыру шарттары жақсарады.

Сонымен қатар көлбеу электродегидраторда су тамшыларының көп бөлігі, күшті электрлі зонаға түспестен бұрын мұнайдан бөлінеді. Сондықтан құрамында суы көп мұнайды, электродтар арасындағы ток күшінің көбеуіп кетуінен қорықпай өңдеуге болады.

75-Сурет. Тік электродегидратор

1 - корпусы; 2 - электродтар; 3, 4 - жекешелендіргіш; 5 - трансформаторлар; 6 - манометр;

7 – белгі бергіш шамдар; 8 – бөлгіш головка; 9 - өлшегіш шыны.

76-Сурет. Шар тәрізді электродегидратор

1 - трансформатор; 2, 4 – бөлгіш головкілер; 3 - электрод; 5 – тұзсызданған мұнайды шығару штуцері; 6 – шикі мұнайды кіргізу штуцері; 7 – дренаждау штуцері.
Тұзсыздандыру тәртібі. Тұзсыздандыру процессінің температурасы мен қысымы аппараттың құрылысына байланысты. Тұзсыздандырылатын мұнайдың қасиеті үлкен мәнге ие. Көптеген мұнайлар 70-90⁰С жақсы тұзсызданады. Ромашкинскі сияқты толығымен кешендерден дайындалмаған мұнайлар үшін тұзсыздандыру температурасын 160⁰С-ге көтеруге тура келеді. Тұзсыздандыру температурасын көтергенде электр өткізгіштігі және ток күші көбееді, бірақ жекелендіргіштің жұмыс жасау жағдайын қиындата түседі.

Мұнайға деэмульгаторларды енгізудің де көп мәні бар. ЭЛТҚ деэмульгаторлар шығыны келесідей мәнді құрайды: НЧК-дан 500-дан 5000-дейін а/т, ОЖК- 20-дан 60 а/г дейін. ОП-10 5-дан 50 г/т дейін мұнай. НЧК деэмульгаторлары мұнайға таза күйде беріледі, ал ионогенді емес деэмульгаторлар – 2-5 %-ті су ерітіндісі түрінде беріледі.