Современные зарубежные и российские способы переработки природного газа
Переработка природного газа - переработка добываемых природного и попутного нефтяного газов, с целью получения нефтехимических продуктов.
Природный газ образуется в слоях пористых пород, в которых содержатся уголь и нефть. Кроме нужных для человека элементов в нем содержатся примеси, затрудняющие процесс его транспортировки и использования потребителями. На месторождениях газ осушается, с целью извлечения серы и воды. затем он отправляется на газоперерабатывающие заводы, где подвергается вторичной переработке, перед отправкой потребителям.
Главной задачей газоперерабатывающих заводов по всему миру является максимальная степень извлечения всех сторонних элементов из газа и доведение его до товарного состояния, при условии не нанесения вреда земным недрам и окружающей среде, а также минимальных денежных вложениях. Все современные способы переработки природного газа, которые применяются в мире, можно разделить на:
- Термохимические.
- Физико-энергетические.
- Химико-каталитические.
Физико-энергетические способы используются для сжатия газа и его разделения на составляющие при помощи нагревательных и охлаждающих установок. Обычно данная технология используется прямо на месторождениях. Сначала для сжатия газа использовались компрессоры, но им на смену пришли нефтяные насосы и эжекторы. Химико-каталитический способ переработки природного газа предполагает превращение метана в синтез-газ, который подвергается дальнейшей переработке. Превращение метана в синтез-газ можно осуществить тремя методами: парциальным окислением, углекислотной конверсией и паровой конверсией.
Синтез-газ – это смесь водорода и монооксида углерода.
Самым распространенным методом является парциальное окисление метана. Преимуществами этого метода являются отсутствие необходимости в использовании катализаторов и высокой скорости реакции.
Термохимические способы подразумевают термическое воздействие на природный газ, в результате чего образуются непредельные углеводороды. Процесс протекает при очень высоких температурах и давлениях. Основными продуктами газопереработки являются гелий, метанол, формальдегид, этан, уксусная кислота и аммиак.
Современные технологии углубленной переработки нефти
Современные технологии углубленной переработки нефти основаны на медленном процессе коксования гудронов, что обеспечивает максимальный выход дистиллята (до 80 %), фракции которых относятся, в большинстве случаев, к газойливым и средним. В настоящее время доля углубленной переработки в Российской Федерации составляет всего 17 %, а в Соединенных Штатах Америки – 55%. К таким технологиям относятся:
- Вакуумная перегонка мазута.
- Висбрекинг мазута.
- Деасфальтизация гудрона.
- Висбрекинг-Термакат.
Вакуумная перегонка мазута применяется для производства битумов и гудронов. Почти 85 % сырья, получаемого таким способом, не соответствует требованиям, поэтому требует дальнейшей переработки при помощи окислительных реакций. Газойли, которые получаются после перегонки отличаются высокой плотностью, высокой температурой застывания, а также высокой степенью вязкости. Деасфальтизация гудрона при помощи бензина используется для производства сырья, которое в будущем применяется для производства битумов. Основная часть сырья, получаемого при помощи данного процесса, подвергается дополнительной переработки при помощи конверсинных процессов: газификация или замедленное коксование. Принцип пропановой деасфальтизации изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Принцип пропановой деасфальтизации. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
1 – пропан растворяет масляные составляющие, процесс осуществляется в экстракционных колоннах; 2 – смесь пропана и деасфальтизата нагревают кипятильниками для удаления пропана; 3 – деасфальтизат нагретый кипятильниками отправляется на селективную очистку; 4 – нерастворенные компоненты направляются на дальнейшее использование; 5 – пропан циркулирует между кипятильниками и экстракционными колоннами.
Висбрекинг является основным углубляющим переработку нефти процессом. Висбрекиг представляет собой термический крекинг, при помощи которого получают топочные мазуты из гудронов, а также добиваются снижения вязкости тяжелых остатков нефти. К преимуществам способа можно отнести рост выхода дистиллятов, простота, высокая степень надежности, малая себестоимость. Технологии «Висбрекинг-Термакат», является основным способом, который используется на нефтеперерабатывающих заводах по всему миру. Его отличие от обычного висбрекинга заключается в том, что он позволяет управлять двумя основными процессами переработки – термополиконденсацией и термодеструкцией.
