Реконструкция установки регенерации метанола
ВВЕДЕНИЕ
Газ – уникальный вид топлива, который имеет несколько положительных качеств. Главным преимуществом является низкая стоимость его добычи, обработки и транспортировки сравнительно с прочими видами топлива – угля, торфа, нефти. Природный газ экологичен, так как при горении выделяет меньше углекислого газа, и воздух при его использовании загрязняется в меньшей мере, что делает его не столь вредным для окружающей среды. Газ применяется в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, это подтверждает факт о его высокой значимости на сырьевом рынке во всем мире.
Добыча газа сложный процесс и имеет некоторые трудности. При выработке газоконденсатных месторождений, которые расположены в суровых условиях, важно принимать во внимание возможность образования гидратов. Газовые гидраты осаждаются на внутренней поверхности газовых шлейфов, из-за чего снижается их пропускная способность, а в отдельных случаях могут полностью их закупоривать, создавая при этом серьёзные проблемы. Затраты газовой отрасли на предотвращение гидратообразования в положенный срок, а также устранение его результатов, имеют значительную долю от общей стоимости обслуживания месторождений природного газа. Газодобывающие компании заинтересованы в поисках новых решений и способов на снижение эесплутационных затрат в борьбе с гидратообразованиями.
Метанол обладает разными физико-химическими свойствами и доступен в цене, поэтому в нефтегазовом производстве он
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Основные свойства метанола и его применение 8
1.1 Физико-химические свойства метанола 8
1.2 Применение метанола в промышленности 11
1.3 Технологии регенерации метанола 12
1.4 Выводы по первой главе 18
2 Обзор Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения 20
2.1 Общие сведения 20
2.2 Краткая литолого-стратиграфическая характеристика разреза 22
2.3 Тектоника 24
2.4 Технология добычи газа из Валанжинской залежи ЯНГКМ 26
2.5 Подготовка газа 28
2.6 Характеристика исходного сырья, изготовляемой продукции и реагентов 32
2.7 Анализ фактического состояния оборудования УКПГ-1В 35
2.8 Обзор цеха регенерации метанола УКГП-1В 36
2.9 Выводы по второй главе 39
3 Основные недостатки цеха регенерации метанола УКГП-1В ЯНГКМ и решение этих проблем 41
3.1 Механизм образования отложений солей, факторы, влияющие на этот процесс 46
3.2 Технологические решения по извлечению солей и реконструкции установки регенерации метанола 48
3.3 Выводы по третей главе 61
4 Расчет основных геометрических параметров колонны и математическое моделирование узла регенерации метанола 63
4.1 Расчет ректификационной колонны 63
4.2 Моделирование установки регенерации метанола 78
4.3 Выводы по четвертой главе 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88
ПРИЛОЖЕНИЕ А Перечень иллюстрационно-графического материала 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Принципиальная схема сбора, подготовки газа и конденсата (I и II очередь) УКПГ-1В 93
ПРИЛОЖЕНИЕ В Действующая установка регенерации метанола на УКПГ-1В 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Борзов, А. Т. Метанол и его использование в газовой промышленности / А.Т. Борзов. – М.: Недра, 2016. – 238 с.
2. Пушкарев, С. И. Синтез метанола / С.И. Пушкарев. – М.: Химия, 2018, 57 с.
3. Грунвальд, А.В. Использование метанола в газовой промышленности в качестве ингибитора гидратообразования и прогноз его потребления в период до 2030 г / А.В. Грунвальд // Нефтегазовое дело. – 2011. – № 2. – С. 35-44.
4. Кутепов, А.М. Генеральная химическая лаборатория / А.М. Кутепов, Т.И. Бомбарева. – М.: Высшая школа, 2016. – 448 с.
5. Колчин, А.В. Повышение эффективности использования метанола в магистральной системе транспорта газа на этапе подготовки / А.В. Колчин, Г.Е. Коробков, А.П. Янчушка, К.Ш. Ямалетдинова // Успехи современного естествознания – 2018. – № 1. – C.102-108.
6. Газовые гидраты [Электронный ресурс] // Нефтегазовое дело – 2016. – URL: https://neftegaz.ru/science/view/706-Gazovye-gidraty (дата обращения: 28.11.2021).
7. Макогон, Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование / Ю.Ф. Макогон. – М.: Недра, 2015. – 232 с.
8. Soares, A. Methanol selective oxidation to formaldehyde over iron-molybdate catalysts / A. Soares, M. Portela, A. Kienneman // Catalysis Reviews. – 2012. – Vol. 47. – P. 125-174.
9. Крис Чаттертон . Перспективы применения метанола [Электронный ресурс] / Крис Чаттертон // 5-я конференция «Нефтехимия России и СНГ». – Москва. – 2017. – URL: https://docplayer.ru/48204629-Perspektivy-primeneniya- metanola.html (дата обращения: 22.11.2021).
10. Сафаров, Б. Ж. Современное состояние и перспективы производства и применения метанола / Б. Ж. Сафаров, Ш. З. Низомов, Ш. М. Хамроев // Вопросы науки и образования. – 2017. – № 2 (3). – C. 31-33.
11. Булкатов, А. Н. Современные технологии производства метанола и проблемы экологической безопасности А.Н. Булкатов // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2018. – №6. – С. 28-32.
12. Чернышкова, Ф. А. Последние достижения в области разработки новых процессов переработки метанола. Обзор /Ф.А.Чернышова // Журнал прикладной химии. – 2014. – Т. 87, №. 4 – С. 542-549
13. Скобло, А.И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов – 3- изд., перераб. и доп. / А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов, А.И. Владимиров, В.А. Щелкунов. – М.: ОО "Недра Бизнесцентр", 2014. – 677 с.
14. Арабсикй, А.К. Использование установки регенерации ДЭГ для регенерации метанола. (ООО «Ямбурггаздобыча») / А.К. Арабский, С.Д. Шиняев, В.Я. Петерс, И.С. Киптель, В.И. Воронин // Материалы отраслевой научно-практической конференции (пос. Ямбург 7–10 июня 2004 г.). – М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2011. – 153 с.
15. Александров, И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. – 2-е изд. перераб. / И.А. Александров. – Москва: Химия, 2008. – 296 с.
16. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. – М.: Химия, 2018. 754 с.
17. Лебедев, Н.Н. Химия и
Вышесказанное обеспечивает безгидратные условия в газе, но при этом данные условия сопоставимы к граничным, при которых начинается образование гидратов. Этот расчет выполняется по причине низкого уровня показателей добычи на ранних этапах освоения месторождений.
До сих пор отдувка являлась недостаточно эффективной, так как для предостережения гидратообразования в низкотемпературном процессе предлагается применение ингибирования, при этом в ранний этап эксплуатации месторождений в суровых климатических условиях появляется надобность подачи метанола в газосборные коллекторы в холодный период времени. Из-за этого добываемый газ, поступающий на первую ступень сепарации, содержит определенное количество метанола, недостаточное для рециркуляции ингибитора [19].
Поэтому система поглощения водометанольного раствора для его отдувки считается непродуктивной. Высокие потери метанола обозначены также потребностью поддержания стабильных уровней жидкости в резервуарах, применяемых в работе для осуществления циркуляционной технологии.
Выявленная "несбалансированность" обусловлена тем, что количество воды, выводимой из цикла с кубовым остатком на установке регенерации