Мунайга илеспе газдар

       Мұнай дебиті әр түрлі: Д  будасында бұл көрсеткіш 2,5-116 м³/тәул болса, Г будасында 2-281 м³/тәул аралығында. Газ дебиті 219 мың м³/тәул-ке жетеді. Мұнайлары жеңіл, тығыздығы – 809-827 кг/м³, тұтқырлығы төмен, күкіртті (0,7-1,11%) парафинді (4,9-7,1%). Силикагель шатырларының мөлшері – 4,23-6,8%, асфольтендері – 0,43-1,78%. Қойнауқаттық мұнайдың газбен қанығу дәрежесі 263,3 м³/т-дан аспайды. Алғашқы қойнауқаттық қысым 28,7 (А будасы) – 29,64 МПа. (В, В1 будалары) аралығында өзгереді, қойнауқаттық температура – 57-62^оС. Мұнай дебиті – 13,47-148 м³/тәул, газ дебиті – 93-148 мың м³/тәул аралығында. Жатынынң мұнайлы және газды конденсатты бөлігінде еріген газдар өздерінің құрамы жағынан жеңіл және ауыр мұнайларға жатады, олар этан кіріктіруші, олардың құрамындағы ауыр көмірсутектердің үлесі 68,2-87,3% аралығында өзгереді. Құрамындағы көмірсутектің мөлшері – 2,04-3,49%, азот – 1,02-2,19%, көмірқышқыл газы – 0,57-1,08%, аз-маз мөлшерде гелий бар (0,010-0,014%). Газдағы тұрақты конденсат мөлшері – 283 г/м³. Тығыздығы – 711-746 кг/м³, ондағы күкірт мөлшері – 0,64%. Топтық құрамында 70%-ға дейін метанды, 20% нафтенді және 10% хошиісті көмірсутектер бар. Конденнсат дебиті – 34-162 м³/тәул. КТ-І қабатының қойнауқаттық сулары хлоркальцийлі тіпті тығыздығы 1067-1091 кг/м³, минералдағы – 93,5-133,7 г/л. Төменгі карбонатты қатқабат жатондарының жұмыс режимі суарынды және серпінді-суарынды, жоғары карбонатты қатқабаттық бұл көрсеткіші суарындағы және газды режимдердің қосындасымен сипатталады. Кенорын игерілуде.

2.1.1 Дайын өнімнің қолданылуы

    Күкіртті мұнайларды өңдейтін зауыттардың көмірсутекті газдардың құрамында әр уақытта күкіртті сутегі болады. Бұл күкіртті сутегінің бір бөлігі мұнайдағы тұрақсыз күкіртті қосылыстарының оны термиялық және каталитикалық крекингтегенде және кокстеуде ыдырауынан түзіледі.

   Мұнай шикізатын  құрылымын өзгертіп өңдеудің  барлық процестері көмірсутектері  газдар түзілуімен жүреді. Бұл  газдардың шығымы  шикізатқа есептегенде   орташа 5-25% құрайды. Қазіргі озық  мұнай өңдеу зауыты жылына 12 млн  т мұнайды терең өңдегенде  шамамен 1 млн.т (яғни 8% (масс.) жоғары) газ көміпсутектерін береді.

   Мұнай өңдеу зауыттары газдарының қоры зауытта мұнайды өңдеу тереңдігіне байланысты; терең өңдеуде газды тиімді пайдаланудың экономикалық маңызы зор. Газ фракцияларын өңдеу бағыты зауыт бағытына байланысты, көбінесе мұнай өңдеу процестері мұнайхимия монометрлері дайындаумен (көппропиленді, присадкаларды алумен) байланысты.

  Кейбір газ компоненттері зауытта пайдаланады: «құрғақ» газды технологиялық отын есебінде, риформингтің сутекті газын гидрогенизациялық процестерде (гидротазалау, гидрокрекинг). Егер зауыт жүйесінде гидрокрекинг процесі көзделсе, онда құрғақ газдың бір бөлігі сутегін өндіру  мақсатында конверсияға салады.

Мұнай зауыттарының газдарын пайдалануда құнды компоненттерді олардың потенциалдық мөлшерінен толық бөлу, яғни газбөлу  қондырғысының тиімді  жұмыс істеуі үлкен  роль атқарады. Көпшілік МӨЗ газ бөлудің екі блогы; қаныққан және қанықпаған газдар үшін болады.        Бұл газдарды бөлу тиімсіз, себебі қанықпағаны құндылау және оларды концентрацияланған қоспалардан бөлу толықтау жүреді.

Қаныққан және қанықпаған газ бөлу жүйесі бір-біріне ұқсас немесе әртүрлі  болуы мүмкін. Газды жеке көмірсутектерге  және тар көмірсутек фракцияларға бөлудің  арнайы орнатылған газды фракциялаушы қондырғыларда (ГФҚ) іске асырылады.

Қаныққан көмірсутектерді  өңдеуде әртүрлі мақсатта қолданатын мынадай өнімдер алынады:

1. этан фракциясы – пиролиз шикізаты, маларды парафинсіздендіру қондырғыларында хладоагент және т.б.
2. пропан фракциясы - пиролиз шикізаты, көп технологиялық қондырғыларда хладоагент, тұрмыстық сұйытылған газ, қалдық өнімдері асфальтсыздандыру процесінде еріткіш;
3. изобутан фракциясы – жасанды каучук (изопрен және бутилкаучук) өндіру шикізаты, алкилдеу қондырғыларында пайдаланылады;
4. бутан фракциясы – жасанды каучук өндіру шикізаты, пиролиз бен сұйытылған тұрмыстық газ компоненті шикізаты, автокөлік бензиніне оған қажетті бу қысымын жасау үшін қоспа;
5. изопентан фракциясы – изопрен каучугін өндіруге шикізат, жоғары октанды бензиндер компоненті;
6. пентан фракциясы – изомерлеу және пиролиз процестері шикізаты.

Құрамында қанықпаған көмірсутектері бар газдардан мынадай    фракцияларды бөледі:

1. пропан-пропилен – полимербензин, фенол және ацетон, жасанды жуғыш  заттар, бутил спирттерін өндіруге шикізат;
2. бутан – бутилен – алкилдеу мен полимерлеу қондырғылары үшін шикізат, жасанды каучуктер, майларға присадкалар, метилэтилкетон, метилтретбутил эфирін (МТБЭ) өндіруде пайдаланады.

Сұйытылған газдар сапасы тиісінше техникалық стандартпен анықталады.

 Ал, келесі біздің өніміміз – күкіртсутек, яғни қышқыл газ. Н₂S – қоспалы шикізат болып табылады, құрамында екі басты элемент – күкірт және сутегі бар. Бұл элементтердің байланысу энергиялары жоғары емес, және де сутектік энергетиканың дамуының маңызы өсуіне байланысты, күкіртсутектен тек қана күкірт алу ғана емес, сонымен қатар сутегі өндірісі де басты болып табылады. Мұндай технология әрбір затты жеке алуға қарағанда экономикалық жағынан тиімді.

 Қазіргі таңда күкірттің негізгі тұтынушысы күкірт қышқыл өнеркәсібі болып табылады. Күкірт қышқылы өндірісі үшін шикізаты ретінде пайдаланылатын элементарлы күкірт шетелдерде 92% жет отырып сөзсіз өсуде. Элементарлы күкірт іс жүзінде шикізаттың басқа түрлерін және соның ішінде пиритті ығыстырған болатын, бұл төмендеу пайдалану және көлік шығындарымен түсіндіріледі. Мысалы, деректер бойынша күкірттен күкірт қышқылы 100% - дық 1т өндірісі пиритке қарағанда 0,6 доллар кем.

Өндірілетін күкірт қышқылының жартысы фосфорлы, азотты және де аз мөлшерде калий тыңайтқыштарының өндірісіне кетеді. Одан басқа күкірт қышқылы синтетикалық және жасанды талшықтар өндірісінде, жуу құралдарына, пластикалық массаларына, жарылыс заттегілерінде пайдаланылады, оны мұнай, қант, өсімдікк майы, майлар тазалау үшін, басқа қышқылдар және химикаттар алу үшін де қолданады. Күкірт қышқылының көп мөлшері электрохимиялық өнеркәсіпте қара металдарға кетеді.

Күкірт және оның қосылыстарының дәстүрлі түрде басқа өнеркәсіп салаларынан тануға болады: целлюлоза – қағаз – целлюлоза алу үшін; химиялық – жасанды талшықтар, күкіртті көміртегі, күкірт хлориді, бояғыштар және басқа өнімдер алу үшін; радиоэлектрониканы, резеңке алуда – вулкандайтын агент ретінде. Ертеде күкіртті ауыл шаруашылығына қолданған. Әсіресе ол картоп, жүзім, мақта зиянкестерінің күресінде фунгицид ретінде тиімді. Күкірттің елеулі мөлшері сіріңке өндірісінде және де пиротехникалық құралдар қатарында қолданылады.

Әр түрлі елдерде күкірт тұтыну құрылымы. Сонымен қатар өнеркәсіпте қолданылатын күкірт үлесі төмендеудің жалпы тенденциясын ашуға болады және ауыл шаруашылығында оның үлесінен жоғарылауын көруге болады. Бұл тыңайтқыштар өндірісінің өсуіне және де күкірт қолдануды қажет етпейтін кейбір өнім процестерінің технологиясы ауыстырылуында байқалады. Соңғы жылдары целлюлоза негізінде қораптық материалда синтетикалық полимерлер материалдармен іс жүзінде ығыстырылған болатын, олардың өндірісі үшін күкірт қажет емес. Абгазды хлорлы сутегі көздерінің пайда болуы титан диоксидінің хлорид алу үшін күкіртті қышқыл тәсілін ауыстырылуына жол ашады. Осы себеп бойынша қара металдар үшін тұз қышқыфлы пайдаланылады.

Соңғы кездері күкірт халық шаруашылығының жаңа салаларында  кеңінен қолданылды. Жаңа конструкциялық және құрылыс күкірті бар материалдар  жасалуына бағытталған зерттеулерді бірқатар шетел компаниялары жүргізуде. Бұл зерттеулердің көпшілігі еденді және жол жамылғысы технологиясын өңдеумен байланысты. АҚШ-та күкірт бетоны жүзеге асырумен айналысатын компания құрылған, ол минералды қышқыл қолданатын және өндіретін кәсіпорындарда еден жамылғысы ретінде пайдаланылады және онда порталндцемент негізінде әдеттегі бетон тез арада корродирленеді. Ондай жағдайларда 15% дейін күкірті бар күкірт бетоны коррозиялық және механикалық төзімділігімен ерекшеленеді. Бетонның жоғары құны (1м³ үшін 600 доллар) мәңгі өмір сүрумен өтеледі. Күкірт бетоны және одан жасалатын өнім техологиясы, атап айтқанда кірпіш және жапқыш черепица өңделген. Күкірті бар құрылыс ерітіндісі жөндеулер үшін және де қатты түрінде гранитті еске түсіретіндіктен көркемдеу жұмыстары үшін қолданылады.

Көрсетілген материалдардан басқа құрылыста күкірт негізінде алынған жамылғыны, пластификатор және минералды талшықтар, керамикалық плиткалар қолданылады. Бұл бұйымдар бұзылатын ортада жоғары төзімділігімен ерекшеленеді.

Күкірт негізінде материалдардың жоғары механикалық беріктілігі және температуралық тұрақтылығы жол жамылғылары ретінде пайдалану үшін кем мүмкіндіктерді ашады. Ондай материалдарды алу технологиясы біздің елімізде де және де шет елдерде – Франция, АҚШ, Канадада өңделеді. АҚШ-та күкірт негізіндегі жол жамылғылары өнеркәсіп көлемінде сыналған болатын. Бұл жамылғыны қолдану – жаңа материал өз қасиеті жағынан таза асфальтті жамылғысынан мықты, себебі жоғары температура және зор жіктемелерді көтере алады. Яғни болашақта ондай жол жамылғылары асфальтті жамылғысына асып түседі.

Күкірті бар материалдардың пайдаланылу мүмкіндігі күкірттің  аса төмен жылу өткізгіштігімен  байланысты. Саңлаулы құрылымы жақсы  дамыған көпіршікті күкірттен жасалған блоктардың механикалық беріктілігі  және үлкен емес тығыздығымен (480-960кг/м³) ерекшеленеді, жылу изоляциясының материалы ретінде қолданылады.

Ауыл шаруашылығында күкіртті қолдану кеңейтілуде. Кейбір тыңайтқыштарда қоректену заттегі  ретінде қызмет атқаруы мүмкін. Басқа  жағдайларда жақсы ерітілетін тыңайтқыштарды элементарлы күкірттен жасалған қабыршақпен жабуға болады, бұл сақтау кезінде пайдасы мол. Осы арқылы тыңайтқышты топыраққа бірнеше жылда бір рет ғана енгізуге болады және де су қоймаларының беттерінде тұздар болуын төмендетеді. Себебі қазіргі кезде маңызды мәселенің бірі ауыз суын алу үшін табиғи тұз суларын деминерализациясы болып табылады.

NaCl балқымасында Al₂S₃ электролизі жолымен алюминий өндірісінің болашағы бар. Бұл процес Al₂О₃ электролизі процесімен бірге салыстырғанда аз энергетикалық шығындарды қажет етеді.

Аз көлемдегі күкірт әртүрлі мақсаттарда қолданылуы мүмкін. Мысалы, әдебиетте SО₃ –де – SО₂ қышқылдану кезінде бөлінетін жылу аккумулятор ретінде күкірт қолданылуы бейнеленген.

  2.2 Қондырғыны, параметрлерді таңдау және негіздеу               

Абсорбция – газдардың кейбір компоненттердің сұйықпен                                     (абсорбентпен) жанасуында жұтылу процесі. Абсорбция тиімділігі процесті жүргізу температурасына, қысымына, газдың және қолданылатын абсорбенттің физика – химиялық қасиеттеріне, абсорбцияланатын газдың жүру жылдамдығына, берілетін абсорбент мөлшеріне байланысты.

Белгілі газ компоненті, бұл компоненттердің газ фазасындағы  сыбағалы қысым, оның абсорбент болатын  сұйықпен тепе – теңдіктегі булардағы  сыбағалы қысымынан асқанда және газбен жанасқанда абсорбцияланады. Сондықтан, газдан абсорбентпен компоненттің бөліну тиімділігі, осы сыбағалы қысымдар айырмашылығына пропорционалды. Одан бөлек компоненттің жұтылу мөлшері уақытқа және сұйық пен газ фазаларының жанасу бетіне пропорционалды.

Қысымның абсорбция  процесіне әсері Генри заңымен  анықталады. Бұл заңға сәйкес газдың сұйықтыққа еруі, оның сұйықтық бетіндегі  булардағы сыбағалы қысымына пропорционалды. Егер температураны өзгертпей ерітінді бетіндегі қысымды көтерсе, онда газдың жаңа бөлігі сұйыққа ауысады. Қысымды өсіру абсорбцияға жәрдемдеседі.

Температураны  көтеруден  газдың сұйықтықта еруі кемиді. Абсорбция  бәсеңдейді және тіптен жүрмеуі мүмкін. Технологиялық қондырғыларда газдан пропан мен бутанды блуде температураны 35ºС жоғары еместе ұстайды.

Абсорбентті таңдау абсорбцияланатын газ қасиетіне байланысты. Көмірсутекті газдар құрылымы мен молекулалық  массалары жағынан жақын жеңіл  бензиннің сұйық көмірсутектерімен  жақсы бөлінеді.Жеңіл абсорбенттің булар қысымы жоғары болатындықтан ол абсорберден шығушы газбен көп мөлшерде ілесіп кетеді. Абсорбция қондырғыларында әдетте екі сатылы абсорбцияны қолданады: негізгі абсорбент есебінде бензин фракциясын, ал одан кейін абсорберден шығушы газ ауыр фракциялық құрамды сұйықпен, мысалы, керосин – газойль фракциясымен, газдан ілесіп кеткен бензинді бөлі үшін жуады.

Газдың сұйықпен жұтылуы  жылу бөлумен жүреді. Осындайда абсорбцияны  бәсеңдетпеу үшін технологиялық  қондырғыларда арнайы шаралар қолданады. Мақсатты компоненттерді бөлу дәрежесін  көтерудің тиімді тәсілдеріне абсорбент пен газдың, оларды абсорберге берер алдын жұмыс температурасынан төмен температураға дейін суыту болып саналады. 

Абсорбция жылуын бөлуді аралық шығарылған тоңазытқыштарда  іске асырады. Қаныққан абсорбент жоғарғы  табақшадан алынып өз күшімен немесе сораппен тоңазытқыш арқылы өткізіледі, ал одан кейін төменгі табақшаларға қайта беріледі. Шикізат пен қайта айналушы абсорбентті суыту үшін судан бөлек жасанды суытқыштарды да, пропан мен аммиакты қолданады.

Абсорбциялауда жұтылған газ абсорбентпен буландырушы колонна – десорберге бөлінеді. Десорбциялауда абсорбцияға қарама – қарсы жағдай қажет, яғни жоғарғы температура және төмен қысым.

Бұл қондырғыда қолданылатын абсорбент – метилдиэтаноламин ((НОС2Н4)2NCH3). Ол осы газдың құрамындағы қышқыл компоненттерді, күкіртсутекті сіңіруі талғамды болып табылады. Басқа абсорбенттерге қарағанда, МДЭА – ны қолдану тиімді, себебі, ол арқылы құрамында күкіртсутегісі көп қышқыл газдарды ала аламыз. Біріншілік және екіншілік аминдерге қарағанда МДЭА - H₂S және СО2 - мен реакциялық қатынасы төмен, бірақ H₂S – ті сіңіру жылдамдығы СО2 - ні сіңіргенге қарағанда аса жоғары. Бұдан шығады: МДЭА және күкіртсутегінің өзара қарым – қатынасы диффузия жылдамдығымен тең, ал СО2 – мен қатынасы кинетикалыққа жатады.