Переработка Нефти

СЫРАЯ НЕФТЬ, ГАЗОКОНДЕНСАТ И ГАЗОВЫЙ БЕНЗИН

Сначала Вы берете факты, а потом меняете их как Вам угодно

Марк Твен

Все виды сырья, поступающего на нефтеперерабаты­вающий завод с мест добычи, как-нибудь называются. Однако их названия мало говорят об их сути, да и звучат очень похоже. Например, в чем разница между сырой нефтью и газоконденсатом, или между нефтяным бензи­ном и газовым бензином?

Добыча нефти на промыслах

Рисунок 20.1 показывает упрощенную схему опера­ций, которые производятся на газовых и нефтяных про­мыслах. Подземные запасы углеводородов могут суще­ствовать в нескольких формах. Скважина, показанная сле­ва, ведет в пласт, закрытый сверху газовой шапкой. Через эту скважину добывают газ газовой скважины, основным компонентом которого является метан, но 15—20% мо­гут составлять более тяжелые углеводороды, вплоть до газойля.

Когда газ выходит из скважины, он охлаждается и большая часть тяжелых углеводородов сжижается. Смесь поступает в резервуар, который называется полевой сепа­ратор. Иногда его называют просто «широким участком» трубопровода. В этом более широком пространстве давле­ние оказывается ниже, и все газообразные углеводоро­ды, которые находились в растворенном состоянии в

Жидкости, испаряются. Из верхней части сепаратора вы­ходит природный газ, а из нижней части — газоконденсат.

Скважина в середине рисунка ведет в тот же пласт залегания, но через нее извлекают сырую нефть, содер­жащую растворенный природный газ. На поверхности одно отделяется от другого в аналогичном сепараторе.

Наконец, скважина в правой части рисунка ведет в другой пласт залегания, который содержит только нефть. В этом случае сепаратор не нужен.

Дальнейшая переработка. Сырую нефть и газоконден­сат можно транспортировать в цистернах на автомобилях или по нефтепроводу. Природный газ почти всегда транс­портируют с помощью газопровода. Если газопровода нет, то природный газ можно снова закачать под землю для того, чтобы продолжать связанную с ним добычу нефти.

При транспортировке сырой нефти по нефти различных сортов, залегающие под землей но, часто смешиваются между собой. Если это удобно, то газоконденсат также можно смешивать с нефтью.

Несмотря на то, что природный газ проходит полевой сепаратор, он может все еще содержать некото­рые компоненты, более тяжелые, чем метан-этановая смесь. Возможна переработка природного газа на уста­новке газофракционирования с целью извлечения газо­вого бензина (жидкой части, содержащейся в природном газе). Газовый бензин состоит из этана, пропана, бутанов и нефтяного бензина, который представляет собой смесь углеводородов от пентана до С9 (или С10). Иногда содер­жание нефтяного бензина и бутана может оказаться дос­таточно высоким, так что зимой эти продукты конден­сируются непосредственно в газопроводе. В этом случае насосы не смогут перекачивать продукт, и работа оста­новится. Природный газ с таким составом обязательно нужно перерабатывать на установке газофракционирова­ния, чтобы удалить газовый бензин и получить товарный продукт, транспортировка которого не вызовет проблем.

Установки газофракционирования

Для выделения газового бензина можно использовать четыре основных схемы.

Охлаждение.

Глубокое охлаждение.

Абсорбция (поглощение) тощим маслом.

Адсорбция на твердом слое (адсорбенте).

В схеме охлаждения жидкость-содержащий газ охлаж­дается до температуры, лежащей в интервале от (15°F) до -40°С (—40°F). При такой температуре около 70% этана, 90% пропана и весь бутан (а также более тяжелые компоненты) сжижаются, и их можно отделить фракционированием.

В схеме глубокого охлаждения проводится более полное выделение этана. С этой целью температура жидкость - содержащего газа снижается до интервала от —100 до — 140°С (от —150 до —225°F), для чего применяется уст­ройство под названием турбодетандер. В этих условиях 90—95% этана и весь пропан (а также более тяжелые компоненты) отделяются от газа.

Абсорбция (поглощение) тощим маслом проводится на более старых установках газофракционирования точно так же, как это проводится на соответствующих установках нефтеперерабатывающего завода. Обычная процедура по­зволяет получить около 70% пропана и 100% бутана и более тяжелых компонентов. При использовании охлаж­денного тощего масла можно добавить к этому 50—75% этана.

Адсорбция на твердом слое — интересный процесс, ко­торый используют в тех случаях, когда требуется всего лишь изменить точку росы (то есть удалить только наибо­лее тяжелые компоненты, которые могли бы сконденси­роваться при транспортировке). Многие контракты на продажу газа требуют, чтобы точка росы (температура, при которой начинают образовываться капли) была не выше (15°F) при давлении в газопроводе около

800 psi (55 атм). В зависимости от конкретного газового потока, для этого может потребоваться полное удаление нефтяного бензина и частичное удаление бутанов.

Некоторые пористые материалы, такие как активиро­ванный уголь, силикагель и оксид алюминия, могут за­ставлять большие объемы паров конденсироваться на их поверхности. Так как жидкость остается на поверхности твердого вещества, этот процесс называется адсорбцией, а не десорбцией (в последнем случае жидкость оказыва­ется внутри материала). После конденсации достаточного количества жидкости (в данном случае, газового бензи­на) процесс прекращают или направляют поток в дру­гой резервуар, содержащий новую порцию адсорбента. Жидкости удаляют с поверхности адсорбента обработкой перегретым паром, собирают и конденсируют.

При адсорбции на твердом слое выделяется 10—15% бутанов и 50—90% нефтяного бензина.

Транспортировка и использование

Рынком сбыта для большей части продукции нефте­промыслов являются нефтеперерабатывающие заводы. Как уже упоминалось, продукты движутся к местам нефтепе­реработки по трубопроводам. Часто удобно использовать нефть не только как переносчик для газоконденсата, но и для нефтяного бензина и бутанов. Сырая нефть, в ко­торую был закачан бутан и/или нефтяной бензин, назы­вается нефтью, содержащейлетучиепродукты. Максималь­ное бутана, которое можно закачать в сырую нефть, иногда ограничивается допустимым давлением в нефтепроводе.

С пропаном и этаном работают отдельно от бутана и нефтяного бензина. Так как пропан является товарным продуктом, его часто отделяют на установке и отправля­ют в автоцистернах или по газопроводу. В то же время этан можно транспортировать фактически только по га­зопроводу из-за его давления паров, плотности и т. д. Иногда его отправляют отдельно, а в некоторых случаях смешивают с другими компонентами газового бензина. В последнем случае смесь нефтяного бензина и более лег­ких продуктов отделяют от газа на установке газофрак­ционирования, но дальше не разделяют, а отправляют в виде смеси, которая называется смешанное сырье. В конце концов, эту смесь разделяют на соответствующей уста­новке, расположенной ближе к месту сбыта или в более удобном пункте перераспределения.