Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей

Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей

Автор: Сафин, Рашит Рафаилович

Шифр специальности: 05.17.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Астрахань

Количество страниц: 408 с. ил.

Артикул: 4946274

Автор: Сафин, Рашит Рафаилович

Стоимость: 250 руб.

Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей  Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ.
1.1. Классификация процессов очистки сернистых газов и
требования к качеству очистки.
1.1.1. Классификация процессов очистки газов.
1.1.2. Требования к процессам очистки сернистых газов
1.2. Очистка сероводородсодержащих газов водными растворами алканоламинов
1.2.1. Принципы выбора поглотителей и технологических схем процессов очистки газов от сернистых соединений
1.2.2. Направления усовершенствования работы установок
аминовой очистки газов.
1.2.3. Технология очистки газов водными раствора
метилдиэтаноламина.
1.2.4. Применение высококонцентрированных растворов диэтаноламина
1.2.5. Технология комплексной очистки газов от сероводорода и сероорганических соединений водноневодными растворами алканоламинов.
1.2.6. Применение водных и водноневодных растворов алканоламинов при очистке нефтяных газов
1.2.7. Испытание смешанных растворов метилдиэтаноламина и диэтаноламина на Астраханском ГПЗ.
1.2.8. Растворы диэтаноламина, содержащие полисульфид амина
1.3. Прямое окисление сероводорода па твердых катализаторах
1.3.1. Катализаторы парциального окисления сероводорода
1.3.2. Механизм, кинетические и математические модели
парциального окисления сероводорода
1.4. Образование коллоидной серы при конденсации в жидкой фазе.
1.4.1. Модели и методы исследования дисперсной фазы при конденсации серы.
1.5. У тилизация сероводорода с получением различных серосодержащих соединений.
1.6. Промышленные установки очистки газов.
1.6.1. Процессы Клауса и прямого окисления сероводорода
1.6.2. Катализаторы, используемые в процессе получения серы
1.6.3. Процессы сероочистки хвостовых газов процесса Клауса
1.6.4. Жидкофазноокислительные процессы очистки газов от сероводорода.
1.7. Заключение.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Характеристика объектов исследования
2.1.1.Опытные установки прямого окисления сероводорода и
результаты испытаний
2.1.2. Опытнопромышленная установка прямого окисления сероводорода
2.2. Моделирование каталитических процессов сероочистки.
2.3. Методы и средства контроля исследуемых процессов.
2.3.1. Хроматографический метод анализа газовых смесей
2.3.2. Методика определения концентрации сероводорода фотоколориметрическим методом.
2.3.3. Методика раздельного иодоалкалиметрического определения концентрации сероводорода и диоксида серы
при совместном присутствии
2.3.4. Портативные газоанализаторы сероводорода.
2.3.5. Методы получения сероводорода для аналитических
и экспериментальных целей.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ПРЯМОГО ОКИСЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА НА ТВЕРДЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
3.1. Разработка кинетической модели прямого окисления
сероводорода.
3.2. Термодинамический анализ состава твердой фазы.
3.3. Разработка математической модели
3.4. Результаты вычислительного эксперимента.
3.5. Результаты пилотных испытаний технологии прямого окисления сероводорода и рекомендации по ее усовершенствованию
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ СЕРОВОДОРОДА ПРЯМЫМ ОКИСЛЕНИЕМ И
НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙ ПОГЛОТИТЕЛЬНЫМИ РАСТВОРАМИ
4.1. Разработка рециркуляционной схемы гетерогеннокаталитического окисления сероводорода
4.2. Усовершенствование системы улавливания капельной серы
4.2.1. Исследование окисления сероводорода в условиях осаждения конденсирующейся серы на катализаторе.
4.2.2. Физикохимические методы улавливания капельной серы
4.2.3. Улавливание капельной серы в продуктах
термокаталитического разложения сероводорода
4.3. Процессы очистки газов в схемах стабилизации нефти и газового конденсата.
4.3.1. Очистка газов от сероводорода с получениехМ химических продуктов.
4.3.1.1. Очистка сероводородсодержащих углеводородов формальдегидом
4.3.1.2. Исследование поглотителей сероводорода на основе
аминов и формальдегида
4.3.2. Система выделения и очистки легких углеводородов для повышения экологической безопасности процесса подготовки
ГЛАВА 5. УТИЛИЗАЦИЯ СЕРОВОДОРОДА С ПОЛУЧЕНИЕМ КОЛЛОИДНОЙ СЕРЫ
5.1. Моделирование процесса образования коллоидной серы.
5.1.1. Описание физикохимического состояния газов на входе в конденсатор
5.1.2. Описание процессов коагуляции золя серы в конденсаторе
5.1.3. Кинетические закономерности при гомогенной конденсации серы.
5.1.4. Имитационная модель процессов агрегации при образовании коллоидной серы
5.1.5. Оценка количества частиц в кластере
5.2. Оптимизация параметров процесса получения коллоидной серы.
5.2.1. Моделирование и подбор параметров математической модели процесса по экспериментальным данным.
5.2.2. Алгоритм модели ассоциирования макромолекул серы.
5.2.3. Постановка и проведение вычислительного эксперимента
5.3. Опытные исследования процесса получения коллоидной серы.
ГЛАВА 6. ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЧИСТКИ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ ОПТИМИЗАЦИЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ.
6.1. Требования, предъявляемые к системе управления рециркуляционной установкой для очистки сероводородсодержащих газов.
6.2. Подсистема ре1улирования и стабилизации технологических параметров.
6.2.1. Принципы построения, структуры и расчет аналоговых регуляторов
6.2.1.1. Аналоговые регуляторы.
6.2.1.2. Упреждающее управление по опорному значению.
6.2.1.3. Обобщенный регулятор.
6.2.1.4. Основное уравнение ПИДрегулятора
6.2.1.5. Реализация ПИДрегулятора
6.2.1.6. Дискретная модель ПИДрегулятора.
6.2.2. Принципы построения, структуры и расчет дискретных регуляторов.
6.2.2.1. Обобщенный линейный дискретный регулятор.
6.2.2.2. Описание обобщенного регулятора с помощью оператора сдвига
6.2.2.3. Свойства обобщенного регулятора
6.2.2.4. Сравнение аналоговых и дискретных регуляторов
6.2.3. Реализация подсистем регулирования и стабилизации технологических параметров с использованием дискретных регуляторов.
6.2.3.1. Стабилизация и регулирование температуры в реакторе.
6.2.3.2. Стабилизация кипящего слоя катализатора в реакторе
6.2.3.3. Стабилизация оптимального соотношения кислородсероводород.
6.3. Подсистема противоаварийной защиты.
ГЛАВА 7. РЕГУЛИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ НА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СТАДИЯХ И ПРОДУКТАХ ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ
7.1. Формализация технологической цепочки переработки конденсата
на примере Астраханского ГПЗ.
7.2. Математическая модель регулирования содержания серы на промежуточных стадиях и продуктах переработки высокосернистых нефтей.
7.2.1. Минимизация суммарного содержания серы в товарных
продуктах при одновременном увеличении выпуска товарной
серы с учетом ограничений на суммарную прибыль
7.2.2. Минимизация содержания серы в отдельных товарных продуктах при установленных ограничениях по содержанию
серы для остальных продуктов.
7.2.3. Минимизация содержания серы в отдельных потоках, поступающих на установки с наибольшей экологической
нагрузкой
7.2.4. Задача оптимальною распределения потоков между установками по критерию максимизации выпуска дизельного топлива с ограничением концентрации по сере
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В этих условиях степень извлечения тиолов составляет . МПа. По действующей на ОГПЗ схеме природный газ после аминовой обработки подвергается очистке от тиолов в адсорбционных блоках, загруженных синтетическим цеолитом Х. В случае замены ДЭА водноневодным абсорбентом, совместно с НгБ и СОг из газа удаляется примерно тиолов. Оценка взаимного влияния основных технологических факторов адсорбционного процесса динамическая активность адсорбента, скорость его дезактивации, время адсорбции и регенерации, расход газов регенерации и др. ОГПЗ, при уменьшении концентрации тиолов в газе перед цеолитовой установкой пропорционально увеличивается срок службы цеолита 5. При сроке службы цеолита 2 года вместо 1 года по установленным нормам и общей загрузке адсорберов 0 т, расход цеолита снижается на 0 т в год, что дает экономию в размере 0 долл. США в год. Кроме того, за счет увеличения продолжительности стадии адсорбции и регенерации в 1,6 раза снижается часовой расход газов регенерации, что обеспечивает дополнительный экономический и экологический эффект благодаря сокращению затрат на переработку газов регенерации и уменьшению выбросов оксидов серы в атмосферу при использовании газов регенерации в качестве топлива. Главным направлением интенсификации процессов аминовой очистки, как было указано выше, является повышение концентрации амина и достижение максимальных степеней его насыщения кислыми компонентами. Однако, повышение концентрации ведет к резкому возрастанию скорости коррозии оборудования в насыщенных растворах абсорбента. И водные растворы моноэтаноламина МЭА и диэтаноламина ДЭА. Дальнейшее повышение концентрации заметно увеличивает степень деградации аминов и осложняет процесс изза их повышенной вязкости . МЭА . ДЭА . Нг8 СОг в газе, об. Эффективность защитного действия ингибитора и сравнение различных композиций проведено хронопотенциометрическим методом. Наибольшая скорость пассивации достигается в растворах, содержащих исходный полисульфид и композиции с гидроксидом натрия, а введение этилендиамина не оказывает положительного влияния на защитные свойства ингибитора. Таким образом, применение новой композиции может сократить расход ингибитора в 1,3. Тенгизском ГГ. Подобные композиции ингибитора коррозии эффективно защищают оборудование при очистке технологических газов и от диоксида углерода. Проведен комплекс исследований по подбору и испытанию ингибиторов коррозии, разработке технологии их приготовления и ингибиторной защиты, а также созданию датчиков и приборов для осуществления контроля за коррозионным состоянием оборудования. Технологическая схема процесса ГАЗАМИН отличается от традиционной наличием узла приготовления и ввода ингибитора в рабочий раствор абсорбента и оснащена системой автоматизированного контроля за коррозионным состоянием оборудования и концентрацией ингибитора в рабочем растворе. Повышение концентрации алканоламинов и введение ингибитора не влияют на технологические показатели процесса и не снижают поглотительной способности растворов МЭА и ДЭА. Одним из важнейших технологических, эксплуатационных и экономических показателей процессов аминовой очистки является расход или потери амина в ходе эксплуатации. Поэтому большой интерес представляет вопрос о влиянии полисульфидного ингибитора на термохимическое разложение амина. При повышении концентрации амина скорость его распада несколько увеличивается, а щелочи и полисульфидные ингибиторы снижают динамику распада . Кроме того, скорость деградации ДЭА в присутствии полисульфидов ниже, чем при использовании ингибитора Травис. При эксплуатации установок очистки газа серьезные затруднения вызывает пенообразование аминовых растворов ,. Это ведет к перерасходу дорогостоящего абсорбента, часть которого уносится с очищенными и кислыми газами. Причиной вспенивания является попадание в раствор различных веществ, обладающих поверхностноактивными свойствами ингибиторов коррозии, жидких углеводородов, минерализованных вод, механических примесей, а также продуктов деградации амина.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.203, запросов: 242