Получение сжиженных нефтяных газов из природного газа.

Классическая технология сепарации природного газа и сжиженных нефтяных газов - нефтяная абсорбция, важнейшей ступенью которой является контактирование газа с нефтепродуктом типа дизельного топлива, известного как "абсорбирующая нефть".

Смесь сырой нефти и влажного газа, поступающая со скважины, в сепараторе разделяется на два основных компонента. Если газ содержит большое количество серово-дорода, дистиллятов и сжиженных нефтяных газов, на следующей стадии эти при-меси обычно удаляют путем их растворения в моно- или диэтаноламине. Если эти компоненты присутствуют в незначительных количествах, процесс демеркаптанизации осуществляют позднее, а газ направляют непосредственно в абсорбер.

В абсорбере "тощая" нефть, подаваемая навстречу газу, абсорбирует компоненты дистиллята и сжиженных нефтяных газов. Количество извлеченного сжиженного нефтяного газа зависит от рабочего давления и температуры, соотношения между количествами подаваемых нефти и газа, типа применяемой нефти и т.п. "Жирная" нефть из донной части абсорбционной колонки направляется в одну или несколько фракционных колонок, где она разделяется на три компонента: "тощую" нефть, для повторного использования в абсорбере (донный продукт), бензин и сжиженный нефтяной газ (самый легкий продукт).

В настоящее время эта классическая технология вытеснена низкотемпературной абсорбцией, при которой достигается более высокий коэффициент полезного действия абсорбции газа, а последующая фракционная разгонка охлажденных жидкостей обеспечивает более высокий выход продуктов. Газ, подвергаемый обработке, сначала освобождается от сернистых соединений и осушается этиленгликолем при температуре - 30С. Затем этиленгликоль регенерируется и направляется на повторный цикл. Очищенный газ проходит одну или несколько абсорбционных колонок, в которых он под определенным давлением при температуре около -35С контактирует сначала с легкими, а затем с тяжелыми "тощими" нефтями. Эти нефти последовательно разделяются на ряд низкотемпературных фракционных стадий, число которых зависит от вида требуемых продуктов: газообразного или жидкого метана; этана - сырья для химического крекинга; пропана; бутана или их смеси, т.е. собственно сжиженных нефтяных газов, а также остаточного дистиллята.

Получение сжиженных нефтяных газов из нефти.

Процесс очистки "сырой" нефти начинается с фракционной дистилляции, технология которой на разных заводах может быть различной. В основном она заключается в первичном нагреве нефти в трубчатых печах с последующим термическим отделением топливной нефти и битумов от летучих, которые подвергается дальнейшей фракционной разгонке.

Легчайший продукт первичной разгонки в головной фракционной колонке - неконденсированный этан. Сжиженный нефтяные газы остаются в легчайшей конденсированной фракции и мощными компрессорами и перекачиваются в жидком состоянии для дальнейшей очистки. Распределение сжиженных нефтяных газов между колошниковым газом и первичным конденсатом зависит от давления и температуры, а также от содержания этих газов в исходной нефти. Сжиженные нефтяные газы, получающиеся в процессе дистилляции, насыщены угле водородными компонентами и сернистыми соединениями. Эти примеси удаляются в одну или несколько стадий "облагораживания".

Каталитический риформинг является самым простым процессом конверсии, который обеспечивает выход сжиженных нефтяных газов. Главная цель его - получение ароматических углеводородов или промежуточных химикатов, чаще в сего бензиновой смеси. Сырьем для этого процесса служит первичный дистиллят, получаемый из колонки фракционной колонки сырой нефти или специально покупаемый для этой цели.

Основа процесса - конвертирование углеводородов парафинового и нафтенового рядов, присутствующих в дистилляте, в ароматические углеводороды в ходе мгновенного протекающих реакций дегидрогенизации и образования колец. Сернистые соединения, которые могли бы "отравить" катализатор, удаляются на предшествующей стадии, где дистиллят и водородосодержащий рафинированный газ проходят (иногда вместе с кислыми сжиженными нефтяными газами из первичной фракционной колонки) над кобальтовым или молибденоникелевым катализатором при температуре около +410С и повышенном давлении. Эти газы удаляются вместе с другими легкими газами, получаемыми на стадии мгновенного испарения при понижении давления до того, как дистиллят поступит в реакторы, заполненные платиновым катализатором, который периодически регенерируется.

Сжиженные нефтяные газы, присутствующие в продуктах каталитического риформинга, отделяются от основного продукта риформинга посредством дебутанизации. Они могут содержать до 2 % (по объему) образующихся в ходе побочных реакций крекинга ненасыщенных углеводородов, практически всегда полностью демеркаптанизированных. Полученные сжиженные нефтяные газы можно соединить с основным потоком этих газов как до демеркаптанизации "кислых" газов (т.е. газов, которые засорены серой или ее соединениями), так и после нее.

При каталитическом риформинге (без реактора термического крекинга) одной из главных технологических особенностей является так называемая "гидроочистка" при отгонке легких фракций, при которой двойной приток сжиженных нефтяных га-зов из дистилляционных и риформинговых установок соединяется для последующей сепарации на пропан и бутан в колонке депропанизаторе.

Иногда бутан направляется в дополнительную фракционную колонку, называемую деизобутанизатором, где он расщепляется на изобутан и нормальный бутан, используемые как чистые химические полупродукты.

Каталитический крекинг применяют для сокращения промежуточных дистиллятов и увеличения выхода автомобильного бензина и ненасыщенных газов. Сырьем обычно служит тяжелый газойль и даже парафин, разлагающийся при высокой температуре в присутствии кремнеземного-глиноземного катализатора. Реакторы каталитического крекинга, в основном, работают по принципу "подвижного катализа", при котором сырье и свежая порция катализатора непрерывно подаются в реакционную колонку, откуда одновременно выводится отработанная порция катализатора, направляемая в регенерационный резервуар. Чистый продукт из реакционной колонки разгоняется в первичном сепараторе на легкие фракции, промежуточные дистилляты и тяжелые фракции. Верхние погоны (смесь жидких метана, этана и каталитического бензина) отбираются и сепарируются в абсорбционной колонке на неконденсированный газ (метан, этилен и этан) и на абсорбированную фракцию, состоящую из сжиженного нефтяного газа и бензина. Насыщенный абсорбент ("жирная" нефть) десорбируется от содержащихся в нем легких фракций, которые сепарируются на бензиновую фракцию и сжиженный нефтяной газ.

Получаемый по описанной технологии сжиженный нефтяной газ обычно содержит меркаптан и другие сернистые соединения, которые необходимо удалять. После демеркаптанизации посредством щелочной отмывки выходит сжиженный нефтяной газ как товарная продукция.