Тема: Оптимизация процесса очистки метана от серо- и кислородосодержащих соединений

Производство аммиака стало одной из важнейших отраслей промышленности в мире. Производство аммиака неуклонно росло с 1946 года, и, согласно оценкам, составляет около 230 млн тонн в год.Крупнейшими странами-производителями являются Китай, Индия, Россия, США, Тринидад и Тобаго и Индонезия.Ожидается, что мировое производство будет продолжать расти на 3-5% в год.из-за растущего спроса на удобрения.
В России одним из лидеров-производителей аммиачных удобрений является химическая компания ПАО «КуйбышевАзот»
На установке получения аммиака ПАО «КуйбышевАзот» природный газ используется в качестве основного сырья стадии паровой конверсии. Следовательно, около 40 % мировых запасовприродного газа составляют газы, содержащие большое количество кислых газов, таких какдиоксид углерода, сероводород, а также другие соединения серы. Многие крупные месторождения нефти и газа содержат более 10 % мол.диоксида углерода и сероводорода.
Диоксид углерода должен быть удален из природного газа из-за транспортных требований и требований спецификации на продаваемый газ. При криогенной конверсии природного газа в сжиженный природный газ, диоксид углерода переходит в твердое состояние. Это препятствует транспортировки жидкости по трубам, а также снижает срок службы трубопроводов из-за коррозии.
В состав органической серы чаще всего входят сероуглерод, серооксид углерода, тиофены, меркаптаны, сульфиды и дисульфиды. Состав и содержание органической серы в природных газах изменяются в очень широких пределах - от нуля до нескольких десятых процента.
При использовании природных газов органические соединения серы вызывают многие отрицательные явления - отравление катализаторов, коррозию аппаратуры, загрязнение окружающей среды. Сероводород должен быть удален из состава природного газа из-за токсичности.
Проведение глубокой очистки от сероорганических соединений, так же как и от сероводорода, рекомендуется на возможно более ранней стадии обработки газа.
Целью представленной бакалаврской работы является оптимизация процесса очистки природного газа от серо-и кислородосодержащих соединений.
Задачи, поставленные для достижения заданной цели:
1) Изучение влияния серо- и кислородсодержащих компонентов на процесс паровой конверсии метана;
2) Анализ существующей технологий очистки природного газа от диоксида углерода и соединений серы, в т. ч. технологию очистки природного газа от соединений серы, реализованную на ПАО «КуйбышвАзот»;
3) Выбор и описание способа модернизации существующей технологии очистки природного газа и составление плана аналитического контроля стадии;
4) Расчет стадий процесса очистки природного газа;
5) Расчет основных размеров абсорбера.
Купить

В представленной бакалаврской работе предложен способ модернизации стадии очистки природного газа от соединений серы установки получения аммиака ПАО «КуйбышевАзот». Предложенный способ позволит очищать поступающий на установку природный газ от соединений серы и диоксида углерода, при этом концентрация сероводорода в очищенном газе не будет превышать 5 ppm, концентрация диоксида углерода - 0,01%.
Данные показатели могут быть достигнуты при применении алканоламиновой очистки природного газа после стадии гидрирования сероорганических соединений.
В работе предложена схема очистки природного газа, включающая в себя абсорбционную очистку раствором МДЭА после стадии гидрирования сероорганических соединений.
Произведен расчет стадии гидрирования сероорганических соединений, а именно материальный и тепловой балансы. В результате расчета получен состав газовой смеси на выходе из реактора гидрирования.
Произведен расчет материального и теплового балансов стадии МДЭА очистки природного газа от сероводорода и диоксида углерода. Получен необходимый расход абсорбента, а также требуемый дополнительный подвод теплоты в зону абсорбции для достижения требуемой температуры процесса.
Рассчитаны основные размеры абсорбера. В качестве абсорбера предложена вертикальная колонна, состоящая из двух секций, в каждую из которых подается раствор МДЭА. Абсорбент подается в верхнюю часть каждой секции, в то время как природный газ подается в низ колонны и движется противотоком к адсорбенту. Диаметр нижней части аппарата составляет 2,4 м, верхней - 2м. Количество тарелок в аппарате составляет 19 шт, две из которых, располагаемые в верхней части абсорбера, являются колпачковыми, а остальные ситчатыми. Высота аппарата 15 м.

Купить