Prezentácia „prírodný a súvisiaci ropný plyn“. Prírodné a súvisiace plyny

Pozdnyakov Roman

Táto prezentácia môže byť použitá pri štúdiu organickej chémie v 10. ročníku. Popisuje výrobu a využitie prírodného a súvisiaceho ropného plynu. Ako sa navzájom líšia. Ako sa vyrábajú, aký je rozdiel v chemickom zložení týchto plynov. popisuje využitie týchto plynov v rôznych oblastiach národného hospodárstva. V akých prípadoch je lepšie použiť jeden alebo druhý plyn. Analyzujú sa aj vlastnosti týchto plynov. Rovnako ako proces ťažby a prepravy.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si Google účet (účet) a prihláste sa: https://accounts.google.com


Popisy snímok:

Prírodné a pridružené ropné plyny (APG) Autor prezentácie: študent 10 "A" triedy MBOU SOŠ č. 131 Pozdnyakov roman

S čím súvisí ropný plyn? Ide o uhľovodíkový plyn, ktorý sa uvoľňuje z vrtov az ropy z ložiska počas jeho separácie. Ide o zmes parných uhľovodíkových a neuhľovodíkových zložiek prírodného pôvodu.

Jeho množstvo v oleji môže byť rôzne: od jedného kubického metra až po niekoľko tisíc v jednej tone. Podľa špecifík výroby sa pridružený ropný plyn považuje za vedľajší produkt výroby ropy. Odtiaľ pochádza jeho názov. V dôsledku nedostatku potrebnej infraštruktúry na zber, prepravu a spracovanie plynu sa stráca veľké množstvo tohto prírodného zdroja. Z tohto dôvodu je väčšina súvisiaceho plynu jednoducho spálená.

Zloženie plynu Pridružený ropný plyn pozostáva z metánu a ťažších uhľovodíkov – etánu, butánu, propánu atď. Zloženie plynu v rôznych ropných poliach sa môže mierne líšiť. V niektorých oblastiach môže pridružený plyn obsahovať neuhľovodíkové zložky - zlúčeniny dusíka, síry, kyslíka.

Prírodný a súvisiaci ropný plyn: aký je rozdiel? Pridružený plyn obsahuje menej metánu v porovnaní so zemným plynom, ale má veľké množstvo svojich homológov vrátane pentánu a hexánu. Ďalším dôležitým rozdielom je kombinácia štrukturálnych komponentov v rôznych oblastiach, kde sa vyrába súvisiaci ropný plyn. Zloženie APG sa môže dokonca meniť v rôznych obdobiach na rovnakom poli. Pre porovnanie: kvantitatívna kombinácia zložiek zemného plynu je vždy konštantná. Preto sa APG môže používať na rôzne účely, zatiaľ čo zemný plyn sa používa iba ako energetická surovina.

Výroba prírodného ropného plynu Pridružený plyn sa získava separáciou od ropy. Na to sa používajú viacstupňové separátory s rôznymi tlakmi. Takže v prvom stupni separácie sa vytvorí tlak 16 až 30 barov. Vo všetkých nasledujúcich fázach sa tlak postupne znižuje. V poslednej fáze výroby sa parameter zníži na 1,5–4 bar. Hodnoty teploty a tlaku APG sú určené separačnou technológiou. Plyn získaný v prvom stupni sa okamžite posiela do závodu na spracovanie plynu.

Aplikácia APG v priemysle Pridružený ropný plyn, ktorý je zmesou propánov, butánov a ťažších uhľovodíkov, je cennou surovinou pre energetický a chemický priemysel. V chemickom priemysle sa plasty a guma vyrábajú z metánu a etánu obsiahnutého v pridruženom plyne. Ťažšie uhľovodíkové zložky sa používajú ako suroviny na výrobu vysokooktánových prísad do palív, aromatických uhľovodíkov a skvapalnených uhľovodíkových plynov.

Existujú situácie, v ktorých nie je vždy výhodné používať pridružený ropný plyn. Využitie tohto zdroja často závisí od veľkosti vkladu. Plyn vyrobený v malých poliach je teda vhodné použiť na zásobovanie elektrickou energiou miestnych spotrebiteľov. Na stredne veľkých poliach je najekonomickejšie regenerovať LPG v závode na spracovanie plynu a predávať ho chemickému priemyslu. Najlepšou možnosťou pre veľké ložiská je výroba elektriny vo veľkej elektrárni s následným predajom.

Ale čo je zemný plyn? Zemný plyn je zmes určitých druhov plynov, ktoré vznikajú hlboko v zemi po rozklade sedimentárnych organických hornín. Ide o minerál, ktorý sa musí ťažiť spolu s ropou alebo ako samostatná látka.

Jeho vlastnosti Vlastnosti zemného plynu sú absencia akéhokoľvek zápachu a farby. Na zistenie úniku možno pridať látky, ako sú odoranty, ktoré majú silný a charakteristicky nepríjemný zápach. Vo väčšine prípadov je odorant nahradený etylmerkaptánom. Zemný plyn je široko používaný ako palivo v elektrárňach, v železnej a neželeznej metalurgii, v cementárenskom a sklárskom priemysle. Môže byť užitočný pri výrobe stavebných materiálov, pre komunálne a domáce potreby a tiež ako jedinečná surovina na výrobu organických zlúčenín pri syntéze.

Ako sa získava? Zemný plyn vzniká zmiešaním rôznych druhov plynov, ktoré sa nachádzajú v zemskej kôre. Hĺbka môže dosiahnuť takmer 2-3 kilometre. Plyn sa môže objaviť v dôsledku podmienok vysokej teploty, ako aj tlaku. Ale prístup kyslíka k miestu výroby by mal úplne chýbať.

Chemické zloženie Plyn vyrobený z prírodných ložísk pozostáva z uhľovodíkových a neuhľovodíkových zložiek. Zemný plyn je metán, ktorý zahŕňa ťažšie homológy etán, propán a bután. V niektorých prípadoch môžete nájsť prírodnú látku, v ktorej sú dvojice pentánu a hexánu. Uhľovodík obsiahnutý v ložiskách sa považuje za ťažký. Môže vzniknúť výlučne pri tvorbe ropy, ako aj pri premene rozptýlených organických látok. Okrem uhľovodíkových zložiek zemný plyn obsahuje nečistoty oxidu uhličitého, dusíka, sírovodíka, hélia a argónu. Kvapalné výpary sú niekedy prítomné v ropných a plynových poliach

Ako sa však prepravuje? Aby sa výrazne zjednodušila úloha prepravy a ďalšieho skladovania plynu, musí byť skvapalnený. Dodatočnou podmienkou je chladenie zemného plynu, ak existuje konštanta vysoký krvný tlak. Vlastnosti zemného plynu poskytujú možnosti na jeho prepravu v konvenčných tlakových fľašiach. Na prepravu plynu vo fľaši sa musí rozdeliť, potom bude pozostávať prevažne z propánu a obsahovať aj ťažšie uhľovodíky. Je to spôsobené tým, že metán a etán nemôžu byť v kvapalnom stave, najmä ak je vzduch dostatočne teplý (18-20 stupňov). Pri preprave zemného plynu musia byť dodržané všetky požiadavky a stanovené normy. V opačnom prípade sa môžete stretnúť s výbušnými situáciami.

Skvapalnený plyn je špecifický stav zemného plynu, ktorý bol ochladený tlakom. Skvapalnený zemný plyn je tvarovaný tak, aby sa dal ľahšie skladovať a pri preprave nezaberal veľa miesta. Môže byť teda doručený konečnému spotrebiteľovi. Hustota plynu je polovičná ako u benzínu. V závislosti od zloženia môže jeho bod varu dosiahnuť až 160 stupňov. Pomer skvapalnenia alebo ekonomický režim je až 95 percent.

Ďakujem za tvoju pozornosť!

Pridružený ropný plyn

Pridružený ropný plyn (PNG) - zmes rôznych plynných uhľovodíkov rozpustených v oleji; uvoľňujú sa pri procese extrakcie a destilácie (ide o tzv pridružené plyny pozostávajú najmä z propánu a izomérov butánu). Ropné plyny zahŕňajú aj plyny z krakovania ropy, pozostávajúce z nasýtených a nenasýtených (etylén, acetylén) uhľovodíkov. Ropné plyny sa používajú ako palivo a na výrobu rôznych chemikálií. Z ropných plynov sa chemickým spracovaním získava propylén, butylény, butadién atď., ktoré sa využívajú pri výrobe plastov a kaučukov.

Zlúčenina

Pridružený ropný plyn - zmes plynov uvoľnených z uhľovodíkov akéhokoľvek fázového stavu, pozostávajúca z metánu, etánu, propánu, butánu a izobutánu, obsahujúca v ňom rozpustené kvapaliny s vysokou molekulovou hmotnosťou (od pentánov a vyššie v raste homologickej série) a rôzne zloženie a fázový stav nečistôt.

Približné zloženie APG

Potvrdenie

APG je cenná uhľovodíková zložka uvoľňovaná z ťažených, prepravovaných a spracovávaných nerastov obsahujúcich uhľovodíky vo všetkých fázach životného cyklu investície až po predaj hotových výrobkov konečnému spotrebiteľovi. Znakom pôvodu súvisiaceho ropného plynu je teda to, že sa uvoľňuje v ktorejkoľvek fáze od prieskumu a ťažby až po konečný predaj, z ropy, plynu (iné zdroje sa vynechávajú) a v procese ich spracovania z akéhokoľvek nedokončeného stavu produktu. na niektorý z mnohých finálnych produktov.

Špecifikom APG je zvyčajne nevýznamný prietok výsledného plynu, od 100 do 5000 nm³/h. Obsah uhľovodíkov СЗ + sa môže pohybovať v rozmedzí od 100 do 600 g/m³. Zároveň zloženie a množstvo APG nie je konštantná hodnota. Možné sú sezónne aj jednorazové výkyvy (normálna zmena hodnoty do 15 %).

Plyn z prvého separačného stupňa sa zvyčajne posiela priamo do závodu na spracovanie plynu. Pri pokuse o použitie plynu s tlakom menším ako 5 vznikajú značné ťažkosti bar. Donedávna sa takýto plyn vo väčšine prípadov jednoducho spálil, no v súčasnosti sa v dôsledku zmien štátnej politiky v oblasti využívania APG a mnohých ďalších faktorov situácia výrazne mení. V súlade s nariadením ruskej vlády č. 7 zo dňa 8. januára 2009 „O opatreniach na znižovanie znečistenia ovzdušia produktmi súvisiaceho spaľovania ropných plynov na spaľovacích zariadeniach“ bol stanovený cieľový ukazovateľ pre súvisiace spaľovanie ropných plynov na nie viac ako 5 percent množstva súvisiaceho ropného plynu vyprodukovaného ropným plynom. V súčasnosti nie je možné odhadnúť objemy vyrobeného, ​​spotrebovaného a spáleného APG z dôvodu absencie meracích staníc plynu v mnohých oblastiach. Ale podľa hrubých odhadov je to asi 25 miliardy m³.

Spôsoby likvidácie

Hlavné spôsoby využitia APG sú spracovanie na GPP, výroba elektriny, spaľovanie pre vlastnú potrebu, spätné vstrekovanie do zásobníka na stimuláciu ťažby ropy (udržiavanie tlaku zásobníka), vstrekovanie do ťažobných vrtov - využitie "plynového výťahu".

Technológia využitia APG

Vzplanutie plynu v západosibírskej tajge na začiatku 80. rokov 20. storočia

Hlavným problémom pri využití pridruženého plynu je vysoký obsah ťažkých uhľovodíkov. K dnešnému dňu existuje niekoľko technológií, ktoré zlepšujú kvalitu APG odstránením významnej časti ťažkých uhľovodíkov. Jednou z nich je príprava APG pomocou membránových rastlín. Pri použití membrán sa výrazne zvýši metánové číslo plynu, zníži sa výhrevnosť (LHV), tepelný ekvivalent a teplota rosného bodu (pre uhľovodíky aj vodu).

Membránové uhľovodíkové zariadenia môžu výrazne znížiť koncentráciu sírovodíka a oxidu uhličitého v prúde plynu, čo umožňuje ich použitie na čistenie plynu od kyslých zložiek.

Dizajn

Schéma rozloženia prietokov plynu v membránovom module

Uhľovodíková membrána je svojou konštrukciou valcový blok s výstupmi permeátu, produktovým plynom a vstupom APG. Vo vnútri bloku je rúrkovitá štruktúra selektívneho materiálu, ktorý umožňuje prechod len určitým typom molekúl. Všeobecný vývojový diagram vnútri náplne je znázornený na obrázku.

Princíp činnosti

Konfigurácia inštalácie v každom konkrétnom prípade je určená špecificky, pretože počiatočné zloženie APG sa môže značne líšiť.

Schéma inštalácie v základnej konfigurácii:

Tlaková schéma na ošetrenie APG

Vákuová schéma prípravy APG

  • Predseparátor na čistenie od hrubých nečistôt, veľkej kondenzovanej vlhkosti a oleja,
  • vstupný prijímač,
  • kompresor,
  • Chladnička na dochladzovanie plynu na teplotu +10 až +20 °C,
  • Jemný plynový filter na odstránenie olejových a parafínových zlúčenín,
  • Uhľovodíkový membránový blok,
  • prístrojové vybavenie,
  • riadiaci systém vrátane analýzy prietoku,
  • systém likvidácie kondenzátu (zo separátorov),
  • systém regenerácie permeátu,
  • Kontajnerová dodávka.

Nádoba musí byť vyrobená v súlade s požiadavkami požiarnej a výbuchovej bezpečnosti v ropnom a plynárenskom priemysle.

Existujú dve schémy liečby APG: tlaková a podtlaková.

Zemné plyny sú voľné alebo viazané plyny atmosféry, povrchu alebo vnútra Zeme a dokonca aj plyny nachádzajúce sa vo vodách svetových oceánov. Prírodné plyny sú často výsledkom geologickej alebo biologickej činnosti, sú to plyny „aktuálneho okamihu“, to znamená, že sú produkované a emitované v prítomnom okamihu v čase (vulkanické - počas sopečnej erupcie, biochemické - počas činnosti saprofytu baktérie, ktoré rozkladajú zvyšky bielkovín atď.)

Pridružený ropný plyn je tiež druh zemného plynu, ale je rozpustený v rope alebo sa nachádza v "čiapke" ropných polí. To znamená, že je to raz vytvorený plyn, ktorý zostal v stabilnom stave až do okamihu ťažby ropy. Spravidla sa sám o sebe neuvoľňuje do životného prostredia, nepodlieha zmenám a neinteraguje s obyvateľmi biocenóz.

Rozdiely v zložení:

zemný plyn je metán a etán (hlavne), v pridruženom ropnom plyne je oveľa menej metánu a etánu, významný podiel propánov, butánov, ťažkých uhľovodíkových pár, neuhľovodíkových zložiek (hélium, dusík, argón, sírovodík, markaptány, atď.)

Ďalším veľkým rozdielom je rizikový faktor. Zemný plyn je v zásade bezpečný pre životné prostredie - okrem toho sa aktívne používa v každodennom živote (všetky naše kachle bežia na toto palivo). No zároveň vás trápi recyklácia (aspoň u nás s mentalitou „ľahšie je vyhodiť, ako dať do dobrých rúk“), pretože väčšina sa jednoducho spáli vo svetliciach a škody k prírode je kolosálny.

6. Hlavné produkty získané z pridružených ropných plynov.
Hlavné produkty: metán, etán, propán, n-bután, pentán, izobután, izopentán, n-hexán, n-heptán, hexán a izoméry heptánu.

Pridružené ropné plyny sa delia na tieto frakcie:

1) Suchý plyn – zložením podobný zemnému plynu.

2) Propán-butánová frakcia - zmes propánu a butánu.

3) Prírodný benzín – zmes izomérov pentánu a hexánu.

Najdôležitejšie ropné produkty

Z ropy v procese spracovania paliva (kvapalné a plynné), mazacie oleje a tuky, rozpúšťadlá, jednotlivé uhľovodíky - etylén, propylén, metán, acetylén, benzén, toluén, xylo atď., tuhé a polotuhé zmesi uhľovodíkov ( parafín, vazelína, cerezín), ropný bitúmen, sadze (sadze), ropné kyseliny a ich deriváty.

Kvapalné palivá získané rafináciou ropy sa delia na motorové a kotlové. Plynné palivá zahŕňajú uhľovodíkové skvapalnené palivové plyny používané v domácnostiach. Ide o zmesi propánu a butánu v rôznych pomeroch.



Mazacie oleje určené na kvapalné mazanie v rôznych strojoch a mechanizmoch sa v závislosti od použitia delia na priemyselné, turbínové, kompresorové, prevodové, izolačné, motorové oleje.

Tuky sú ropné oleje zahustené mydlami, tuhými uhľovodíkmi a inými zahusťovadlami.

Jednotlivé uhľovodíky získané pri spracovaní ropy a ropných plynov slúžia ako suroviny na výrobu polymérov a produktov organickej syntézy. Z nich sú najdôležitejšie tie obmedzujúce – metán, etán, propán, bután; nenasýtené - etylén, propylén; aromatické - benzén, toluén, xylény. Produkty rafinácie ropy sú tiež nasýtené uhľovodíky s veľkou molekulovou hmotnosťou (C 16 a viac) - parafíny, ceresíny, používané v parfumérskom priemysle a ako zahusťovadlá tukov.

Ropný bitúmen, získaný zo zvyškov ťažkých ropných látok oxidáciou, sa používa na stavbu ciest, na výrobu strešných krytín, na prípravu asfaltových lakov a tlačiarenských farieb atď.

Jedným z hlavných produktov rafinácie ropy je motorové palivo, kam patrí letecký a automobilový benzín.

Zemný plyn prichádza v mnohých druhoch. Môže byť teda prezentovaný v štandardnej forme alebo klasifikovaný ako prechodný. Aké sú jeho vlastnosti v oboch prípadoch?

Aké sú vlastnosti súvisiaceho plynu?

Pod priechodom zemný plyn sa vzťahuje na látku, ktorá je zmesou širokého spektra uhľovodíkov, ktoré sú pôvodne rozpustené v oleji. Získavajú sa destiláciou príslušných surovín. Pridružený plyn predstavuje najmä propán, ako aj izoméry butánu. Niekedy sa metán, etylén môže stať produktom destilácie ropy. Pridružený plyn sa aktívne používa v chemickom priemysle. Je žiadanou surovinou pri výrobe výrobkov z plastov a gumy. Propán patrí medzi najbežnejšie plyny používané ako automobilové palivo.

Aké je špecifikum konvenčného zemného plynu?

Pod zemný plyn V bežnej forme sa rozumie minerál, ktorý sa získava z plynonosných vrstiev v hotovej forme, ktorá spravidla nevyžaduje hlboké spracovanie. V niektorých prípadoch môže byť uvažovaný typ plynu v kryštalickom stave - vo forme hydrátov plynu. Niekedy sa rozpustí v oleji alebo vo vode.

Bežný zemný plyn predstavuje najčastejšie metán, niekedy etán, propán, bután. V niektorých prípadoch obsahuje vodík, dusík, hélium.

Porovnanie

Hlavný rozdiel medzi pridruženým plynom a zemným plynom je v tom, že prvý je produktom rafinácie ropy, druhý sa získava z útrob zeme v hotovej forme. Tiež sa líšia v rozsahu použitia, do značnej miery - v chemickom zložení.

Zemný plyn vo svojej bežnej forme sa najčastejšie používa ako palivo na vykurovanie obytných a priemyselných priestorov, na zabezpečenie prevádzky elektrární, výrobných zariadení v továrňach. Za zmienku však stojí, že pridružený plyn (ak sa firme, ktorá ho vyrába, podarí vyvinúť dostatočne lacnú technológiu na jeho výrobu) môže slúžiť aj ako palivo na vykurovanie veľkých plôch a zabezpečenie prevádzky priemyselných zariadení. Obyčajný zemný plyn sa zasa využíva aj ako surovina v chemickom priemysle – napríklad pri výrobe acetylénu.

Pre podrobnejšie zobrazenie, aký je rozdiel medzi združeným a zemným plynom, nám pomôže malá tabuľka.

Pridružený ropný plyn.

Pridružený ropný plyn je svojím pôvodom tiež zemný plyn. Špeciálne meno dostala, pretože je v ložiskách spolu s ropou – je v nej rozpustená a nachádza sa nad ropou a tvorí plynovú „čiapku“. Pridružený plyn sa rozpúšťa v oleji, pretože je pod tlakom vo veľkých hĺbkach. Pri extrakcii na povrch klesá tlak v systéme „kvapalina-plyn“, v dôsledku čoho sa znižuje rozpustnosť plynu a plyn sa uvoľňuje z ropy. Tento jav spôsobuje, že produkcia ropy je horľavá a výbušná. Zloženie prírodných a pridružených plynov rôznych polí je rôzne. Pridružené plyny sú z hľadiska uhľovodíkových zložiek rozmanitejšie ako zemné plyny, preto je výhodnejšie ich používať ako chemické suroviny.

Pridružený plyn na rozdiel od zemného plynu obsahuje hlavne izoméry propánu a butánu.

Charakteristika súvisiacich ropných plynov

Pridružený ropný plyn vzniká aj v dôsledku prirodzeného krakovania ropy, preto zahŕňa nasýtené (metán a homológy) a nenasýtené (etylén a homológy) uhľovodíky, ako aj nehorľavé plyny – dusík, argón a oxid uhličitý CO2. Predtým sa pridružený plyn nepoužíval a bol okamžite spálený na poli. V súčasnosti sa čoraz viac zachytáva, pretože podobne ako zemný plyn je dobrým palivom a cennou chemickou surovinou.

Pridružené plyny sa spracúvajú v závodoch na spracovanie plynu. Získava sa z nich metán, etán, propán, bután a „ľahký“ plynový benzín s obsahom uhľovodíkov s počtom atómov uhlíka 5 a viac. Etán a propán sú podrobené dehydrogenácii a prijímajú nenasýtené uhľovodíky - etylén a propylén. Ako palivo pre domácnosť sa používa zmes propánu a butánu (skvapalnený plyn). Zemný benzín sa pridáva do bežného benzínu na urýchlenie jeho vznietenia pri štartovaní spaľovacích motorov.

Olej

Olej je kvapalný palivový olejovitý typ od žltej alebo svetlohnedej až po čiernu farbu s charakteristickým zápachom, s hustotou 0,70 - 1,04 g / cm³, ľahší ako voda, nerozpustný vo vode, je to prírodná komplexná zmes prevažne kvapalných uhľovodíkov. v prevažne lineárnych a rozvetvených alkánoch obsahujúcich od 5 do 50 atómov uhlíka v molekulách, s inými organickými látkami. Keďže ropa je zmesou rôznych uhľovodíkov, nemá špecifický bod varu. Plynné a pevné zložky oleja sú rozpustené v jeho kvapalných zložkách, čo určuje jeho stav agregácie.

Jeho zloženie v podstate závisí od miesta jeho výroby. Podľa zloženia sú oleje parafínové, nafténové a aromatické. Napríklad ropa z Baku je bohatá na cyklické uhľovodíky (až 90 %), v oleji Groznom prevládajú nasýtené uhľovodíky a v uralskom oleji aromatické uhľovodíky. Najbežnejšie oleje sú zmiešaného zloženia. Podľa hustoty sa rozlišujú ľahké a ťažké oleje. Najbežnejším olejom je však zmiešaný typ. Okrem uhľovodíkov obsahuje ropa nečistoty organických zlúčenín kyslíka a síry, ako aj vodu a v nej rozpustené vápenaté a horečnaté soli. Celkovo olej obsahuje asi 100 rôznych zlúčenín. Obsahuje olej a mechanické nečistoty - piesok a hlina.

D. I. Mendelejev veril, že ropa je cennou surovinou na výrobu mnohých ekologických produktov.

Ropa je cennou surovinou na získavanie kvalitných motorových palív. Po vyčistení od vody a iných nežiaducich nečistôt sa spracuje olej.

Väčšina ropy sa používa na výrobu (90 %) sa používa na výrobu rôznych palív a mazív. Ropa je cennou surovinou pre chemický priemysel. Aj keď je podiel ropy používaný na výrobu petrochemických produktov malý, tieto produkty sú veľmi dôležité. Mnoho tisíc organických zlúčenín sa získava z produktov destilácie ropy. Tie sa zase používajú na výrobu tisícok produktov, ktoré uspokojujú nielen naliehavé potreby modernej spoločnosti, ale aj potreby pohodlia. Z látok extrahovaných z ropy získajte:

Syntetické kaučuky;

plasty;

Výbušniny;

Lieky;

Syntetické vlákna;