Марки ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов). Шфлу это нефть


Марки ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов)

В мире наиболее экономичным способом доставки углеводородного сырья, в частности, ШФЛУ, к месту переработки являются продуктопроводы. Транспортировка жидких углеводородов железнодорожным транспортом обходится на 30% дороже, нежели трубопроводным. Наша страна обладает достаточными для переработки объемами попутного нефтяного газа, сырья для выпуска ШФЛУ. Но сырье нечем довезти — перегруженность железных дорог и одновременное отсутствие продуктопроводов не позволяют доставить избытки углеводородов к местам переработки. И это становится главным препятствием на пути наращивания мощностей нефтехимии. В условиях острой необходимости трубопроводов некоторые российские компании приступили к их проектированию. В качестве подрядчиков привлечены российские проектные организации, используются действующие нормы. При этом опыта строительства продуктопроводов ШФЛУ у России практически нет. Существующим отечественным нормативам скоро исполнится 30 лет, они не соответствуют международным требованиям безопасности и нуждаются в серьезной корректировке.

Устаревший стандарт

Сегодня на проектирование магистральных трубопроводов, предназначенных для транспортирования сжиженных углеводородных газов (СУГ), фракций С3–С4 и их смесей, нестабильного бензина и конденсата нефтяного газа и других сжиженных углеводородов с упругостью насыщенных паров при температуре плюс 40 °С не выше 1,6 МПа (16 кгс/см2), распространяются технические нормы 1985 года выпуска, СНиП 2.05.06-85*. Актуализированная редакция — СНиП 2.05.06-2010 (исполнитель ОАО «Инжиниринговая нефтегазовая компания — Всероссийский научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов, объектов ТЭК»), также как и СНиП 2.05.06-85*, увы, не отвечает современным требованиям по надежности и безопасности эксплуатации трубопроводов ШФЛУ различных марок. Оснований для такого утверждения несколько.

Марки ШФЛУ

Широкая фракция легких углеводородов является сырьем, полупродуктом для последующих химических переделов. Всероссийским научно-исследовательским институтом углеводородного сырья (ВНИИУС) еще в начале 90-х годов были разработаны технические условия ТУ 38.101524-93 на ШФЛУ, предназначенной для использования в качестве сырья на газофракционирующих установках (ЦГФУ и ГФУ) с целью получения углеводородов, например этилена. Именно в этом ТУ было введено новое допущение — о возможном увеличении в транспортируемой смеси этана. Желание увеличить долю этана в транспортируемой смеси соблазняло многих переработчиков долгие годы.

Такое сырье дороже и эффективнее в переработке. Но смесь становится опасной, необходимо менять все технические требования к транспортировке, и новые требования к материалам, зонам, оснащению полностью съедают прибыль от «этанизации». Итак, согласно указанным ТУ 1993 года выпуска, ШФЛУ — это смесь предельных углеводородов С2–С6 и выше со значительно большей (10–15 %) по сравнению с прежними ТУ (3–5 %) массовой долей этановой фракции. Каковы практические последствия данной новации? Наличие в ШФЛУ более легколетучего компонента — этана — приводит к повышению в трубопроводах избыточного давления насыщенных паров свыше допустимого (1,6 МПа), который ранее оговаривался СНиПом 2. 05.06-85*. Поэтому данное изменение сделало невозможным использование при проектировании и строительстве продуктопроводов ШФЛУ существующего СНиП 2. 05.06-85* — поскольку, например, давление насыщенных паров ШФЛУ марок С, Д и Е при температуре плюс 40 °С кратно превышает значение в 1,6 МПа, допустимое согласно СНиПу 1985 года. В 2010 году СНиП был снова актуализирован. В новой редакции СНиП 2.05.06.-2010 состав продукта перекачки вернули к нормам СНиП 2.05.06-85* — содержание этана 3–5 %. Получается, что наиболее свежие нормы проектирования можно использовать в случае транспортировки смесей, содержание этана в которых не превышает 5 %.

Число насосных станций

Давление, необходимое для транспортировки ШФЛУ и сохранения фракции в жидком состоянии, создается с помощью насосных станций. Согласно требованию п. 12.3а «родительского» СНиП 2.05.06-85*, минимальное давление в любой точке трубопровода с целью предотвращения образования двухфазного потока (жидкость — газ) должно быть выше упругости паров продукта на 0,5 МПа. Если не принимать во внимание действовавшее в прошлом веке и снова действующее ограничение на долю этана в смеси, а сконцентрироваться на физических параметрах и аппаратурном обеспечении, для создания такого превышения давления у новых ШФЛУ — марок С, Д, Е, необходимо сокращение межстанционных расстояний. Это приводит к увеличению числа наносных станций и неминуемо удорожает стоимость проекта, о чем было сказано выше. Новые требования к давлению и повышение количества переходов, ставшие следствием «добавления» большого количества этана — не единственный фактор, влияющий на безопасность и цену проектного решения.

Хрупкое разрушение

Содержание в ШФЛУ этана, легколетучего компонента, в количестве, соответствующем маркам С, Д, Е, существенно изменяет термодинамические свойства жидкости при образовании пара в СУГ. Пар при эксплуатации трубопроводов может образоваться в двух случаях. Первый: аварийный разрыв стенки трубы и перекрытие с двух сторон аварийного участка линейной арматурой. Второй случай — течение продукта с неполным заполнением сечения трубопровода, так называемая самотечная транспортировка, когда расход по рассматриваемому участку трубопровода меньше его самотечной производительности. Подобная ситуация возникает, например, при неровном рельефе местности, когда верхний конец участка трубы оказывается выше нижнего конца.

Интенсивное парообразование приводит к снижению температуры жидкости и соответственно — падению температуры стенки трубы. Амплитуда такого снижения температуры существенно возрастает при увеличении в ШФЛУ этановой фракции до 10–30 %, и температура стенки трубы может понизиться до отрицательных значений. Это, в свою очередь, приводит к хрупкому разрушению металла трубопровода, которое в инженерной практике наиболее опасно. Разрушение происходит внезапно, без заметной макропластической деформации, наиболее часто в зимний период.

Поэтому при аварийном разрыве стенки трубопровода и истечении транспортируемого продукта через аварийное отверстие происходит снижение в перекрытом запорной арматурой участке трубопровода давления и температуры. Давление сначала снижается с рабочего до давления насыщенных паров, а потом по мере опорожнения — до атмосферного, если истечение происходит в атмосферу. Результаты численного моделирования понижения температуры ШФЛУ на аварийном участке трубопровода при ее истечении через дефектное отверстие показали, что температура охлаждения для ШФЛУ с повышенным содержанием этана может в реальных условиях эксплуатации достигать минус 45 °С, что становится причиной хрупкого разрушения трубы.

Таким образом, повышенное содержание этана в ШФЛУ приведет к существенному снижению температуры в аварийных условиях, а значит, меняет требования к материалам и конструкции трубопровода. Хладостойкость металла может быть повышена путем легирования, например, никелем. Но существующими на сегодня ТЭО при проектировании трубопроводов для этансодержащих ШФЛУ такое усиление конструкции не предусмотрено. Это означает, что проектирование трасс должно быть проведено компаниями заново, при этом стоимость запланированных магистральных трубопроводов резко возрастет, а экономическая эффективность снизится. Кроме того, новый проект потребует много времени не только на разработку, но и на многочисленные согласования. Не говоря о том, что «под него» необходимо будет принимать новые нормы, находящиеся в ведении правительства.

Сплошное несовершенство

Так ли идеален СНиП 1985 года выпуска? Увы, нельзя не отметить, что некоторые пункты существующего СНиП 2.05.06-85* носят декларативный характер. Так, в пункте 12.13* указано, что «каждый узел линейной запорной арматуры должен иметь обвязку трубопроводами диаметром 100–150 мм, обеспечивающую возможность перепуска и перекачки СУГ из одного участка в другой и подключения инвентарного устройства утилизации». Однако это не решает вопрос оперативного освобождения аварийного участка от продукта. Откачка кипящей жидкости автономным насосом невозможна, так как давление на аварийном участке всегда ниже, чем на соседнем. Таким образом, главный вопрос эксплуатации продуктопроводов — контроль и управление выходом продукта при нештатных ситуациях — не может быть решен при проектировании трубопроводов по существующим СНиПам, в том числе «родительским», 1985 года выпуска.

Защита от гидроударов

В действующих требованиях на проектирование трубопроводов сжиженных углеводородных газов, представленных в СНиП 2.05.06.-85*, отсутствуют какиелибо рекомендации и правила к проектным решениям, направленным на обеспечение безопасности трубопроводной системы при переходных процессах. Однако важно отметить, что нормируемые диаметры трубопроводов в старом СНиПе не превышают 400 мм, а ТЭО ныне проектируемых продуктопроводов де-факто вводят гораздо большие диаметры, что также повышает опасность эксплуатации трубопровода и должно сопровождаться еще более жестокими требованиями к системам жизнеобеспечения «трубы». Возникающие при переходных процессах волны давления, распространяясь вдоль трубопровода, могут привести к перегрузкам по давлению и разрыву трубы, если будут применены новые мега-диаметры и заложенные новыми проектами, недостаточно прочные материалы. Кроме того, волны давления, отраженные от  предшествующей насосной станции, могут стать причиной недопустимого понижения давления, нарушающего сплошность потока, которое, в свою очередь, вызовет усиление ударных волн, повышение механических вибраций элементов системы.

Для гашения гидравлических ударных нагрузок в настоящее время на входе в каждую НПС действующих нефтяных трубопроводов диаметром более 700 мм установлены импортные системы сглаживания волн давления «Аркрон-1000». Это устройство значительно сложнее и более дорогостоящее, чем клапаны сброса, которые входят в них ныне как составная часть. И те и другие имеют достоинства и недостатки.

Диаметр и санитарная зона

Поскольку трубопроводы зачастую проходят вблизи населенных пунктов, промышленных объектов и транспортных коммуникаций, где велика концентрация людей, то при их проектировании особо важной становится обоснованная оценка минимальных безопасных расстояний. Расстояния от оси подземных трубопроводов, предназначенных для транспортирования СУГ, до городов и населенных пунктов, зданий и сооружений инфраструктуры должны приниматься в зависимости от диаметра трубопровода, степени ответственности объекта, рельефа местности, вида и свойств перекачиваемых продуктов, в том числе температуры кипения.

Как упоминалось выше, СНиП 2.05.06-85* ограничивал диаметр продуктопроводов ШФЛУ на уровне 400 мм. И именно для этого или меньшего диаметра, «свыше 300 до 400 мм включ.», устанавливались минимальные расстояния от трубопровода до населенного пункта, так называемые санитарные зоны. В первой редакции более нового свода правил СНиП 2.05.06-2010, разрабатываемых ОАО «Инжиниринговая нефтегазовая компания — Всероссийский научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов, объектов ТЭК», размер номинальных диаметров был увеличен до 300–500 мм. Но при этом минимально допустимые безопасные расстояния остались без изменений! С точки зрения специалиста данный факт выглядит парадоксально, противоречит хрестоматийным правилам проектирования. На практике — именно при транспортировке сжиженных углеводородов по трубопроводам диаметром более 400 мм резко возрастает число отказов и аварий (о статистике отказов читайте в статье «Большая труба ценою в жизнь», № 8/2011 «Химического журнала»).

Разрушение продуктопровода диаметром 720 мм стало причиной трагедии 1989 года под Уфой, унесшей около 600 человеческих жизней. Для продуктопроводов диаметром более 400 мм и тем более 530 мм — минимально допустимые расстояния до населенных пунктов и объектов инфраструктуры должны быть значительно больше. Таким образом, объекты и сооружения, которые удовлетворяют требованиям безопасности по ныне принятым нормам, на деле могут стать причиной трагедии. В перечень объектов, не соответствующих описанным данной статьей требованиям безопасности, попадает, в частности, проектируемый продуктопровод диаметром 720 мм «Южный Балык ГНС — „Тобольск-Нефтехим”» компании «Сибур».

Драматический сюжет

Итак, разрабатываемые стандарты в своих текущих редакциях отклоняются от требований безопасности в части разрешенных диаметров трубы, требований к составу металла, количеству переходов и насосных станций, размеру санитарных зон. Но коллизия вокруг новых стандартов на проектирование продуктопроводов ШФЛУ не  исчерпывается отклонением от старых российских или действующих международных норм. За создание фактически одного и того же документа в Российской Федерации с разных концов принялись два ведомства. Актуализированные СНиП 2.05.06. — 2010 разрабатываются по заказу «Федерального центра нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве», находящегося в подчинении Минрегионразвития РФ.

За создание дублирующего документа — проекта стандарта «Магистральный продуктопровод ШФЛУ. Нормы проектирования» взялся Технический комитет по стандартизации Росстандарта. Разработкой «дубля» занимаются две организации: ОАО «НИИгазпереработка» и ЗАО «НТЦ ПБ». Заказчиком, который финансирует работу, является ЗАО «Сибур Холдинг» — компания, которая активизировала строительство новых продуктопроводов и расширение существующих. Основанием для выполнения этой работы является программа НИОКР корпоративного уровня того же «Сибура». Техническое задание на разработку нацстандарта готовится его разработчиками и  утверждается заказчиком, компанией «Сибур». Основное различие двух документов, разрабатываемых Минрегионом в рамках закона и Ростандартом по заказу «Сибура», это состав транспортируемой смеси ШФЛУ и диаметр трубы. Если актуализированная редакция СНиП 2.05.06.- 2010 предусматривает возможность строительства труб с диаметром до 500 мм для транспортирования фракций С3 и С4 и их смесей, нестабильного бензина и нестабильного конденсата (в дальнейшем СУГ), т. е. без этановой фракции С2, то исполнители, работающие по заказу «Сибура», в своих Специальных технических условиях (СТУ) на проектирование трубопровода «Южный Балык ГНС — „Тобольск-Нефтехим”» протяженностью 416 км планируют перекачку СУГ с содержанием в смеси массовой доли этана от 3,62 % до 10,062 %, сохранив при этом минимальные расстояния от оси трубопровода до объектов, зданий и сооружений.

Важно отметить, что в РФ национальные стандарты на проектирование продуктопроводов отсутствуют — допускается только разработка свода правил, ответственность за которые лежит вовсе не на исследовательских организациях. И даже Росстандарт не вправе принимать эти правила. Прерогатива разработки подобных норм находится у федерального органа исполнительной власти — Минрегионразвития РФ.

Очевидно, что наличие второго регламентирующего документа, создаваемого на сомнительных основаниях и отличающегося от «основного закона» понятными разночтениями, частично оправдывает уже написанные ТЭО проектов, по которым начато строительство. Срыв запуска транспортного проекта приведет компанию к миллиардным убыткам, в частности, потому, что на конце «трубы» находится гигантский перерабатывающий комплекс, который должен быть пущен в определенные сроки. Если «запрограммированные» отклонения от норм безопасности приведут к ожидаемым  технологическим срывам, определение виновной стороны будет затруднено.

Правомочно ли отдавать в частные руки разработку свода правил на объекты совокупной протяженностью в тысячи километров, учитывая драматический опыт эксплуатации подобных объектов в прошлом? Будет печально, если ответ на этот вопрос станут искать суды по следам новых трагедий. А ведь насколько было бы проще воспользоваться опытом крупнейших государств и компаний, занимающихся строительством и эксплуатацией магистральных продуктопроводов последние двадцать лет, зарегистрировать Национальным органом Российской Федерации по стандартизации в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов действующий международный стандарт — так, как это сделали российские строители, железнодорожники, фармацевты. Тем более что статья 14 Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании» это допускает.

Шамиль Рахматуллин

gastrade.ru

Широкая фракция лёгких углеводородов

Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ) — продукт переработки попутного нефтяного газа и газового конденсата.

ШФЛУ представляет собой смесь сжиженных углеводородных газов (пропана и бутана) и более тяжёлых углеводородов (C5 и выше). Соотношение изо- и нормальных углеводородов в ШФЛУ соответствует составу исходного сырья.

Содержание

  • 1 Свойства
  • 2 Получение
  • 3 Транспорт
  • 4 Применение
  • 5 Примечания
  • 6 Литература
  • 7 Примечание

Свойства

ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности.

Технические требованияПоказатели Марка А Марка Б Марка В
Углеводородный состав, % масс. С1 — С2, не более 3 5 не регламентируется
С3, не менее 15 не регламентируется не регламентируется
С4 — С5, не менее 45 40 35
с6 и выше, не более 11 25 30
Плотность при 20оС, кг/м3 515 — 525 525 — 535 535 и выше
Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, % масс., не более 0,025 0,05 0,05
в том числе сероводорода, % масс., не более 0,003 0,003 0,003
Содержание взвешенной воды Отсутствие
Содержание щелочи Отсутствие
Внешний вид Бесцветная прозрачная жидкость.

Пары ШФЛУ образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 1,3 — 9,5 % об. при 98 066 Па (1 ата.) 15 — 20оС.

Температуры самовоспламенения компонентов ШФЛУ, оСПропан (С3Н8) Изо- бутан (С4Н10) Н- бутан (С4Н10) Изо — пентан (С5Н12) Н — пентан (С5Н12)
466 462 405 427 287

Предельно допустимая концентрация паров ШФЛУ в воздухе рабочей зоны составляет не более 300 мг/м3. Сжиженная ШФЛУ, попадающая на кожу человека, при испарении вызывает обморожение.

Получение

ШФЛУ является полупродуктом, который образуется в результате процессов добычи нефти и газа.

На газовых промыслах сырой газ из скважин сепарируется, охлаждается с 0 до минус 30—40оС за счет резкого снижения давления со 100 до 50 кгс/см2. При снижении температуры из газа выпадает газовый конденсат, который направляется на установку деэтанизации конденсата, где от газового конденсата отдуваются метан и этан до их остаточного содержания в конденсате не более 0,8 % масс. Деэтанизированный газовый конденсат направляется на установки стабилизации газового конденсата, где из него методом ректификации выделяется ШФЛУ.

На нефтяных промыслах в товарной нефти содержание растворённых газов не должно превышать 1—2 %, в связи чем нефть подготавливают в многоступенчатых сепараторах, где от нефти отделяется вода и попутный нефтяной газ. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 кгс/см2 на первой ступени и до 1,5—4,0 кгс/см2 на последней. Выделившийся попутный нефтяной газ сжимается на компрессорах и подается на газовые промысла или газоперерабатывающие заводы, где от него чаще всего методом охлаждения отделяется ШФЛУ.

Основные производственные мощности ШФЛУПредприятие Дата основания Принадлежность Сырье Производительность по сырью Производительность по ШФЛУ
Сургутский ЗСК. 1984 г. ГАЗПРОМ Деэтанизированный газовый конденсат 12 млн тонн в год до 3,3 млн тонн в год
Пуровский ЗПК 2004 г. НОВАТЭК Деэтанизированный газовый конденсат 11 млн тонн в год до 3 млн тонн в год
Нижневартовский ГПЗ 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 6,2 млрд м3 в год до 1,8 млн тонн в год
Белозерный ГПЗ 1978 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 4,2 млрд м3 в год до 1,26 млн тонн в год
Южно-Балыкский ГПЗ 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,8 млрд м3 в год до 0,9 млн тонн в год
Вынгапурский ГПЗ 2011 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,4 млрд м3 в год до 0,64 млн тонн в год
Губкинский ГПЗ 1988 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,1 млрд м3 в год до 0,63 млн тонн в год

ШФЛУ не является товарным продуктом, поэтому она в любом случае транспортируется на газоперерабатывающие и газохимические заводы для дальнейшей переработки. ШФЛУ можно встретить на газовых заправках Украины. Связано это с отсутствием контроля со стороны ГФС. Продажа ШФЛУ позволяет не платить акцизы.

Транспорт

Один из самых доступных способов транспортировки ШФЛУ — это железнодорожный транспорт. При этом для перевозки ШФЛУ требуются вагон-цистерны такого же класса, как и для перевозки сжиженных углеводородных газов, рассчитанных на рабочее давление до 16 кг/см2. Такие цистерны обладают вместимостью 51,54 и 75м3 с полной загрузкой 85 % об., что составляет 43,46 и 63,8м3.

Самым экономичным способом транспортировки ШФЛУ является трубопроводный транспорт. Транспортировка ШФЛУ железнодорожным транспортом обходится на 30 % дороже. Препятствием к использованию трубопроводов является их недостаточно развлетвлённая сеть и слабое развитие после распада СССР. В эсплуатации был крупный ШФЛУпровод с пропускной способностью порядка 3,5 млн тонн, по которому ШФЛУ подавалась от Сургутского ЗСК на Тобольский нефтехимический комбинат. Кроме экономических проблем развитие трубопроводной системы было приостановлено вследствие трагических событий 1989 года под Уфой, когда вследствие разрушения продуктопровода погибло около 600 человек (пассажиры поездов «Адлер-Новосибирск» и «Новосибирск-Адлер»). В последнее время трубопроводный транспорт снова начал развиваться: в 2014 г. была начата эксплуатация нового крупнейшего в России трубопровода ШФЛУ от Пуровского ЗПК к Тобольск-Нефтехиму. Протяженность данного трубопровода составляет 1 200 км, а пропускная способность в районе Тобольска до 8 млн тонн в год. Этот продуктопровод предназначен для транспортировки углеводородов со всех газо- и нефтедобывающих компаний в Западной Сибири.

Применение

ШФЛУ используется в качестве сырья нефтехимическими предприятиями для получения в первую очередь методом фракционирования индивидуальных углеводородов (пропана, бутана, пентана) и широкого ряда продукции при дальнейшей переработке индивидуальных углеводородов: каучука, пластмассы, этанола, растворителей, компонентов высокооктановых бензинов. Выделяемая из ШФЛУ смесь пропана-бутана может быть использована в качестве газомоторного топлива, как альтернатива привычному бензину и дизельному топливу.

В последнее время в России особую актуальность приобрело использование ШФЛУ в качестве сырья в процессе пиролиза. Получаемые в результате этого процесса этилен и пропилен, направляются на производство полиэтилена и полипропилена (самые распространенные в использовании полимеры). Крупнейший в мире завод работающий по такой схеме строится с 2014 г. в России под г. Тобольском.

ШФЛУ в Украине можно встретить на газовых заправках. Продажа ШФЛУ через газовые заправки, экономит дельцам акцизы.

Примечания

  1. ↑ Широкая фракция легких углеводородов
  2. ↑ ГАЗПРОМ переработка
  3. ↑ Новатэк официальный сайт
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Сибур официальный сайт
  5. ↑ Президент России Владимир Путин дал команду к запуску продуктопровода и газофракционирующей установки на «Тобольск-Нефтехиме»
  6. ↑ Что такое сжиженные углеводородные газы?
  7. ↑ СИБУР приступает к реализации проекта «ЗапСибНефтехим»

Литература

  • А. Л. Лапидус, И. А. Голубева, Ф. Г. Жагфаров ГАЗОХИМИЯ — Москва, 2008. 106с.
  • Т. М. Бекиров Первичная переработка природных газов — Москва, 198. 153с.
  • Г. В. Тараканова Глубокая переработка газовых конденсатов — Астрахань, 2007. 107с.
  • Б. С. Рачевский Сжиженные углеводородные газы — Москва, 2009. 164с.

Примечание

Широкая фракция лёгких углеводородов Информацию О

Широкая фракция лёгких углеводородов Комментарии

Широкая фракция лёгких углеводородовШирокая фракция лёгких углеводородов Широкая фракция лёгких углеводородов Вы просматриваете субъект

Широкая фракция лёгких углеводородов что, Широкая фракция лёгких углеводородов кто, Широкая фракция лёгких углеводородов описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

ШФЛУ - СУГ (СПБТ, пропан, бутан) - применение

ШФЛУ – СУГ (СПБТ, пропан, бутан) – применение. Нефтепродукты: бензин, дизельное топливо (ДТЛ, ДТЗ), печное топливо, мазут, битум, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), газ (СПБТ, ПБА, СУГ, пропан, бутан), газовый конденсат светлый (СГК, ГКС), нефть.

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) получают из попутного нефтяного газа. Это чистые газы или специальные смеси, которые могут быть использованы для отопления домов, в качестве автомобильного топлива, а также производства нефтехимической продукции.

ШФЛУ  на ГФУ

Сжиженные газы получают из широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), которую, в свою очередь, выделяют из попутного нефтяного газа (ПНГ).Разделение ШФЛУ  на составляющие ее компоненты — индивидуальные углеводороды — происходит на газофракционирующих установках (ГФУ). Процесс разделения похож на разделение ПНГ. Однако в данном случае разделение должно быть более тщательным. Из ШФЛУ  в процессе газофракционирования могут получаться различные продукты. Это может быть пропан или бутан, а также смесь пропан-бутана (ее называют СПБТ, или смесь пропана-бутана технических). СПБТ — наиболее распространенный вид сжиженных газов — именно в этом виде этот продукт поставляется населению, промышленным предприятиям и отправляется на экспорт. Так, из 1,762 млн тонн СУГ, реализованных «Газпром газэнергосеть» в 2010 году, на смесь пропан-бутана пришлось 42%, на бутан — треть поставок, на пропан — около 14%.

Также путем разделения ШФЛУ  получают технический бутан и технический пропан, пропан автомобильный (ПА) или смесь ПБА (пропан-бутан автомобильный).

Существуют и другие компоненты, которые выделяют путем переработки ШФЛУ. Это изобутан и изобутилен, пентан, изопентан.

Как применяют сжиженные газыСжиженные углеводородные газы могут использоваться по-разному. Наверное, каждому знакомы еще с советских времен ярко-красные баллоны с надписью пропан. Их используют для приготовления пищи на бытовых плитах или для отопления в загородных домах.Также сжиженный газ может использоваться в зажигалках — туда обычно закачивают либо пропан, либо бутан.

Сжиженные газы используются и для отопления промышленных предприятий и жилых домов в тех регионах, куда еще не дошел природный газ по трубопроводам. СУГ в этих случаях хранится в газгольдерах — специальных емкостях, которые могут быть как наземными, так и подземными.

По показателю эффективности пропан-бутан занимает второе место после магистрального природного газа. При этом использование СУГ более экологично по сравнению, например, с дизельным топливом или мазутом.

Газ в моторы и пакеты

Сжиженные газы используются в качестве альтернативного топлива для заправки автомобилей. Использование газомоторного топлива в настоящее время очень актуально, ведь ежегодно отечественным автопарком, состоящим из более 34 млн единиц транспортных средств, вместе с отработавшими газами выбрасывается 14 млн тонн вредных веществ. А это составляет 40% от общих промышленных выбросов в атмосферу. Отработавшие газы двигателей, работающих на сжиженных газах, в несколько раз менее вредны.

В выхлопах газовых моторов содержится в 2–3 раза меньше оксида углерода (CO) и в 1,2 раза меньше окиси азота. При этом по сравнению с бензином стоимость СУГ ниже примерно на 30–50%.

Рынок газомоторного топлива активно развивается. В настоящее время в нашей стране насчитывается более 3 000 газовых заправок и более 1 млн газобаллонных автомобилей.Наконец, сжиженные углеводородные газы являются сырьем для нефтехимической промышленности. Для производства продукции СУГ подвергаются сложному процессу, протекающему при очень высоких температурах — пиролизу. В результате получаются олефины — этилен и пропилен, которые затем, в результате процесса полимеризации, превращаются в полимеры или пластики — полиэтилен, полипропилен и прочие виды продукции. То есть используемые нами в ежедневной жизни полиэтиленовые пакеты, одноразовая посуда, тара и упаковка многих продуктов производятся из сжиженных газов.Как из природного газа добывают гелий

Гелий — инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Благодаря своим уникальным свойствам это вещество широко используется в различных областях науки и техники.

Как добыть газ без опасности

Состояние газопроводов постоянно контролируется. В этом людям помогают высокотехнологичные «свиньи», которые ползают по трубам в труднодоступных местах.

gasoil-center.ru

Широкая фракция легких углеводородов Википедия

Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ) — продукт переработки попутного нефтяного газа и газового конденсата.

ШФЛУ представляет собой смесь сжиженных углеводородных газов (пропана и бутана) и более тяжёлых углеводородов (C5 и выше). Соотношение изо- и нормальных углеводородов в ШФЛУ соответствует составу исходного сырья.

Свойства

ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности[1].

Технические требования Показатели Марка А Марка Б Марка В
Углеводородный состав, % масс. С1 — С2, не более 3 5 не регламентируется
С3, не менее 15 не регламентируется не регламентируется
С4 — С5, не менее 45 40 35
с6 и выше, не более 11 25 30
Плотность при 20оС, кг/м3 515 — 525 525 — 535 535 и выше
Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, % масс., не более 0,025 0,05 0,05
в том числе сероводорода, % масс., не более 0,003 0,003 0,003
Содержание взвешенной воды Отсутствие
Содержание щелочи Отсутствие
Внешний вид Бесцветная прозрачная жидкость.

Пары ШФЛУ образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 1,3 — 9,5 % об. при 98 066 Па (1 ата.) 15 — 20оС.

Температуры самовоспламенения компонентов ШФЛУ, оС Пропан (С3Н8) Изо- бутан (С4Н10) Н- бутан (С4Н10) Изо — пентан (С5Н12) Н — пентан (С5Н12)
466 462 405 427 287

Предельно допустимая концентрация паров ШФЛУ в воздухе рабочей зоны составляет не более 300 мг/м3. Сжиженная ШФЛУ, попадающая на кожу человека, при испарении вызывает обморожение.

Получение

ШФЛУ является полупродуктом, который образуется в результате процессов добычи нефти, газового конденсата и газа.

На газовых промыслах сырой газ из скважин сепарируется, охлаждается с 0 до минус 30—40оС за счет резкого снижения давления со 100 до 50 кгс/см2. При снижении температуры из газа выпадает газовый конденсат, который направляется на установку деэтанизации конденсата, где от газового конденсата отдуваются метан С1, этан С2 и пропан С3 до их остаточного содержания в стабильном газовом конденсате не более 0,8 % масс.

На нефтяных промыслах в товарной нефти содержание растворённых газов не должно превышать 1—2 %, в связи чем нефть подготавливают в многоступенчатых сепараторах, где от нефти отделяется вода и попутный нефтяной газ. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 кгс/см2 на первой ступени и до 1,5—4,0 кгс/см2 на последней. Выделившийся попутный нефтяной газ сжимается на компрессорах и подается на газовые промысла или газоперерабатывающие заводы, где от него чаще всего методом охлаждения отделяется ШФЛУ.

Основные производственные мощности ШФЛУ Предприятие Дата основания Принадлежность Сырье Производительность по сырью Производительность по ШФЛУ
Сургутский ЗСК[2]. 1984 г. ГАЗПРОМ Деэтанизированный газовый конденсат 12 млн тонн в год до 3,3 млн тонн в год
Пуровский ЗПК[3] 2004 г. НОВАТЭК Деэтанизированный газовый конденсат 11 млн тонн в год до 3 млн тонн в год
Нижневартовский ГПЗ[4] 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 6,2 млрд м3 в год до 1,8 млн тонн в год
Белозерный ГПЗ[4] 1978 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 4,2 млрд м3 в год до 1,26 млн тонн в год
Южно-Балыкский ГПЗ[4] 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,8 млрд м3 в год до 0,9 млн тонн в год
Вынгапурский ГПЗ[4] 2011 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,4 млрд м3 в год до 0,64 млн тонн в год
Губкинский ГПЗ[4] 1988 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,1 млрд м3 в год до 0,63 млн тонн в год

Транспорт

Один из самых доступных способов транспортировки ШФЛУ — это железнодорожный транспорт. При этом для перевозки ШФЛУ требуются вагон-цистерны такого же класса, как и для перевозки сжиженных углеводородных газов, рассчитанных на рабочее давление до 16 кг/см2. Такие цистерны обладают вместимостью 51,54 и 75м3 с полной загрузкой 85 % об., что составляет 43,46 и 63,8м3.

Самым экономичным способом транспортировки ШФЛУ является трубопроводный транспорт. Транспортировка ШФЛУ железнодорожным транспортом обходится на 30 % дороже. Препятствием к использованию трубопроводов является их недостаточно развлетвлённая сеть и слабое развитие после распада СССР. В эксплуатации был крупный ШФЛУпровод с пропускной способностью порядка 3,5 млн тонн, по которому ШФЛУ подавалась от Сургутского ЗСК на Тобольский нефтехимический комбинат. Кроме экономических проблем развитие трубопроводной системы было приостановлено вследствие трагических событий 1989 года под Уфой, когда вследствие разрушения продуктопровода погибло около 600 человек (пассажиры поездов «Адлер-Новосибирск» и «Новосибирск-Адлер»). В последнее время трубопроводный транспорт снова начал развиваться: в 2014 г. была начата эксплуатация нового крупнейшего в России трубопровода ШФЛУ от Пуровского ЗПК к Тобольск-Нефтехиму[5]. Протяженность данного трубопровода составляет 1 200 км, а пропускная способность в районе Тобольска до 8 млн тонн в год. Этот продуктопровод предназначен для транспортировки углеводородов со всех газо- и нефтедобывающих компаний в Западной Сибири.

Применение

ШФЛУ используется в качестве сырья нефтехимическими предприятиями для получения в первую очередь методом фракционирования индивидуальных углеводородов (пропана, бутана, пентана) и широкого ряда продукции при дальнейшей переработке индивидуальных углеводородов: каучука, пластмассы, этанола, растворителей, компонентов высокооктановых бензинов. Выделяемая из ШФЛУ смесь пропана-бутана может быть использована в качестве газомоторного топлива, как альтернатива привычному бензину и дизельному топливу[6].

В последнее время в России особую актуальность приобрело использование ШФЛУ в качестве сырья в процессе пиролиза. Получаемые в результате этого процесса этилен и пропилен, направляются на производство полиэтилена и полипропилена (самые распространенные в использовании полимеры). Крупнейший в мире завод работающий по такой схеме строится с 2014 г. в России под г. Тобольском[7].

ШФЛУ не является товарным продуктом, поэтому она в любом случае транспортируется на газоперерабатывающие и газохимические заводы для дальнейшей переработки. ШФЛУ можно встретить на газовых заправках Украины[источник не указан 622 дня]. Связано это с отсутствием контроля со стороны ГФС. Продажа ШФЛУ позволяет не платить акцизы[значимость факта?].

Примечания

Литература

  • А. Л. Лапидус, И. А. Голубева, Ф. Г. Жагфаров ГАЗОХИМИЯ — Москва, 2008. 106с.
  • Т. М. Бекиров Первичная переработка природных газов — Москва, 198. 153с.
  • Г. В. Тараканова Глубокая переработка газовых конденсатов — Астрахань, 2007. 107с.
  • Б. С. Рачевский Сжиженные углеводородные газы — Москва, 2009. 164с.

Примечание

wikiredia.ru

Сжиженный газ. Сжиженные углеводородные газы СУГ = Liquefied petroleum gas (LPG) и ШФЛУ == WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Natural gas liquids)

Сжиженный газ. Сжиженные углеводородные газы СУГ = Liquefied petroleum gas (LPG) и ШФЛУ == WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Natural gas liquids)

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) Liquefied petroleum gas (LPG) — смесь сжиженных под давлением лёгких углеводородов с температурой кипенияот −50 до 0 °C. Предназначены для применения в качестве топлива, а также используются в качестве сырья для органического синтеза. Состав может существенно различаться, основные компоненты: пропан, изобутан и н-бутан. Производятся СУГ в процессе ректификации широкой фракции лёгких углеводородов (ШФЛУ = WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Natural gas liquids). ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности .

Таблица 1. Технические требования к ШФЛУ - это сырье для производства СУГ

Показатели Марка А Марка Б Марка В
Углеводородный состав, % масс. С1 - С2, не более 3 5 не регламентируется
С3, не менее 15 не регламентируется не регламентируется
С4 - С5, не менее 45 40 35
с6 и выше, не более 11 25 30
Плотность при 20оС, кг/м3 515 - 525 525 - 535 535 и выше
Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, % масс., не более 0,025 0,05 0,05
в том числе сероводорода, % масс., не более 0,003 0,003 0,003
Содержание взвешенной воды  Отсутствие
Содержание щелочи  Отсутствие
Внешний вид   Бесцветная прозрачная жидкость.

Пары ШФЛУ образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 1,3 - 9,5 % об. при 98 066 Па (1 ата.) 15 - 20оС.

Таблица 2. Температуры самовоспламенения компонентов ШФЛУ, оС

Пропан (С3Н8) Изо-бутан (С4Н10) Н-бутан (С4Н10) Изо-пентан (С5Н12) Н-пентан (С5Н12)
466 462 405 427 287

Предельно допустимая концентрация паров ШФЛУ в воздухе рабочей зоны составляет не более 300 мг/м3. ШФЛУ попадающее на кожу человека вызывает обморожение напоминающее ожог.

Таблица 3. Классификация СУГ в РФ: Пропан технический, Пропан автомобильный, Пропан-бутан автомобильный, Пропан-бутан технический, Бутан технический:

В зависимости от компонентного состава СУГ подразделяются на следующие марки:

Марка Наименование Код ОКПО

(общероссийский классификатор предприятий и организаций)

ПТ Пропан технический 02 7236 0101
ПА Пропан автомобильный 02 7239 0501
ПБА Пропан-бутан автомобильный 02 7239 0502
ПБТ Пропан-бутан технический 02 7236 0103
БТ Бутан технический 02 7236 0103

Таблица 4. Свойства Параметры торговых марок: Пропан технический, Пропан автомобильный, Пропан-бутан автомобильный, Пропан-бутан технический, Бутан технический

Наименование показателя Пропан технический Пропан автомобильный Пропан-бутан автомобильный Пропан-бутан технический Бутан технический
1. Массовая доля компонентов
Сумма метана, этана и этилена Не нормируется
Сумма пропана и пропилена не менее 75 % масс. Не нормируется
в том числе пропана не нормируется не менее 85±10 % масс. не менее 50±10 % масс. не нормируется не нормируется
Сумма бутанов и бутиленов не нормируется не нормируется не нормируется не более 60 % масс. не менее 60 % масс.
Сумма непредельных углеводородов не нормируется не более 6 % масс. не более 6 % масс. не нормируется не нормируется
2. Доля жидкого остатка при 20оС не более 0,7 % об. не более 0,7 % об. не более 1,6 % об. не более 1,6 % об. не более 1,8 % об.
3. Давление насыщенных паров не менее 0,16 МПа

(при минус 20оС)

не менее 0,07 МПа

(при минус 30оС)

не более 1,6 МПа

(при плюс 45оС)

не нормируется не нормируется
4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серыв том числе сероводорода: не более 0,013 % масс. не более 0,001 % масс. не более 0,001 % масс. не более 0,013 % масс. не более 0,013 % масс.
не более 0,003 % масс.
5. Содержание свободной воды отсутствие
6. Интенсивность запаха, баллы не менее 3

Сжиженные углеводородные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах углеводородов, по степени воздействия на организм относятся к веществам 4-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация СУГ в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов (пропан, бутан) — 300 мг/м3, непредельных углеводородов (пропилен, бутилен) — 100 мг/м3. СУГ образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,3 до 9,5 %, нормального бутана от 1,8 до 9,1 % (по объёму), при давлении 0,1 МПа и температуре 15 — 20оС. Температура самовоспламенения пропана в воздухе составляет 470оС, нормального бутана — 405оС.

Таблица 4. Физические характеристики: Метан, Этан, Этилен, Пропан, Пропилен, н-Бутан, Изобутан, н-Бутилен, Изобутилен, н-Пентан

Показатель Метан Этан Этилен Пропан Пропилен н-Бутан Изобутан н-Бутилен Изобутилен н-Пентан
Химическая формула СН4 С2Н6 С2Н4 С3Н8 С3Н6 С4Н10 С4Н10 С4Н8 С4Н8 С5Н12
Молекулярная масса, кг/кмоль 16,043 30,068 28,054 44,097 42,081 58,124 58,124 56,108 56,104 72,146
Молекулярный объем, м3/кмоль 22,38 22,174 22,263 21,997 21,974 21,50 21,743 22,442 22,442 20,87
Плотность газовой фазы, кг/м3, при 0оС 0,7168 1,356 1,260 2,0037 1,9149 2,7023 2,685 2,55 2,5022 3,457
Плотность газовой фазы, кг/м3, при 20о 0,668 1,263 1,174 1,872 1,784 2,519 2,486 2,329 2,329 3,221
Плотность жидкой фазы, кг/м3, при 0о 416 546 566 528 609 601 582 646 646 6455
Температура кипения, при 101,3 кПа минус 161 минус 88,6 минус 104 минус 42,1 минус 47,7 минус 0,5 минус 11,73 минус 6,9 3,72 36,07
Низшая теплота сгорания, МДж/м3 35,76 63,65 59,53 91,14 86,49 118,53 118,23 113,83 113,83 146,18
Высшая теплота сгорания, МДж/м3 40,16 69,69 63,04 99,17 91,95 128,5 128,28 121,4 121,4 158
Температура воспламенения, оС 545-800 530-694 510-543 504-588 455-550 430-569 490-570 440-500 400-440 284-510
Октановое число 110 125 100 125 115 91,20 99,35 80,30 87,50 64,45
Теоретически необходимое количество воздуха

для горения, м3/м3

3,52 16,66 14,28 23,8 22,42 30,94 30,94 28,56 28,56 38,08

Таблица 5. Критические параметры  (температура и давление) газов: Метан, Этан, Этилен, Пропан, Пропилен, н-Бутан, Изобутан, н-Бутилен, Изобутилен, н-Пентан

Газы могут быть превращены в жидкое состояние при сжатии, если температура при этом не превышает определенного значения, характерного для каждого однородного газа. Температура при которой данный газ не может быть сжижен никаким повышением давления, называется критической температурой. Давление, необходимое для сжижения газа при этой критической температуре, называется критическим давлением.

Показатель Метан Этан Этилен Пропан Пропилен н-Бутан Изобутан н-Бутилен Изобутилен н-Пентан
Критическая температура, оС минус 82,5 32,3 9,9 96,84 91,94 152,01 134,98 144,4 155 196,6
Критическое давление, МПа 4,58 4,82 5,033 4,21 4,54 3,747 3,6 3,945 4,10 3,331

Таблица 6. Упругость насыщенных паров МПа, Метан, Этан, Этилен, Пропан, Пропилен, н-Бутан, Изобутан, н-Бутилен, Изобутилен, н-Пентан

Упругостью насыщенных паров сжиженных газов называется давление, при котором жидкость находится в равновесном состоянии со своей газовой фазой. При такой двухфазной системе не происходит ни конденсации паров ни испарения жидкости. Каждому компоненту СУГ при определенной температуре соответствует определенная упругость паров, возрастающая с ростом температуры.

Температура, оС Этан Пропан Изобутан н-Бутан н-Пентан Этилен Пропилен н-Бутилен Изобутилен
минус 50 0,553 0,07 1,047 0,100 0,070 0,073
минус 45 0,655 0,088 1,228 0,123 0,086 0,089
минус 40 0,771 0,109 1,432 0,150 0,105 0,108
минус 35 0,902 0,134 1,660 0,181 0,127 0,130
минус 30 1,050 0,164 1,912 0,216 0,152 0,155
минус 25 1,215 0,197 2,192 0,259 0,182 0,184
минус 20 1,400 0,236 2,498 0,308 0,215 0,217
минус 15 1,604 0,285 0,088 0,056 2,833 0,362 0,252 0,255
минус 10 1,831 0,338 0,107 0,0680 3,199 0,423 0,295 0,297
минус 5 2,081 0,399 0,128 0,084 3,596 0,497 0,343 0,345
0 2,355 0,466 0,153 0,102 0,024 4,025 0,575 0,396 0,399
плюс 5 2,555 0,543 0,182 0,123 0,030 4,488 0,665 0,456 0,458
плюс 10 2,982 0,629 0,215 0,146 0,037 5,000 0,764 0,522 0,524
плюс 15 3,336 0,725 0,252 0,174 0,046 0,874 0,594 0,598
плюс 20 3,721 0,833 0,294 0,205 0,058 1,020 0,688 0,613
плюс 25 4,137 0,951 0,341 0,240 0,067 1,132 0,694 0,678
плюс 30 4,460 1,080 0,394 0,280 0,081 1,280 0,856 0,864
плюс 35 4,889 1,226 0,452 0,324 0,096 1,444 0,960 0,969
плюс 40 1,382 0,513 0,374 0,114 1,623 1,072 1,084
плюс 45 1,552 0,590 0,429 0,134 1,817 1,193 1,206
плюс 50 1,740 0,670 0,490 0,157 2,028 1,323 1,344
плюс 55 1,943 0,759 0,557 0,183 2,257 1,464 1,489
плюс 60 2,162 0,853 0,631 0,212 2,505 1,588 1,645

Таблица 6. Зависимость плотности от температуры: Пропан, Изобутан, н-Бутан

Температура,оС Пропан Изобутан н-Бутан Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3 Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3 Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3
минус 60 1,650 0,901 0,606 1,11
минус 55 1,672 0,735 0,598 1,36
минус 50 1,686 0,552 0,593 1,810
минус 45 1,704 0,483 0,587 2,07
минус 40 1,721 0,383 0,581 2,610
минус 35 1,739 0,308 0,575 3,250
минус 30 1,770 0,258 0,565 3,870 1,616 0,671 0,619 1,490
минус 25 1,789 0,216 0,559 4,620 1,639 0,606 0,610 1,650
минус 20 1,808 0,1825 0,553 5,480 1,650 0,510 0,606 1,960
минус 15 1,825 0,156 0,548 6,400 1,667 0,400 0,600 2,500 1,626 0,624 0,615 1,602
минус 10 1,845 0,132 0,542 7,570 1,684 0,329 0,594 3,040 1,635 0,514 0,612 1,947
минус 5 1,869 0,110 0,535 9,050 1,701 0,279 0,588 3,590 1,653 0,476 0,605 2,100
0 1,894 0,097 0,528 10,340 1,718 0,232 0,582 4,310 1,664 0,355 0,601 2,820
плюс 5 1,919 0,084 0,521 11,900 1,742 0,197 0,574 5,070 1,678 0,299 0,596 3,350
плюс 10 1,946 0,074 0,514 13,600 1,756 0,169 0,5694 5,920 1,694 0,254 0,5902 3,94
плюс 15 1,972 0,064 0,507 15,51 1,770 0,144 0,565 6,950 1,715 0,215 0,583 4,650
плюс 20 2,004 0,056 0,499 17,740 1,794 0,126 0,5573 7,940 1,727 0,186 0,5709 5,390
плюс 25 2,041 0,0496 0,490 20,150 1,815 0,109 0,5511 9,210 1,745 0,162 0,5732 6,180
плюс 30 2,070 0,0439 0,483 22,800 1,836 0,087 0,5448 11,50 1,763 0,139 0,5673 7,190
плюс 35 2,110 0,0395 0,474 25,30 1,852 0,077 0,540 13,00 1,779 0,122 0,562 8,170
плюс 40 2,155 0,035 0,464 28,60 1,873 0,068 0,534 14,700 1,801 0,107 0,5552 9,334
плюс 45 2,217 0,029 0,451 34,50 1,898 0,060 0,527 16,800 1,821 0,0946 0,549 10,571
плюс 50 2,242 0,027 0,446 36,800 1,9298 0,053 0,5182 18,940 1,843 0,0826 0,5426 12,10
плюс 55 2,288 0,0249 0,437 40,220 1,949 0,049 0,513 20,560 1,866 0,0808 0,536 12,380
плюс 60 2,304 0,0224 0,434 44,60 1,980 0,041 0,505 24,200 1,880 0,0643 0,532 15,400

Наиболее распространенным является использование СУГ в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Обычно для этого используется смесь пропан-бутан. В некоторых странах СУГ использовались с 1940 года как альтернативное топливо для двигателей с искровым зажиганием. СУГ являются третьим наиболее широко используемым моторным топливом в мире. В 2008 более 13 миллионов автомобилей по всему миру работали на пропане. Более 20 млн тонн СУГ используются ежегодно в качестве моторного топлива.

Использование СУГ в качестве топлива в промышленных и коммунально-бытовых нагревательных аппаратах позволяет осуществлять регулирование процесса горения в широком диапазоне, а возможность хранения СУГ в резервуарах делает его более предпочтительным по сравнению с природным газом в случае использования СУГ на автономных узлах теплоснабжения.

Таблица 7. Использование СУГ  для производства продуктов для органического синтеза

Основное направление химической переработки СУГ — это термические и термокаталитические превращения. В первую очередь здесь подразумеваются процессы пиролиза и дегидрирования, приводящие к образованию ненасыщенных углеводородов — ацетилена, олефинов, диенов, которые широко применяются для производства высокомолекулярных соединений и кислородсодержащих продуктов. Это направление включает в себя также процесс производства сажи термическим разложением в газовой фазе, а также процесс производства ароматических углеводородов. Схема превращений углеводородных газов в конечные продукты представлена в таблице.

Продукты прямого превращения

углеводородных газов

Производное вещество Конечный продукт первичное вторичное Этилен Пропилен Номальные бутены Изобутилен Бутадиен Бензол Толуол
Полиэтилен Полиэтиленовые пластмассы
Окись этилена Поверхностно-активные вещества
Этиленгликоль Полиэфирное волокно, антифриз и смолы
Этаноламины Промышленные растворители, моющие вещества, мыло
Хлорвинил Хлорполивинил Пластиковые трубы, пленки
Этанол Этиловый эфир, уксусная кислота Растворители, химические преобразователи
Ацетальдегид Уксусный ангидрид Ацетатная целлюлоза, аспирин
Нормальный бутан
Винилцетат Поливиниловый спирт Пластификаторы
Поливинилацетат Пластиковые пленки
Этилбензол Стирол Полистироловые пластмассы
Акриловая кислота Волокна, пластмассы
Пропиональдегид Пропанол Гербициды
Пропионовая кислота Консервирующие средства для зерна
Акрилонитрил Адипонитрил Волокна (нейлон-66)
Полипропилен Пластичные пленки, волокна
Окись пропилена Пропиленкарбонат Полиуретановые пены
Полипропиленгликоль Специальные растворители
Аллиловый спирт Полиэфирные смолы
Изопропанол Изопропилацетат Растворители типографических красок
Ацетон Растворитель
Изопропилбензол Фенол Фенольные смолы
Акролеин Акрилаты Латексные покрытия
Аллилхлориды Глицероль Смазочные вещества
Нормальные и изомолярные альдегиды Нормальный бутанол Растворитель
Изобутанол Амидные смолы
Изопропилбензол
Полибутены Смолы
Вторичный бутиловый спирт Метилэтиловый кетон Промышленные растворители, покрытия, связывающие вещества
Депарафинизирующие добавки к нефти
Изобутиленметиловый бутадиеновый сополимер
Бутиловая смола Пластмассовые трубы, герметики
Третичный бутиловый спирт Растворители, смолы
Метилбутиловый третичный эфир Повыситель октанового числа бензина
Метакролеин Метилметакрилат Чистые пластиковые листы
Стирилбутадиеновые полимеры Буна-каучуковая синтетическая резина
Адипонитрил Гексаметилендиамин Нейлон
Сульфолен Сульфолан Очиститель промышленного газа
Хлоропрен Синтетическая резина
Этилбензол Стирол Полистироловые пластмассы
Изопропилбензол Фенол Фенольные смолы
Нитробензол Анилин Красители, резина, фотохимикаты
Линейный алкилбензол Разлагающиеся под действием бактерий моющие вещества
Малеиновый ангидрид Модификаторы пластмасс
Циклогексан Капролактам Нейлон-6
Адипиновая кислота Нейлон-66
Бензол Этилбензол, стирол Полистироловые пластмассы
Изопропилбензол, фенол Фенольные смолы
Нитробензол, хлорбензол, анилин, фенол Красители, резина, фотохимикаты

Кроме перечисленного СУГ используют в качестве аэрозольного энергоносителя. Аэрозолем является смесь активного компонента (духов, воды, эмульгатора) с пропиленом. Это коллоидный раствор, в котором тонкодиспергированные (размером 10 — 15 мкм) жидкие или твердые вещества взвешены в газовой или жидкой, легкоиспаряющейся фазе сжиженного углеводородного газа. Дисперсная фаза — активный компонент, из-за которого и вводят пропеллент в аэрозольные системы, применяющиеся для распыления духов, туалетной воды, полирующих веществ и др.

tehtab.ru

Широкая фракция лёгких углеводородов - Gpedia, Your Encyclopedia

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 июня 2016; проверки требуют 11 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 июня 2016; проверки требуют 11 правок.

Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ) — продукт переработки попутного нефтяного газа и газового конденсата.

ШФЛУ представляет собой смесь сжиженных углеводородных газов (пропана и бутана) и более тяжёлых углеводородов (C5 и выше). Соотношение изо- и нормальных углеводородов в ШФЛУ соответствует составу исходного сырья.

Свойства

ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности[1].

Технические требования Показатели Марка А Марка Б Марка В
Углеводородный состав, % масс. С1 — С2, не более 3 5 не регламентируется
С3, не менее 15 не регламентируется не регламентируется
С4 — С5, не менее 45 40 35
с6 и выше, не более 11 25 30
Плотность при 20оС, кг/м3 515 — 525 525 — 535 535 и выше
Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, % масс., не более 0,025 0,05 0,05
в том числе сероводорода, % масс., не более 0,003 0,003 0,003
Содержание взвешенной воды Отсутствие
Содержание щелочи Отсутствие
Внешний вид Бесцветная прозрачная жидкость.

Пары ШФЛУ образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 1,3 — 9,5 % об. при 98 066 Па (1 ата.) 15 — 20оС.

Температуры самовоспламенения компонентов ШФЛУ, оС Пропан (С3Н8) Изо- бутан (С4Н10) Н- бутан (С4Н10) Изо — пентан (С5Н12) Н — пентан (С5Н12)
466 462 405 427 287

Предельно допустимая концентрация паров ШФЛУ в воздухе рабочей зоны составляет не более 300 мг/м3. Сжиженная ШФЛУ, попадающая на кожу человека, при испарении вызывает обморожение.

Получение

ШФЛУ является полупродуктом, который образуется в результате процессов добычи нефти, газового конденсата и газа.

На газовых промыслах сырой газ из скважин сепарируется, охлаждается с 0 до минус 30—40оС за счет резкого снижения давления со 100 до 50 кгс/см2. При снижении температуры из газа выпадает газовый конденсат, который направляется на установку деэтанизации конденсата, где от газового конденсата отдуваются метан С1, этан С2 и пропан С3 до их остаточного содержания в стабильном газовом конденсате не более 0,8 % масс.

На нефтяных промыслах в товарной нефти содержание растворённых газов не должно превышать 1—2 %, в связи чем нефть подготавливают в многоступенчатых сепараторах, где от нефти отделяется вода и попутный нефтяной газ. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 кгс/см2 на первой ступени и до 1,5—4,0 кгс/см2 на последней. Выделившийся попутный нефтяной газ сжимается на компрессорах и подается на газовые промысла или газоперерабатывающие заводы, где от него чаще всего методом охлаждения отделяется ШФЛУ.

Основные производственные мощности ШФЛУ Предприятие Дата основания Принадлежность Сырье Производительность по сырью Производительность по ШФЛУ
Сургутский ЗСК[2]. 1984 г. ГАЗПРОМ Деэтанизированный газовый конденсат 12 млн тонн в год до 3,3 млн тонн в год
Пуровский ЗПК[3] 2004 г. НОВАТЭК Деэтанизированный газовый конденсат 11 млн тонн в год до 3 млн тонн в год
Нижневартовский ГПЗ[4] 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 6,2 млрд м3 в год до 1,8 млн тонн в год
Белозерный ГПЗ[4] 1978 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 4,2 млрд м3 в год до 1,26 млн тонн в год
Южно-Балыкский ГПЗ[4] 1974 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,8 млрд м3 в год до 0,9 млн тонн в год
Вынгапурский ГПЗ[4] 2011 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,4 млрд м3 в год до 0,64 млн тонн в год
Губкинский ГПЗ[4] 1988 г. СИБУР Попутный нефтяной газ 2,1 млрд м3 в год до 0,63 млн тонн в год

Транспорт

Один из самых доступных способов транспортировки ШФЛУ — это железнодорожный транспорт. При этом для перевозки ШФЛУ требуются вагон-цистерны такого же класса, как и для перевозки сжиженных углеводородных газов, рассчитанных на рабочее давление до 16 кг/см2. Такие цистерны обладают вместимостью 51,54 и 75м3 с полной загрузкой 85 % об., что составляет 43,46 и 63,8м3.

Самым экономичным способом транспортировки ШФЛУ является трубопроводный транспорт. Транспортировка ШФЛУ железнодорожным транспортом обходится на 30 % дороже. Препятствием к использованию трубопроводов является их недостаточно развлетвлённая сеть и слабое развитие после распада СССР. В эксплуатации был крупный ШФЛУпровод с пропускной способностью порядка 3,5 млн тонн, по которому ШФЛУ подавалась от Сургутского ЗСК на Тобольский нефтехимический комбинат. Кроме экономических проблем развитие трубопроводной системы было приостановлено вследствие трагических событий 1989 года под Уфой, когда вследствие разрушения продуктопровода погибло около 600 человек (пассажиры поездов «Адлер-Новосибирск» и «Новосибирск-Адлер»). В последнее время трубопроводный транспорт снова начал развиваться: в 2014 г. была начата эксплуатация нового крупнейшего в России трубопровода ШФЛУ от Пуровского ЗПК к Тобольск-Нефтехиму[5]. Протяженность данного трубопровода составляет 1 200 км, а пропускная способность в районе Тобольска до 8 млн тонн в год. Этот продуктопровод предназначен для транспортировки углеводородов со всех газо- и нефтедобывающих компаний в Западной Сибири.

Применение

ШФЛУ используется в качестве сырья нефтехимическими предприятиями для получения в первую очередь методом фракционирования индивидуальных углеводородов (пропана, бутана, пентана) и широкого ряда продукции при дальнейшей переработке индивидуальных углеводородов: каучука, пластмассы, этанола, растворителей, компонентов высокооктановых бензинов. Выделяемая из ШФЛУ смесь пропана-бутана может быть использована в качестве газомоторного топлива, как альтернатива привычному бензину и дизельному топливу[6].

В последнее время в России особую актуальность приобрело использование ШФЛУ в качестве сырья в процессе пиролиза. Получаемые в результате этого процесса этилен и пропилен, направляются на производство полиэтилена и полипропилена (самые распространенные в использовании полимеры). Крупнейший в мире завод работающий по такой схеме строится с 2014 г. в России под г. Тобольском[7].

ШФЛУ не является товарным продуктом, поэтому она в любом случае транспортируется на газоперерабатывающие и газохимические заводы для дальнейшей переработки. ШФЛУ можно встретить на газовых заправках Украины[источник не указан 622 дня]. Связано это с отсутствием контроля со стороны ГФС. Продажа ШФЛУ позволяет не платить акцизы[значимость факта?].

Примечания

Литература

  • А. Л. Лапидус, И. А. Голубева, Ф. Г. Жагфаров ГАЗОХИМИЯ — Москва, 2008. 106с.
  • Т. М. Бекиров Первичная переработка природных газов — Москва, 198. 153с.
  • Г. В. Тараканова Глубокая переработка газовых конденсатов — Астрахань, 2007. 107с.
  • Б. С. Рачевский Сжиженные углеводородные газы — Москва, 2009. 164с.

Примечание

www.gpedia.com

популярная нефтехимия_Сибур - Стр 3

В 2010 году заводы СИБУРа переработали 17 млрд м3 попут­ ного нефтяного газа и произвели 15,3 млрд м3 сухого газа

и3,9 млн тонн жидких фракций в виде ШФЛУ и смеси пропана

ибутана на «Няганьгазпереработке». Этот результат говорит не только о том, что нефтехимическая отрасль получила почти 4 млн тонн сырья, но и о том, что в 2010 году атмосферу Земли удалось уберечь от огромного количества вредных выбросов.

Специфика работы СП «Юграгазпереработка» заключается в том, что ТНК-ВРподает на заводы компании попутный газ и является собственником производимого из него сухого газа, а жидкие фракции остаются в собственности СИБУРа и направ­ ляются на дальнейшую переработку –газофракционирова­ ние ипиролиз.

«Популярная нефтехимия»

21

 

II. 2. 3. Переработка природного газа и конденсата

Газовые и газоконденсатные месторождения также поставляют в нефтехи­ мию ценное сырье. В природном газе помимо метана, который является основным компонентом (обычно 82 – 98%), содержится также и некоторое количество других углеводородов1. В этом смысле природный газ менее богатфракциями С2+, чем попутный газ нефтяных месторождений, но и сами объемы добычи природного газа выше, а это означает его высокую важность для нефтехимии. Например, содержаниеэтана в природном газе колеблется от 4% до 8%,пропана – до 3%,бутана – до 2,5%. Пока единственной причиной, по которой в России фракции С2+ выделяют из природного газа, являются технические требования к содержанию этих компонентов для приема на транспортировку по газотранспортной систе­ ме ОАО «Газпром». Иными словами, содержание «жирных» компонентов снижают до требований техусловий, после чего газ отправляется на ис­ пользование. Транспортировать «жирный» газ особого смысла нет, ведь из трубопроводов он все равно попадает на сжигание. Кроме того,из-задавления в газопроводах «жирные» компоненты газа начинают конденси­ роваться и скапливаться на дне, что влечет за собой дополнительные за­ траты на эксплуатацию труб и работу нагнетательных агрегатов.

Целенаправленно ценные компоненты газа извлекают в том случае, если газ содержит большое их количество, что экономически оправдывает его качественную переработку. Например, газ Оренбургского газоконденсат­ ного месторождения богат этаном и гелием, поэтому эти компоненты (на­ ряду с некоторыми другими) целенаправленно выделяются на мощном газоперерабатывающем комплексе «Газпрома» в Оренбургской области,

1. Важно понимать, что отличие природного газа от попутного нефтяного газа не только в содержании метана. Природный газ залегает в земле в собственных коллекторах и ловушках, в то время как попутный газ растворен в нефти.

22

II

ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ

 

всостав которого также входит Оренбургский гелиевый завод – главный

встране производитель этана для нефтехимии, который поставляется по трубопроводам на нефтехимические комплексы «Казаньоргсинтез» и «Са­ лаватнефтеоргсинтез». Почему этан так важен и даже уникален, мы поймем позже, когда познакомимся со следующими стадиями нефтехимических переделов.

Технологически переработка природного газа с выделением ценных фрак­ ций похожа на переработку попутного газа: все основано на разности тем­ ператур кипения газов. Условно говоря, осушенный и обессеренный2 газ ступенчато охлаждают и постепенно выделяют его компоненты.

Немного особняком стоит переработка сырья так называемых газоконден­ сатных месторождений. Газовый конденсат – это, по сути,бензин-керо­синовые жидкие углеводороды с растворенными в них легкими газами: метаном, этаном, пропаном и бутанами. Газоконденсатные месторождения выделяют в особый вид, поскольку газовый конденсат в пластовых условиях, то есть под высоким давлением и температурой, находится в газообразном­ состоянии и перемешан с природным газом. Но выходя на поверхность, газовый конденсат начинает конденсироваться в жидкость (отсюда и на­ звание). Обычно конденсат (называемый «нестабильным») отделяют от собственно природного газа и этана прямо на промыслах и отправляют на переработку. Например, в Западной Сибири крупнейшими заводами по переработке конденсата являются Сургутский завод стабилизации конден­ сата ОАО «Газпром» в ХМАО и Пуровский завод по переработке конденсата ОАО «НОВАТЭК» в ЯНАО. Собственно, переработка или«стабилизация» конденсата заключается в выделении растворенных в нем газов. Таким образом, заводы по переработке конденсата дают сразу два вида сырья для нефтехимии:широкую фракцию легких углеводородов и стабильный конденсат, то есть, по сути,прямогонный бензин хорошего качества. Он также носит названиебензин газовый стабильный (БГС).

2. Газ, прошедший специальную обработку для удаления вредных сернистых соединений.

«Популярная нефтехимия»

23

 

II. 2. 4. Газофракционирование

Одним из важнейших этапов на пути превращения углеводородного сы­ рья в продукты нефтехимии является газофракционирование – разде­ лениеширокой фракции легких углеводородов или аналогичных сме­ сей на составляющие компоненты – индивидуальные углеводороды.

Зачем это нужно делать? Во-первых,индивидуальные газы, такие как про­ пан, бутан или изобутан, а также их смеси разного состава сами по себе являются важным и законченным товарным продуктом нефтехимической промышленности. Эти газы или их смеси носят общее названиесжижен­ ные углеводородные газы (СУГ).

СУГ находят широкое применение в качестве топлива для промышлен­ ности и бытовых хозяйств в тех регионах России, куда пока не дошла га­ зификация – централизованное снабжение природным газом по сетевым трубопроводам. Стоит отметить, что газификация пока не охватывает боль­ шую часть территории нашей страны, главным образом регионы Восточ­ ной Сибири и Дальнего Востока. Стоящие во дворах домов большие емко­ сти с надписью «пропан-бутан»– бытовые газгольдеры – хранилища тех самых СУГ, которые производит нефтехимия. И уж точно каждый хоть раз в жизни сталкивался с красными баллонами, используемыми для питания бытовых плит и отопления в загородных домах. Это тоже смесь пропана и бутана, а красная маркировка баллонов свидетельствует о том, что вну­ три горючие сжиженные углеводородные газы.

Вторым важным, но пока не нашедшим в России достойного распро­ странения направлением использования СУГ является их применение в качестве топлива для автомобильного транспорта. Это всем известный «автогаз», используют который в основном коммерческий транспорт и автобусы.

24

II

ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ

 

Во-вторых,сжиженные газы являются более эффективным сырьем для нефтехимии, чемнафта,ШФЛУ илиБГС. Почему это так, мы поймем позднее.

Разделение газов на газофракционирующих установках(ГФУ, также используется обозначение ЦГФУ – центральная газофракционирующая установка) основывается на тех же принципах различия их температур кипения. Однако, если на газоперерабатывающих заводах основная зада­ ча – отделить «жирные» фракции от метана и этана, то на ГФУразделение должно быть более тщательным и более дробным – с выделением инди­ видуальных фракций углеводородов1. Поэтому ГФУпредставляют собой каскады внушительных колонн, на которых последовательно выделяются сжиженные газы или смеси. Наиболее крупнотоннажной в России являет­ ся смесь пропана-бутана технических (СПБТ) – этот продукт применяется для топливных нужд и поставляется населению и промышленным пред­ приятиям, а также на экспорт. Далее по важности идут индивидуальные высококонцентрированные фракции пропана и бутана, технический бу­ тан (менее чистый) и фракция изобутана. Пожалуй, наименее тоннажным продуктом среди СУГ является смесь ПБА – «пропан-бутан автомобиль­ ный», что обусловлено неразвитостью рынка сбыта этой смеси в России. Все эти товарные группы и носят название СУГ – сжиженные углеводо­ родные газы.

Однако кроме пропана, бутана и смесей на их основе газофракциони­ рование позволяет выделять из углеводородного сырья множество дру­ гих важных компонентов. Это, например, изобутан-изобутиленовая фракция – важное сырье для производства синтетических каучуков и топливных­ присадок, нормальный пентан и изопентан – сырье для син­ теза изопрена, из которого потом производят определенные виды каучу­ ков (так называемые изопреновые).

1. Кроме того, газофракционирование – очень энергоемкий процесс, экономически оправданный только в больших масштабах. Реализовать его в рамках ГПЗ очень сложно, так как трудно собрать в одном месте соответствующие объемы сырья – попутного нефтяного газа.

«Популярная нефтехимия»

25

 

Газофракционирование в СИБУРе

Газофракционирующие мощности СИБУРа – крупнейшие в Рос­ сии и являются очень важным звеном в производственной це­ почке компании. Сжиженные газы СИБУР производит на трех за­ водах, расположенных в разных регионах России. Крупнейшим из них является «Тобольск-Нефтехим»,здесь находится и самая мощная в России центральная газофракционирующая установ­ ка (ЦГФУ) мощностью более 3 млн тонн в год. В СИБУРе также изучают возможность строительства второй ЦГФУ на «ТобольскНефтехиме».

Сырье «Тобольск-Нефтехим»получает, в частности, по продукто­ проводу ШФЛУ, который идет с севера отЮжно-БалыкскогоГПК. В него свою продукцию отгружают также Нижневартовский и Бе­ лозерный ГПЗ. Сейчас в СИБУРе идут работы по проектированию в рамках модернизации и расширения этого продуктопровода под увеличивающиеся мощности газофракционирования.

«Тобольск-Нефтехим»является важнейшим в стране поставщи­ ком СУГ вкоммунально-бытовойсектор, на экспорт, в качестве сырья для нефтехимической­ промышленности. Кроме того, предприятие является уникальным производителем сырья для каучуковой промышленности. Это обстоятельство позволяет СИБУРу успешно развивать свой каучуковый бизнес на прочной сырьевой базе.

Кроме «Тобольск-Нефтехима»в составе холдинга работают ме­ нее масштабные газофракционирующие мощности: «Уралорг­ синтез» в Пермском крае и ЦГФУ на«Сибур-Химпроме»– много­ профильном нефтехимическом комплексе в Перми. Все вместе эти активы делают СИБУР крупнейшим в России производите­ лем сжиженных газов. Например, в 2009 году холдинг произвел 3,3 млн тонн сжиженных газов, а его доля в общероссийском производстве составила 30%.

26

II

ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процессы

 

 

 

 

 

 

 

НЕДРА

 

 

 

 

 

 

Природный газ

Газовый конденсат

 

 

Нефть

 

 

 

Попутный неф­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тяной газ

 

 

Очистка от воды,

 

 

 

 

 

Атмосферная

Атмосферные

 

 

 

твердых примесей,

 

 

 

 

 

перегонка

остатки (мазут)

 

 

 

серы и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очистка от воды,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вакуумная

твердых приме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сей, серы и т.п.

 

 

 

 

 

 

Ткип=н.к. - 180 °С

 

перегонка

 

 

 

Низкотемператур-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная конденсация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Товарный

(НТК), и/или

 

 

 

 

 

 

 

Вакуумные

 

 

низкотемпера-

 

 

 

 

 

 

 

Низкотемпера-

 

 

 

 

 

 

 

 

газойли

 

природный

турная абсорбция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

турная конденса-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сухой

газ

(НТА), и/или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Катали-

 

 

 

 

 

ция (НТК), и/или

 

низкотемператур-

 

 

 

 

 

 

 

 

отбензи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

низкотемпера-

 

ная ректификация

 

 

 

тический

 

 

 

 

 

ненный

 

 

 

 

 

 

Каталитический

турная абсорбция

 

(НТР)

 

 

 

риформинг

 

 

газ (СОГ) –

 

Стабилизация

 

 

(НТА), и/или низ-

 

 

 

 

 

 

крекинг

метан,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

котемпературная

этан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ректификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗСК

 

 

 

 

 

 

 

(НТР)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГПЗ

 

или

 

 

НПЗ

 

 

 

ГПЗ

 

 

ЗПК

 

 

 

 

 

 

 

Широкая

Стабильный

 

Широкая

Арома-

 

Легкие газы

Пропан-про-

 

Широкая

 

 

конденсат,

 

тические

Прямогон-

Бутан-бу-

 

 

фракция

 

фракция

фракция

 

Этан

бензин

 

углеводоро-

(метан, этан,

пиленовая

 

легких угле-

легких угле-

ный бензин

тиленовая

легких угле-

 

газовый

ды (бензол,

пропан,

фракция

 

 

водородов

водородов

(нафта)

фракция (С4)

водородов

 

 

стабильный

толуол,

бутан)

(С3)

 

 

 

(ШФЛУ)

 

(ШФЛУ)

 

 

 

(ШФЛУ)

 

 

(БГС)

 

ксилолы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газофракциони-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сжиженные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углеводород-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные газы (СУГ)

 

дальнейшая переработка

«Популярная нефтехимия»

27

 

II. 3. Основные процессы и технологии

Итак, нефтехимическая промышленность потребляет три основных вида сырья: прямогонный бензин (нафту),ШФЛУ исжиженные газы, а так­ же этан. Напомним,прямогонный бензин производится на нефтепере­ рабатывающих заводах из нефти,ШФЛУ – на газоперерабатывающих за­ водах из попутного нефтяного газа и заводах стабилизации конденсата,сжиженные газы – на газофракционирующих предприятиях, этан – при переработке природного газа.

Пока главным сырьем мировой нефтехимии, и российской в том числе, яв­ ляется нафта:

 

Применение разных видов сырья для пиролиза, %

 

 

 

 

 

 

Видысырья

США

ЗападнаяЕвропа

Япония

Россия

 

 

 

 

 

Этан

49

5

-

6,2

 

 

 

 

 

Сжиженные газы

20

10

19

28,7

 

 

 

 

 

Нафта

31

80

81

51,2

 

 

 

 

 

Газойль

-

5

-

-

 

 

 

 

 

ШФЛУ

-

-

-

13,9

 

 

 

 

 

По сути дела, разница между этими видами сырья невелика. И прямогон­ ный бензин, и ШФЛУ, да и сжиженные газы – это более (нафта) или менее (СУГ) широкие смеси углеводородов, носящих в органической химии название алканы. Их еще называют «парафинами», или «предельными углеводородами», или «насыщенными углеводородами». Их объединяет

28

II

ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ

 

одно – каждое следующее вещество отличается от предыдущего одной дополнительной молекулой углерода:

Вещество

Формула

 

 

 

 

Структура

 

 

 

 

 

 

 

Метан

Ch5

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H — C — H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

Этан

C2H6

 

 

 

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H — C —C — H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

Пропан

C3H8

 

 

Н

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

H — C —C —C — H

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

Бутан

C4h20

 

Н

Н

Н

Н

 

 

 

 

 

H — C —C —C —C — H

 

 

 

 

 

 

Н

Н

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

Пентан

C5h22

Н

H

Н

Н

Н

 

 

 

 

H — C —C —C —C —C — H

 

 

 

 

Н

H

Н

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

Ряд может продолжаться далее, общая формула углеводородов этого ряда

Сnh3n+2.

Сами по себе алканы являются достаточно инертными соединениями, во­ влечь их в химические превращения довольно сложно. Это объясняется большой энергией связи между атомами углерода иС–Н-связей.

«Популярная нефтехимия»

29

 

Кроме того, большая часть востребованной и важной нефтехимической продукции является полимерами или, как их еще называют, высокомо­ лекулярными соединениями, которые могут быть получены только из соединений, которые более охотно и легко вступают в химические пре­ вращения, то есть являются более реакционоспособными. Эти вещества называют алкенами илиолефинами:

Вещество

Формула

 

 

 

 

Структура

 

 

 

 

 

 

 

 

Этилен

C2h5

 

 

 

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

— C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

Пропилен

C3H6

 

 

 

Н

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

— C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

СН3

 

 

 

 

 

 

 

 

Бутилен и изобутилен

C4H8

Н

H

Н

Н

 

СН3

 

 

 

 

 

 

 

 

C

— C — C— Н

C

— C

 

 

 

 

 

 

Н

 

СН3

Н

 

СН3

 

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому на первом этапе нефтехимического производства осущест­ вляются превращения исходного углеводородного сырья – алканов – в смесиолефинов. Наиболее распространенным технологическим процессом, реализующим это превращение, является так называемыйпиролиз. В определенных случаях альтернативой ему служат процессы

дегидрирования.

30

II

ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ

 

studfiles.net