Ректификация газов. Схемы ГФУ и АГФУ

Классификация:

1) природный газ (в основном метан), нефт.(жирные) газы – С₁-С₅, газоконденсатные (нефтезаводские и газопереработки тв.топлив). 2) по содержанию серо-содержащих компонентов: а) слабосернистые (до 20 мг/м³ Н₂S) –эти газы не подлежат спец. очистке, б) сернистые (выше 20 мг/м³ Н₂S) - эти газы подлежат спец. очистке.

При фракционировании газов получают индивидуальные у/в: 1) предельные газы (АТ, АВТ, г/о, кат.реформинг) – метан-этановая фракция (сырье пиролиза, хладогент в процессе депарафинизации масел), пропановая фракция (сырье пиролиза, бытовой сжиженный газ, хладогент), бутановая фракция – сырье для получения бутадиена, бытовой газ, компонент авт.бензинов), пентановая фракция (сырье пиролиза, изомеризации). 2) непредельные газы (КК, коксов, терм.крекинг, пиролиз) – пропан-пропиленовая фракция (сырье полимеризации, алкилирования), бутан-бутиленовая фракция (сырье алкилирования, для получения МТБЭ, сырье для получения синтетического каучука), этан-этиленовая фракция (сырье нефтехимических производств).

Природные, попутные и искусственные газы сод-т различные примеси, поэтому их переработка включает стадии: 1)-очистка газов от мех.примесей (осущ-ся с помощью мех.устройств; различают сухую газоочистку –пылеуловители, циклоны, мокрая газоочистка – основана на контакте запыленного газа с жидкостью, исп-т скрубберы, мокрые циклоны), 2)-осушка от воды (вода явл-ся нежелательным компонентом в газах, т.к. при сжатии и охлаждении она образует кристаллогидраты, забивает трубопроводы и аппараты, способствуют усилению коррозии оборудования; м-ды осушки ----адсорбция на тв.осушителях(силикагель, цеолиты), абсорбция жидкими поглотителями (диэтиленгликоль, р-ры солей), 3)-удаление Н₂S и СО₂ (Н₂S и СО₂ явл-ся кислыми коррозионно-активными газами, во влажной среде способствуют внутр.коррозии труб и оборудования, ухудшают топливные характеристики газа; промышл.м-ды----адсорбционные (актив.уголь, прир. и синт.цеолиты), абсорбционные (жидкие поглотители), окислительные (основан на хим.превращении Н₂S и элем.S), 4)фракционирование на индивидуальные у/в (прим-ся АГФУ, ГФУ, АФУ, КРУ-конденсац.-ректиф.установки).

Схема ГФУ:из у/в газового сырья сначала в деэтанизаторе 1 извлекают сухой газ, состоящий из метана и этана. На верху К-1 поддерживают низкую т-ру подачей орошения, охлаждаемого в аммиачном КХ. Кубовый остаток из К-1 поступает в К-2, где разделяется на пропановую фракция, выводимую с верха этой колонны, и смесь у/в С₄ и выше, направляемую в бутановую колонну К-3. ректификатом этой колонны является смесь бутанов, к-рая в изобутановой колонне К-4 разделяется на изобутановую и бутановую фракции. Кубовый продукт К-3 подается далее в пентановую колонну К-5, где в виде верхнего ректификата выводится смесь пентанов, к-рая в изопентановой колонне К-5 разделяется на н-пентан и изопентан. Нижний продукт К-5 фракция С₆ и выше –выводится с установки.

Схема АГФУ: для деэтанизации газов кат.крекинга исп-ся фракционирующий абсорбер 1. он представляет собой комбинированную колонну абсорбер-десорбер. В верхней части фракционирующего абсорбера происходит абсорбция, т.е. поглощение из газов целевых компонентов (С₃ и выше), а в нижней – частичная регенерация абсорбента за счет подводимого тепла. В кач-ве основного абсорбента на АГФУ исп-ся нестабильный бензин кат.крекинга. Для доабсорбции унесенных сухим газом бензиновых фракций в верхнюю часть фр.абсорбера подается стабилизированный (в К-4) бензин. Тепло вниз абсорбера подается с помощью горячей струи. С верха фр.абсорбера 1 выводится сухой газ (С₁-С₂), а с низа вместе с тощим абсорбентом выводятся у/в С₃ и выше. Деэтанизированыый бензин, насыщенный у/в С₃ и выше, после подогрева в т/о подается в стабилизационную колонну К-2, нижним продуктом к-рого явл-ся стабильный бензин, а верхний – головка стабилизации. Из нее (иногда после сероочистки) в пропановой колонне К-3 выделяют пропан-пропиленовую фракцию. Кубовый продукт пропановой колонны разделяется в бутановой колонне К-4 на бутан-бутиленовую фракцию и остаток (С₅ и выше), к-рый объединяется со стабильным бензином.