Кузнецова Анна Петровна. Извлечение сернистых соединений из природных газов азотсодержащими водорастворимыми полимерами : Кузнєцова Ганна Петрівна. Вилучення сірчистих сполук з природних газів азотовмісними водорозчинними полімерами



  • Название:
  • Кузнецова Анна Петровна. Извлечение сернистых соединений из природных газов азотсодержащими водорастворимыми полимерами
  • Альтернативное название:
  • Кузнєцова Ганна Петрівна. Вилучення сірчистих сполук з природних газів азотовмісними водорозчинними полімерами
  • Кол-во страниц:
  • 181
  • ВУЗ:
  • Кубанский Государственный технологический университет
  • Год защиты:
  • 2006
  • Краткое описание:
  • Кубанский Государственный технологический университет
    КУЗНЕЦОВА Анна Петровна ИЗВЛЕЧЕНИЕ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ ВОДОРАСТВОРИМЫМИ ПОЛИМЕРАМИ
    Специальность 02.00.13 - нефтехимия
    ДИССЕРТАЦИЯ
    на соискание ученой степени кандидата химических наук
    Научный руководитель -
    доктор технических наук, профессор
    Ю.П. Ясьян
    Краснодар - 2006
    Содержание
    Список условных обозначений и сокращений................................................ 5
    Введение................................................................................................................... 6
    I Литературный обзор 9
    1.1 Жидкостные процессы очистки природного газа от сернистых соединений.............................. 9
    1.1.1 Хемосорбционные процессы очистки................................................................ 12
    1.1.2 Процессы очистки газа с использованием физических растворителей 24
    1.1.3 Абсорбция смешанными растворителями.............................................................................. 31
    1.1.4 Энергосберегающие процессы............................................................................. 36
    1.2 Процессы адсорбционной очистки газа от сернистых соединений........................................ 39
    1.2.1 Очистка газа на цеолитах............................................................................................................... 39
    1.2.2 Хемосорбционно-каталитическая сероочистка газа 41
    1.3 Перспективы развития технологии сероочистки газов 48
    1.4 Цель работы и задачи исследования ............................................................................................. 56
    II Экспериментальная часть............................................................................................. 57
    2.1 Описание схемы и аппаратуры лабораторной установки 57
    2.2 Перечень фиксируемых параметров и запланированных анализов...... 58
    2.3 Методика анализов углеводородного газа, сероводорода и связанной серы в отработанном реагенте...................................................................................... 59
    2.4 Методика изучения структуры азотсодержащего водорастворимого полимера и характеристика исследуемого реагента......................................................... 62
    2.5 Методики проверки технологии сероочистки газа, расчета удельного расходного коэффициента АВП, расчета линейной скорости газа в контакторе и времени его пребывания в зоне
    з
    фазового контакта....................................................................................... 62
    III Изучение химических свойств и структуры аминов, триазинов и азотсодержащих водорастворимых........................................ полимеров (АВП) 64
    3.1 Сравнение химических свойств и структуры аминов, триазинов и азотсодержащего водорастворимого полимера .. 72
    3.2 Исследования взаимодействия серы и сероводорода с различными азотсодержащими органическими
    соединениями.............................................................................................. 77
    3.3 Взаимодействие серы и серосодержащих веществ с азотсодержащими гетероциклическими соединениями 80
    IV Изучение синтеза и свойств азотсодержащего водорастворимого полимера............................... 83
    4.1 Определение возможности синтеза продуктов на основе реакции формалина и МЭА.................................................................................................................... 83
    4.2 Определение теплового эффекта реакции............................................................................. 84
    4.3 Результаты синтеза продуктов взаимодействия параформа и МЭА 85
    4.4 Аналитическое обеспечение исследований............................................................................... 86
    V Исследование эффективности очистки природного газа от сероводорода азотсодержащим водорастворимым полимером на экспериментальной установке 100
    5.1 Методика проведения эксперимента на установке.............................................................................. 100
    5.2 Основные факторы, влияющие на величину расходного коэффициента азотсодержащего водорастворимого полимера......................................... 103
    5.3 Особенности технологии доочистки, выявленные при проведении исследований 105
    5.4 Оценка результатов заключительных опытов................................................................... 108
    5.5 Особенности разрабатываемой технологии, выявленные в ходе опытов 110
    5.6 Обработка и обобщение экспериментальных данных 116
    VI Технико-экономическая оценка промышленного внедрения технологии сероочистки газа с использованием азотсодержащего
    водорастворимого полимера....................................................................................... 124
    Выводы............................................................................................................................. 129
    Список использованных источников........................................................................ 131
    Приложения.................................................................................................................... 141
  • Список литературы:
  • Выводы
    1. Впервые предложен и экспериментально обоснован эффективный серопоглощающий реагент, синтезированный на основе МЭА (моноэтаноламина) и параформа, используемый для очистки малосернистых природных газов.
    2. На основе современных методов анализа: ЯМР, тонкослойной хроматографии, хромато-масс-спектроскопии, ИК-спектроскопии изучена химическая природа и структура реагента, применяемого для сероочистки природного газа. Показано, что азотсодержащий водорастворимый полимер (АВП) является смесью соединений, основную долю которых составляют соединения триазиновой и оксазолидиновой структуры. Обнаружено, что соотношение триазиновых и оксазолидиновых компонентов в реагенте АВП зависит от соотношения исходных реагентов (параформа и МЭА) при проведении синтеза.
    3. Определены основные характеристики свежего и отработанного серопоглощающего реагента АВП. Показано, что свежий АВП представляет собой вязкую маслянистую жидкость с плотностью немного выше 1,0 г/см3, хорошо растворимую в воде, не пожароопасную, активно реагирующую с сероводородом и другими сернистыми соединениями, не взаимодействующую с углекислым газом, не образующую твердой фазы при взаимодействии с сероводородом и другими сернистыми соединениями. Водородный показатель свежего реагента составляет 12.
    4. Установлено, что отработанный раствор АВП представляет собой вязкую маслянистую жидкость янтарного или светло-коричневого цвета со слабым запахом формалина, хорошо растворимую в воде, не оказывающую токсического действия при вдыхании паров. Водородный показатель отработанного АВП составляет 8.
    5. Изучены особенности синтеза реагента АВП и влияние режимных параметров на состав реагента. Показано, что синтез АВП проходит экзотермично при температуре от 0 до 80°С, вредных выбросов при синтезе не происходит. Повышение температуры до 80°С приводит к осмоленню продукта. Оптимальным соотношением моноэтаноламин-параформ при синтезе являлось 1:1. При соотношении 1:1,5 в продукте синтеза наблюдается большее число компонентов.
    6. Результаты опытов показали, что основными факторами, влияющими на величину удельного расходного коэффициента, являлись факторы, способствующие увеличению поверхности фазового контакта газа и реагента: вязкость раствора АВП, высота реакционной зоны, объемная и линейная скорости газа, время пребывания газа в зоне реакции.
    7. В результате обработки экспериментальных данных получены зависимости удельного объемного расходного коэффициента реагента АВП от средней линейной скорости газа в зоне фазового контакта. Полученные зависимости могут быть использованы при расчетах геометрических размеров контакторов для установок сероочистки газа при любой производительности.
    8. Использование АВП в комбинации с существующей технологией сероочистки газа на газоконденсатном промысле дает возможность получать дополнительно три кондиционных товарных продукта: серу коллоидную пасту по ТУ 0443-001-0575963-01, многофункциональный реагент АВП для подавления сульфат-редуцирующих бактерий, отработанный реагент АВП, как ингибитор коррозии.
    9. Выполнена технико-экономическая оценка промышленного внедрения процесса сероочистки газа с использованием реагента АВП. Исследования показали, что реагент АВП обладает совокупностью положительных технологических и технико-экономических свойств, позволяющих рекомендовать его для промышленной сероочистки углеводородных малосернистых газов с содержанием сероводорода до 0,5 г/нм3.
  • Стоимость доставки:
  • 230.00 руб


ПОИСК ДИССЕРТАЦИИ, АВТОРЕФЕРАТА ИЛИ СТАТЬИ


Доставка любой диссертации из России и Украины