Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 9
1.1. Технологии демеркаптанизации нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов 9
1.2. Характеристики меркаптансодержащих нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов 18
1.3. Интенсификация процессов нефте- и газопереработки волновыми воздействиями 21
1.4. Влияние магнитного поля на нефтяные системы 24
1.5. Аппараты для магнитной обработки жидкостей 28
1.6. Механизм реакции окисления меркаптанов серой в присутствии аминов и влияние магнитного поля на реакции радикальных пар 34
Заключение по обзору и постановка задачи 38
2. Объекты и методы экспериментальных исследований процесса демеркаптанизации 42
2.1. Характеристика сырья и реагентов 42
2.2. Методика определения меркаптановой серы 44
2.3. Экспериментальная лабораторная установка демеркаптанизации
2.4. Методы математического планирования эксперимента 50
2.5. Проточная установка магнитной обработки газоконденсата и его фракций 56
3. Экспериментальные исследования демеркаптанизации газоконденсата, его фракций и обсуждение результатов 59
3.1 .Демеркаптанизация фракции 120-180С. 59
3.2. Демеркаптанизация фракции нк-120С 73
3.3. Демеркаптанизация газоконденсата и фракций нк-350С, 230-350С
3.4. Демеркаптанизация фракции нк-120С, 120-180С и газоконденсата с применением метилдиэтаноламина 89
3.5. Сравнительные данные по демеркаптанизации газоконденсата и его фракций 91
3.6. Кинетика и влияние магнитного поля на процесс демеркаптанизации 94
4. Возможности практического использования разработанного способа демеркаптанизации в промышленном процессе 100
4.1. Принципиальная технологическая схема процесса демеркаптанизации 100
4.2. Экономическая оценка процесса демеркаптанизации газоконденсата и его фракций 104
4.3. Экологические аспекты 106
Выводы 110
Список использованных источников
- Характеристики меркаптансодержащих нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов
- Экспериментальная лабораторная установка демеркаптанизации
- Демеркаптанизация газоконденсата и фракций нк-350С, 230-350С
- Экономическая оценка процесса демеркаптанизации газоконденсата и его фракций
Введение к работе
Актуальность. Очистка нефтей и газоконденсатов от сернистых соединений связана с изменениями требований к качеству и компонентному составу моторных топлив [1,2] происшедшими за последние десятилетия; с проблемами экологии, необычайная острота которых настоятельно диктует необходимость создания и усовершенствования технологических процессов, позволяющих исключить или существенно уменьшить выбросы в окружающую среду сернистых соединений, относящихся к числу основных загрязнителей атмосферного воздуха и водной среды.
Возникают осложнения и при переработке меркаптансодержащего сырья по традиционным схемам на существующем оборудовании газо- и нефтеперерабатывающих предприятий. Меркаптаны, обладая кислотными свойствами и являясь термически нестабильными соединениями, при нагревании разлагаются с образованием непредельных соединений, склонных к конденсации и полимеризации, что приводит к отложению высокомолекулярных соединений в теплообменной, нагревательной аппаратуре [2].
Развитие нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности и, как следствие, переработка больших объемов нефти и газа в качестве первоочередных ставит следующие задачи: наиболее полное использование всех компонентов, входящих в состав исходного сырья, интенсификацию производственных процессов, улучшение качества готовой продукции. Одними из наиболее трудноудаляемых примесей являются сероорга-нические вещества. Решение проблем, связанных с добычей и переработкой серосодержащих нефтей, газоконденсатов и газов, в общем плане заключается в превращении сильно токсичных меркаптанов в безвредные или существенно менее вредные вещества [3,4].
В этой связи становится актуальной очистка нефтей и газоконденсатов от сернистых соединений, главным образом от меркаптанов.
• Автор выражает глубокую признательность научному консультанту к.т.н., Белинскому Б.И.
Цель работы. Исследование процесса окислительной демеркаптанизации астраханского газоконденсата и его фракций обработкой элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора и интенсификация этого процесса воздействием постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Основные задачи. Определение содержания меркаптановой серы в сырье и очищенных фракциях. Изучение процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина в качестве катализатора. Исследование эффективности процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в условиях воздействия постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Определение влияния параметров процесса очистки на степень демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций при воздействии постоянного магнитного поля на реакционную смесь (сырье, катализатор, раствор серы в дизельной фракции или очищенном газоконденсате). Разработка принципиальной технологической схемы процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата элементной серой при воздействии постоянного магнитного поля. Технико -экономическая и экологическая оценка процесса очистки газоконденсата от меркаптанов.
Научная новизна. Установлены закономерности процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора. Впервые показана возможность повышения эффективности демеркаптанизации воздействием на реакционную смесь постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Выведены математические зависимости влияния параметров магнитной обработки на степень демеркаптанизации. Разработана принципиальная технологическая схема процесса окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина при воздействии постоянного магнитного поля на реакционную смесь.
Рассмотрена схема превращения меркаптанов в дисульфиды при взаимодействии с элементной серой в присутствии этаноламина под действием магнитного поля. Схема превращения связана с явлениями синглет - три-плетной конверсии радикалов, гомолитической диссоциации и спиновой ориентации парамагнитных частиц в направлении магнитного поля, приводящих к увеличению мелкодисперсности нефтяных дисперсных систем (НДС) реакционной смеси.
Практическая ценность. Процесс демеркаптанизации элементной серой в присутствии диэтаноламина как катализатора в магнитном поле позволяет увеличить степень очистки сырья на 3-11 %. Ожидаемый экономический эффект от реализации предлагаемого процесса демеркаптанизации газового конденсата на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ) составляет около 190 млн. руб./год со сроком окупаемости инвестиций 3 года. В предлагаемой технологической схеме демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина отсутствуют сернисто-щелочные стоки, что существенно уменьшит загрязнения окружающей рреды.
Основные положения, выносимые на защиту. Закономерности окислительной демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций элементной серой в присутствии диэтаноламина и метилдиэтаноламина как катализаторов. Интенсификация процесса демеркаптанизации элементной серой воздействием постоянного магнитного поля в динамическом режиме на реакционную смесь. Математические зависимости степени демеркаптанизации стабильного газоконденсата и его фракций от варьируемых параметров процесса (температуры, продолжительности, концентрации этаноламина, соотношения элементцой и меркаптановой серы, а в случае магнитной обработки - от скорости прохождения реакционной смеси через магнетизатор и магнитного модуля). Схема превращения меркаптанов в дисульфиды при взаимодействии с элементной серой в присутствии этаноламина как катали затора в магнитном поле. Принципиальная технологическая схема процесса демеркаптанизации стабильного газоконденсата элементной серой как окислителя и диэтаноламина как катализатора с магнитной обработкой реакционной смеси. Технико-экономические и экологические преимущества предлагаемого процесса демеркаптанизации стабильного газоконденсата. Реализация. На АГПЗ приняты к опытно - промышленному внедрению на производстве №3 основные положения и выводы диссертационной работы «Интенсификация демеркаптанизации стабильного газоконденсата воздействием магнитного поля» в части технологии предварительного облагораживания газоконденсата и его дальнейшей переработки, а также применения воздействия магнитным полем на сырье, с целью повышения степени демеркаптанизации и получения из него продуктов с заданными характеристиками. В АГТУ используются основные положения и выводы диссертационной работы, а именно: методика проведения и изучения процесса демеркаптанизации в лабораторных условиях (методические указания), способы интенсификации процесса и увеличения степени очистки, применение специальной аппаратуры в технологических схемах демеркаптанизации, при подготовке инженеров химиков-технологов по специальности 05.17.07 «Химия и технология топлив и специальных продуктов» в лекционных курсах, при разработке темы НИР «Исследование демеркаптанизации газоконденсата и фракций из него» за 2003г., при выполнении лабораторных работ по специальным дисциплинам «Технология переработки нефти и газа», «Термокаталитические процессы переработки нефти», а также в процессе курсового и дипломного проектирования.
В Астраханском научно - исследовательском и проектном институте газа (АНИПИГАЗ) при разработке темы: «Разработка способов демеркаптанизации продукции астраханского ГПЗ» (№ Н - 16/2001) использованы основные положения, рекомендации и выводы, содержащиеся в диссертации.
Характеристики меркаптансодержащих нефтей, нефтепродуктов и газоконденсатов
Переработка углеводородного сырья связана с определенными технологическими процессами, сложность и разнообразие которых, зависят не только от желаемого ассортимента и качества получаемой продукции, но и от качества исходного сырья.
Одним из основных критериев при выборе схемы работы нефте- или газоперерабатывающего завода служит содержание меркаптановой серы. Этот критерий определяет экономику предприятия. Чем больше содержание меркаптанов и серы в сырье, тем сложнее условия его переработки, тем больше требуется затратить средств и тем труднее обеспечить высокое качество получаемых продуктов. При переработке меркаптансодержащих соединений возникают источники дополнительных потерь ценного сырья и продуктов его переработки, выше уровень загрязнения окружающей среды углеводородами, меркаптано-выми соединениями, сложнее условия очистки сточных вод.
Для России характерно увеличение объема переработки нефтей и газовых конденсатов с высоким содержанием меркаптановой серы в дистиллят-ных фракциях. Ранее такие нефти были редкостью [48] - доли процента в общем объеме добычи, поэтому их влияние на качество получаемых нефтепродуктов не ощущалось, специфических проблем при переработке не возникало.
С развитием техники глубокого бурения открыты месторождения меркаптансодержащих газовых конденсатов и нефтей в районах, приуроченных к Прикаспийской впадине. Ряд таких месторождений вступил в промышленную эксплуатацию в Оренбургской и Астраханской областях Российской Федерации, Казахстане и Узбекистане [2].
Нефти и газовые конденсаты Прикаспийской низменности отличаются высоким содержанием меркаптанов [49] (см. таблицу 1.2.1). К ним относятся стабилизированные оренбургский, карачаганакский и астраханский газовые конденсаты, жанажольская, тенгизская (Западный Казахстан) и ряд других нефтей.
Как видно из таблицы 1.2.1 основная часть общей серы практически во всех нефтях и конденсатах приходится на долю меркаптановой серы. Следовательно, при раздельной переработке этих нефтей и конденсатов путем демеркаптанизации может быть решена проблема получения товарных топлив, соответствующих требованиям по содержанию серы. При выборе технологии очистки следует учитывать неоднотипность состава и неравномерность распределения соединений серы по фракциям. Таблица 1.2.1 Содержание общей и меркаптановой серы в нефтях и конденсатах
В числителе- общей, в знаме- нателе- меркаптановой При изучении нефтяных систем нельзя ограничиваться только выяснением фракционного, группового и химического состава, данными элементного анализа и т.п.: не менее важно знать, в каком состоянии - молекулярном или дисперсном - находится данная система в исследуемом интервале внешних условий. Нефти, нефтепродукты и газоконденсаты представляют собой нефтяные дисперсные системы (НДС), в которых в качестве дисперсной фазы выступают различного рода ассоциаты, состоящие из значительного числа молекул и обладающие выраженной поверхностью раздела фаз. Очевидная необходимость изучения поведения нефтяных дисперсных систем в процессах нефтепереработки послужила основой для разработки системного подхода в описании их свойств и механизма фазовых превращений [50-53]. 1.3 Интенсификация процессов нефте - и газопереработки волновыми воздействиями
Для интенсификации химико-технологических процессов, разработки новых ресурсо - и энергосберегающих технологий все большее применение находят методы, реализуемые на основе физических принципов: электрических, магнитных, радиационных, акустических, микроволновых, вибрационных, лазерных и т.д. Модернизация традиционных технологий в области варьирования новых параметров и компонентов процесса или среды лишь незначительно повышает показатели существующих процессов. Резкого повышения эффективности производства и качества получаемых продуктов можно добиться путем применения нетрадиционных способов воздействия на процесс [54].
Волновые воздействия на нефтяные системы открывают новые возможности в нефтяной, нефте - и газоперерабатывающей промышленности.
Углубление переработки нефти, повышение эффективности, улучшение качества нефтепродуктов всегда было и остается в ряду наиболее актуальных проблем нефтеперерабатывающих предприятий. Традиционными путями решения проблемы является применение новых конструкционных и технологических решений при вводе новых установок, разработка новых типов катализаторов и т.п. Все это является трудноосуществимым, требует больших капитальных вложений и значительного времени. Заметное повышение эффективности возможно путем интенсификации уже существующих процессов с использованием физико-химических методов воздействия. Один из них - акустическое воздействие и модифицирующие добавки [55]. Изучено влияние акустической обработки сырья каталитического крекинга (вакуумного газойля с добавлением 2 - 10 % бензиновой фракции отгона смолы пиролиза БСП) на выход бензина и его качество. Показано, что выход бензиновой фракции увеличивается на 2 % масс, при добавлении к сырью 10 % БСП и на 7 % масс, при комплексной подготовке, т.е. при добавлении смолы пиролиза и акустической обработке. Выход газа остается неизменным, выход кокса несколько снижается. При этом на 6 % масс, снижалось содержание олефиновых углеводородов при одновременном возрастании ароматических и существенно, почти вдвое, уменьшалось содержание серы. Октановое число повысилось на 4 пункта.
Рассмотрена возможность увеличения выхода топливных и масляных фракций [56] в результате обработки мазута озоном и жестким УФ - облучением. Рассмотрены реологические свойства самого мазута и выделенного из него жидкого битума. Облучение УФ проводили при комнатной температуре, мазут содержал озон 4,3 г/кг. Также облучали исходный мазут. Облучение приводит к интенсификации реакций уплотнения - вязкость битума возрастает на порядок. Процессы уплотнения сопровождаются процессами деструкции - появление фракции н.к. - 180 С у мазута облученного и увеличение энергии активации битума из облученного мазута.
В предлагаемом способе переработки остаточных нефтепродуктов [57] введенные в гудрон после кавитационной обработки добавки (ароматизированные фракции, полярные соединения) блокируют парамагнитные центры образовавшихся осколков асфальтовых ассоциатов и препятствуют их вторичной ассоциации. В результате при протекании процесса висбрекинга ас-фальтены находятся в более высокодисперсном состоянии, что способствует более эффективному снижению вязкости.
При волновой обработке нефтяного сырья в режиме кавитации [58] происходит конденсация углеводородов и формирование углеводородов и формирование надмолекулярных структур за счет энергии, вносимой в дисперсную систему волновым полем. Изменение энергического состояния нефтяного сырья при волновой обработки оценивалась по показателю концентрации парамагнитных центов в ходе термолиза. При температурах выше 120С «обработанное сырье» находилось в активном состоянии, чем исходное.
Экспериментальная лабораторная установка демеркаптанизации
Для проведения исследовательских работ в лаборатории была собрана установка для демеркаптанизации газоконденсатных фракций. Схема установки приведена на рис. 2.3.1. Рис. 2.3.1 Схема лабораторной установки демеркаптанизации 1 - штатив; 2 - мотор; 3 - мешалка; 4 - колба; 5 - термометр; 6 - обратный холодильник; 7 - термостат Методика проведения процесса заключалась в следующем. В качестве сырья процесса использовали газоконденсат и его фракции. Количество образца составляло 70 мл. В качестве окислителя использовали элементную серу, взятую в количестве 0,5 - 2 моль на 1 моль меркаптановой серы, содержащейся в сырье. В качестве катализатора использовали диэтаноламин и метилдиэтаноламин -в количестве 0,1 - 0,3 % масс от исходного сырья. Раствор серы с концентрацией 1,5 % предварительно готовили путем растворения взвешенного количества молотой серы (по ГОСТ 127-76, сорт 9998) в дизельной фракции (ГОСТ 305-82), полученной из газоконденсата. Смешивали серу и дизельную фракцию при температуре 50С. Этот раствор использовали для очистки бензиновых фракций, полученных из газоконденсата. Для очистки самого газоконденсата использовали раствор серы с концентрацией 2%, который готовили так же как 1,5%-ый раствор серы в дизельной фракции, только серу растворяли в газоконденсате, предварительно прошедшем демеркаптанизацию.
В качестве альтернативного растворителя можно использовать сероуглерод. Растворимость серы в сероуглероде при температуре 50С составляет 66 %, а при температурах 80 и 100С 79,0 и 92,0 % соответственно.
Полученный таким образом раствор элементной серы в дизельной фракции или газоконденсате смешивали с заданным количеством органического амина и использовали в качестве окислительного раствора для демер-каптанизации сырьевой фракции. Затем реакционную смесь (сырьевая фракция и окислительный раствор) загружали в термостатированную трехгорло-вую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром (рис. 2.3.1). Смесь перемешивали при температуре 30 - 50С в течение 15 - 45 минут.
По окончании обработки демеркаптанизированный продукт промывали дистиллированной водой (7 мл) в течение 10 мин. и отделяли с помощью делительной воронки. Затем проводили количественный анализ на содержание меркаптановои серы методом потенциометрического титрования по ГОСТ 17323-71. Все погрешности анализа находятся в рамках методики. В процессе проведения исследований и отработки методики были поставлены эксперименты для проверки или опровержения отдельных предположений. Роль элементной серы как окислителя и диэтаноламина как катализатора была показана следующим образом. Процесс демеркаптанизации газоконденсата проводили при одинаковых условиях (температура 50С, продолжительность 23 мин.). Сначала эксперимент проводили в отсутствии окислительного раствора при концентрации амина 0,1 %. При этом содержание меркаптанов оставалось неизменным. На втором этапе отсутствующим компонентом была элементная сера, а к газоконденсату добавляли 1,5 % раствор дизельной фракции и ДЭА в ко 49 личестве 0,1 % масс. Результаты потенциометрического титрования также показали, что содержание меркаптанов не уменьшилось. На третьем этапе элементную серу добавляли не в виде раствора, а в виде порошка в соотношении серы моль на моль меркаптановой серы в сырье 1: 1 моль/моль. При этом содержание меркаптанов до и после опыта не изменилось. На четвертом этапе эксперименты проводили в отсутствии ДЭА, результаты которого показали, что очистки от меркаптанов не происходило. На пятом этапе использовали все компоненты (соотношение серы моль на моль меркаптановой серы в сырье составило 1:1, количество ДЭА -0,1 % масс, 1,5 % раствор дизельной фракции, температура процесса 50С, продолжительность 23 мин.) очистка составила 87,8 %. Для того, чтобы убедиться, что именно меркаптаны подвергаются превращению, в сырой газоконденсат был введен в количестве 0,2 % масс, вы-сококипящий (150С) гексилмеркаптан. Далее эту смесь обрабатывали раствором серы (соотношение серы моль на моль меркаптановой серы в сырье 1: 1 моль/моль) в присутствии ДЭА (0,1 % масс. ) при 50С в течение 23 мин. по вышеизложенной методике. Количество меркаптанов уменьшилось на 78 %. Принимая во внимание то, что гексилмеркаптан не мог испариться при температуре эксперимента, можно утверждать, что снижение концентрации меркаптанов происходит вследствие химической реакции - окисления до дисульфидов.
Предварительные качественные эксперименты на астраханском газоконденсате показали, что сера, растворенная в дизельной фракции является окислителем, а ДЭА катализатором. Определение количественного влияния этих факторов, а также продолжительности, температуры и режима магнитной обработки проводилось с помощью методов математического планирования. 2.4 Методы математического планирования эксперимента
Для определения степени влияния параметров демеркаптанизации на степень очистки газоконденсата и его фракций был применен метод математического планирования эксперимента по схеме полного факторного эксперимента (ПФЭ) [82]. Такое планирование эксперимента предполагает одновременное изменение всех факторов, влияющих на процесс, что позволяет сразу установить степень взаимодействия факторов и значительно сократить общее число опытов.
В качестве критерия оценки эффективности процесса была принята степень очистки газоконденсата и фракций из него (Y, %) - отношение первоначального количества меркаптанов в сырой фракции к их остаточному количеству в очищенной фракции. Каждое определение проводили не менее трех раз.
Демеркаптанизация газоконденсата и фракций нк-350С, 230-350С
Так как содержание меркаптановой серы во фракции нк-350С и газоконденсате одинаковое (рис. 3.2.1), то можно предположить, что и степени очистки этих двух видов сырья не различаются. На основании результатов предыдущих исследований демеркаптанизацию фракции нк-350С проводили при температуре 50С и продолжительности обработки 23 мин. Количество добавляемой серы для фракции нк-350С составило 2 моля по отношению к содержанию меркаптановой серы в сырой фракции, количество диэтаноламина 0,1 % масс. Реакционную смесь подвергали воздействию магнитного поля при скорости потока 0,025 м/с и магнитном модуле 4,8 мТл-м.
Большой интерес представляет процесс демеркаптанизации газоконденсата, поскольку все исследуемые фракции в данной работе получены из этого сырья. В таблице 3.3.2 приведена расширенная матрица планирования полного факторного эксперимента для определения зависимости содержания меркаптановои серы в газоконденсате от параметров обработки.
Из анализа коэффициентов полученного уравнения регрессии следует: повышение концентрации диэтаноламина в исследованной области незначительно снижает степень демеркаптанизации (коэффициент при Xi), таким образом, процесс эффективнее идет при небольших расходах амина; - наибольшее влияние на эффективность очистки оказывает количество окислителя - элементной серы (коэффициент при Х2); - коэффициент парного взаимодействия, описывающий влияние количества диэтаноламина и количества элементной серы во взаимодействии имеет отрицательный знак, поэтому увеличение эффективности процесса следует ожидать при увеличении количества элементной серы и снижении концентрации ДЭА и наоборот. На рис. 3.3.1 показаны зависимости степени очистки газоконденсата от концентрации амина при разных соотношениях элементной серы в растворе и меркаптановой серы в сырье.
Результаты экспериментов, полученные для газоконденсата, представлены в виде изолиний (рис. 3.3.2) зависимости степени очистки сырья от концентрации амина и соотношения элементной и меркаптановои серы при температуре процесса 50С и продолжительности обработки 23 мин.
Как и при ранее проведенных исследованиях с фракциями 120-180С, нк-120С и нк-350С, наибольшее влияние на степень очистки газоконденсата оказывает соотношение элементной серы - окислителя и меркаптановои серы, содержащейся в сырье. В области соотношения элементной серы в растворе и меркаптановои серы в сырье в безразмерной системе координат в нулевой отметке (что соответствует 1:1 моль/моль), при увеличении концентрации амина степень очистки остается неизменной. концентрация амина в безразмерной системе координат
Изолинии зависимости степени очистки газоконденсата от концентрации амина и соотношения элементной серы в растворе и меркаптановои серы в сырье при температуре процесса 50С
Из анализа коэффициентов полученного уравнения регрессии, следует: скорость потока, с которой сырье и окислительный раствор проходят через магнитное поле в исследуемом диапазоне 0,0085 - 0,025 м/с незначительно влияет на процесс демеркаптанизации (коэффициент при Xi). Положительный знак фактора указывает на то, что чем больше скорость потока, тем лучше процесс очистки; наибольшее влияние на процесс очистки оказала магнитная индукция (коэффициент при Х2). Этот фактор имеет положительный знак, что указывает на эффективное влияние наибольшего показателя модуля; коэффициент парного взаимодействия, описывающий влияние скорости и магнитной индукции на процесс также имеет положительный знак, поэтому увеличение эффективности процесса следует ожидать при одновременном увеличении или понижении скорости и модуле в исследуемом диапазоне.
Адекватность модели была подтверждена дополнительными экспериментами на основном уровне (скорость потока 0,017 м/с, конструктивный модуль 3,4 мТл-м), полученное значение (93,7 %) соответствует расчетному (93,8 %). Откуда следует, что модель пригодна для представления результатов эксперимента (таблица 3.3.6).
Из анализа коэффициентов полученного уравнения регрессии, следует: заметное влияние на процесс очистки оказал магнитный модуль (коэффициент при Х2). Этот фактор имеет положительный знак, что указывает на эффективное влияние наибольшего показателя модуля; коэффициент парного взаимодействия, описывающий влияние скорости и магнитной индукции на процесс имеет положительный знак, что указывает на действие данных факторов с наибольшими или наименьшими значениями.
Экономическая оценка процесса демеркаптанизации газоконденсата и его фракций
Рассчитав денежные потоки по годам, получили, что проект установки демеркаптанизации газоконденсата Астраханского ГПЗ является прибыльным (чистая прибыль составит 183 905,8 тыс. руб. в год), рентабельным (25,3 %), кредитоспособным и со сроком окупаемости инвестиций 3,0 года.
Любые техногенные загрязнения окружающей среды ведут к нарушению режимов действия экологических факторов, к разрушению экологических ниш и экосистемы в целом. При этом необходимо учитывать, что любые виды и формы очистки объектов окружающей среды могут повлечь за собой возникновение новых экологических проблем.
Загрязнение природной среды газообразными, жидкими и твердыми веществами, вызывающее деградацию среды обитания и наносящее ущерб здоровью населения, остается острой экологической проблемой, имеющей большое социальное и экономическое значение.
В то же время, нефтяное и газовое дело сегодня - едва ли не самая стабильная отрасль отечественной промышленности. Продукция предприятий ТЭК исторически является основой всей российской экономики, а поступающие налоги - одна из главных составляющих госбюджета.
Нефтегазовая отрасль сегодня одна из немногих в стране, которая должна и реально способна решать экологические проблемы, связанные с ее производственной деятельностью.
В связи с этим, возникает серьезная необходимость углубленного исследования возможностей обеспечения экологической эффективности принимаемых решений, учитывающей особенности каждой стадии «жизненного цикла» объектов нефтегазового комплекса. Одним из направлений обеспечения такой эффективности является всесторонняя комплексная оценка ситуации и правильность принятия экологически обоснованных решений.
Несмотря на разнообразные виды осуществляемой природоохранной деятельности, состояние окружающей природной среды продолжает ухудшаться. Во многом, эти причины связаны с построением природоохранной системы по принципу «конца трубы», когда основные действия направлены на обезвреживание потоков загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, а не на предотвращение их образования [92].
Поэтому предотвращение загрязнений является важнейшей проблемой современности. Оно основано на различного рода профилактических мероприятиях, которым во многих странах надлежащего внимания не уделяют [93].
Расширяющееся международное сотрудничество России, ее обязательства по гармонизации экологического законодательства и стандартов, в т.ч. связанные со вступлением во Всемирную торговую организацию, требуют применения общепринятых и эффективных процедур и методов управления, в частности, производственного экологического управления, основанного на международных стандартах серии ISO 14000. Главный принцип эффективного экологического управления по стандартам серии ISO 14000 исходит из адекватной постановки целей и задач, - это постоянное, из года в год, улучшение там, где это возможно [92].
Метод воздействия магнитным полем является безреагентным и позволяет увеличить степень демеркаптанизации [93]. В результате демеркаптанизации сырья по исследуемому процессу образуются помимо очищенного сырья раствор насыщенного амина, который далее используется на установках сероочистки. При рассмотрении типовой установки демеркаптанизации [90] можно выделить следующие отходы и выбросы таких установок: 1. Сернисто-щелочные стоки, которые содержат токсичный сульфид натрия. 2. Отработанный воздух со стадии регенерации щелочного раствора, который содержит в своем составе углеводороды, влагу, следы паров дисульфидов и меркаптанов. Так как в нем присутствуют меркаптаны и дисульфиды, то возникает необходимость очистки такого воздуха. Наиболее надежным способом очистки отработанного воздуха от меркаптанов, дисульфидов и углеводородов является сжигание их в печи, в результате чего сернистые соединения, содержащиеся в воздухе превращаются в SO2, который затем выбрасывается в атмосферу.
Сравнительные данные сернисто-щелочных стоков и выбросов приведены в таблице 4.3.1.
Из таблицы видно, что предлагаемая схема, основанная на использовании окислительной демеркаптанизации, позволяет полностью избежать образования сернисто - щелочных стоков и отходов в процессе демеркаптанизации сырья.
