Ukweli muhimu zaidi juu ya mali ya sug. Maeneo ya uwekaji wa gesi kimiminika Gesi ya petroli iliyoyeyuka imepatikana kutokana na nini?

UDC 696.2 (07)

BBK 38.763 na 7

P 52 Polozov A.E. Ugavi wa gesi: Mwongozo wa kina wa elimu kwa wanafunzi wanaotumia mawasiliano kwa kutumia teknolojia za kujifunza umbali / A.E. Polozov. - Belgorod: Nyumba ya uchapishaji ya BSTU iliyopewa jina lake. V.G. Shukhova, 2006. - p.

Mwongozo wa kina wa mafunzo unaeleza masuala ya uzalishaji, maandalizi, usafirishaji wa gesi asilia, pamoja na mitandao ya usambazaji wa gesi kwa maeneo yenye watu wengi na vifaa vya viwandani; masuala ya kutu na ulinzi wa mabomba ya gesi kutoka humo, misingi ya kubuni mifumo ya usambazaji wa gesi, mahesabu ya kuamua haja ya gesi, mahesabu ya nguvu ya gesi ili kuamua kipenyo cha mabomba ya gesi. Chaguzi za teknolojia ya kuzalisha gesi asilia iliyoyeyushwa na biogas zinawasilishwa. Chaguzi hutolewa kwa mifano ya mahesabu ya usambazaji wa gesi kwa maeneo ya watu.

Chapisho hilo linajumuisha nyenzo zote za kumbukumbu zinazohitajika ili kukamilisha kazi ya kozi na miradi ya diploma.

Mwongozo huu wa kina wa elimu unakusudiwa wanafunzi wa mawasiliano wanaotumia teknolojia za kujifunza umbali katika taaluma: "Ugavi wa gesi", wanaofanya kazi kwa kujitegemea kwa kutengwa na Chuo Kikuu.

Utangulizi

Sehemu ya gesi asilia katika usawa wa mafuta ya Urusi ni 60%. Kwa kuwa gesi asilia ni carrier wa nishati yenye ufanisi, katika hali ya shida ya kiuchumi, gesi inaweza kuunda msingi wa maendeleo ya kijamii na kiuchumi ya mikoa ya Urusi, kuboresha hali ya kazi na maisha ya idadi ya watu, na pia kupunguza uchafuzi wa mazingira.

Ikilinganishwa na aina zingine za mafuta, gesi asilia ina faida zifuatazo:

gharama ya chini;

thamani ya juu ya kalori, kuhakikisha uwezekano wa kusafirisha kupitia mabomba ya gesi kwa umbali mkubwa;

mwako kamili, kuwezesha hali ya kazi ya wafanyakazi wanaohudumia vifaa vya gesi na mitandao;

kutokuwepo kwa monoxide ya kaboni katika muundo wake, ambayo ni muhimu hasa katika kesi ya uvujaji wa gesi ambayo hutokea wakati wa usambazaji wa gesi kwa watumiaji wa manispaa na kaya;

pato la juu la joto (zaidi ya 2000 ° C);

uwezo wa kuelekeza michakato ya mwako na kufikia ufanisi wa juu.

Aidha, gesi asilia ni malighafi yenye thamani kwa tasnia ya kemikali.

Matumizi ya mafuta ya gesi hufanya iwezekanavyo kuanzisha mbinu za ufanisi za uhamisho wa joto, kuunda vitengo vya joto vya kiuchumi na vya juu vya utendaji na vipimo vidogo vya jumla, gharama na ufanisi wa juu, na pia kuboresha ubora wa bidhaa.

Usalama, uaminifu na ufanisi wa sekta ya gesi hutegemea kiwango cha mafunzo ya wafanyakazi wa uendeshaji.

Kazi kuu wakati wa kutumia gesi asilia ni matumizi yake ya busara, ambayo ni, kupunguza matumizi maalum kupitia kuanzishwa kwa michakato ya kiteknolojia ya kiuchumi ambayo mali nzuri ya gesi hugunduliwa kikamilifu. Matumizi ya mafuta ya gesi hukuruhusu kuzuia upotezaji wa joto uliowekwa na kuchomwa kwa mitambo na kemikali. Kupunguza hasara za joto na bidhaa za mwako wa kutolea nje hupatikana kwa kuchoma gesi kwa viwango vya chini vya mtiririko wa hewa. Wakati vitengo vinafanya kazi kwenye mafuta ya gesi, inawezekana pia kutumia bidhaa za mwako kwa hatua. Kazi kuu katika maendeleo ya mifumo ya usambazaji wa gesi ni: matumizi ya vifaa vya polymer mpya kwa mitandao na vifaa, miundo mpya ya mabomba na vipengele vya kuunganisha, pamoja na teknolojia mpya:

Kuanzishwa kwa vifaa vya ufanisi vya kutumia gesi;

Kupanua matumizi ya gesi kama mafuta ya gari katika usafirishaji;

Tumia katika hali iliyokandamizwa na kioevu kwa joto la cryogenic;

Kuanzishwa kwa teknolojia za kuokoa nishati;

Kutoa uzalishaji wa joto na umeme kwa kuzingatia gesi asilia kwa ajili ya joto na usambazaji wa nishati kwa miji midogo na makazi ya vijijini;

Ufuatiliaji na uchunguzi wa mlolongo wa kiteknolojia wa usambazaji wa gesi kwa watumiaji (kutoka kwa ufuatiliaji wa hali ya kiufundi ya vifaa vya usambazaji wa gesi hadi mfumo wa uhasibu wa usambazaji wa gesi).

Matumizi ya gesi katika tasnia husaidia kuboresha hali ya kazi na kuongeza tija, kupunguza kasoro na kupunguza gharama za uzalishaji, nk.

Maendeleo yaliyopangwa ya uchimbaji wa asili na uzalishaji wa gesi zinazoweza kuwaka na biogas katika nchi yetu itafanya iwezekanavyo sio tu kukidhi mahitaji ya teknolojia na nishati ya viwanda, lakini pia kupanua kazi kwa upanaji wa gesi ya miji na miji.

Wabunifu, kwa kushirikiana na waendeshaji mashine na timu za mitambo ya kujenga mashine, huunda vipengele vipya vya mabomba ya gesi, mashine za kusafisha na kuhami joto, vifaa vya tanuru ya gesi, vifaa vya burner, na vifaa vya uzalishaji wa nyenzo mpya kulingana na teknolojia ya kemikali. Ili kutumia gesi kwa ufanisi katika hali ya ndani na katika makampuni ya biashara, ni muhimu kuchagua kwa usahihi vifaa vya gesi, vifaa na vifaa vya automatisering, mfumo na usanidi wa mabomba ya gesi kutoka kwa bomba kuu la gesi hadi kwa watumiaji. Wakati huo huo, ni muhimu kuhesabu kipenyo cha mabomba ya gesi, hasara maalum na gharama za usafiri wa gesi, kuweka mitandao ya gesi katika eneo lote la watu na kwa mabadiliko yaliyokunjwa ya sehemu ya mstari wa bomba la gesi. Kitabu hiki cha kina kimejitolea kwa maswala haya.

Mafuta na mchakato wa gesi (muundo, uzalishaji, maandalizi, usafiri)

Maelezo ya msingi kuhusu gesi za hidrokaboni

Gesi za hidrokaboni zinajumuisha misombo rahisi ya hidrokaboni, ambayo ni vitu vya kikaboni vyenye vipengele 2 vya kemikali - kaboni (C) na hidrojeni (H). Hydrocarbons hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa idadi ya atomi za kaboni na hidrojeni katika molekuli, pamoja na asili ya vifungo kati yao. Hidrokaboni rahisi iliyo na atomi moja tu ya kaboni ni methane (CH 4). Ni sehemu kuu ya asili, pamoja na baadhi ya gesi zinazoweza kuwaka za bandia. Hydrocarbon inayofuata katika mfululizo huu - ethane (C 2 H b) - ina atomi 2 za kaboni. Hidrokaboni yenye atomi tatu za kaboni ni propane (C 3 H 8), yenye atomi nne za kaboni - butane (C 4 H 10). Fomula zao za kimuundo zimewasilishwa kwenye Mtini. 1.1.

Methane Ethane Propane Butane

Mchoro.1.1. Fomula za miundo ya methane, ethane, propane na butane.

Hidrokaboni zote za aina hii zina fomula СnН 2 n +2 na zimejumuishwa katika safu ya hidrokaboni iliyojaa - misombo ambayo kaboni imejaa sana atomi za hidrojeni.

Gesi asilia na bandia hutumika katika tasnia na uchumi wa taifa.

Kuelekea asili ni pamoja na gesi: iliyotolewa kutoka gesi safi au mashamba ya gesi condensate; kuhusishwa - mafuta ya petroli yaliyopatikana moja kwa moja kutoka kwa shamba na mafuta ya petroli yaliyopatikana wakati wa mchakato wa kupasuka kwenye vituo vya kusafisha mafuta (refineries).

Kwa bandia ni pamoja na gesi zinazozalishwa katika mitambo ya usindikaji wakati wa usindikaji wa joto wa mafuta ya kioevu na imara, pamoja na yale yaliyotolewa kama bidhaa za sekondari za viwanda vingine, kwa mfano, katika mchakato wa tanuru ya mlipuko, wakati wa kuzalisha coke, nk. Ubora wa hidrokaboni ya gesi huamua uwepo wa vipengele vya mtu binafsi vya kuwaka na visivyoweza kuwaka na uchafu.

Sehemu inayoweza kuwaka Mafuta ya gesi yanajumuisha hidrokaboni, hidrojeni na monoksidi kaboni.

Kwa sehemu isiyoweza kuwaka inajumuisha kaboni dioksidi, nitrojeni, oksijeni na heliamu.

Uchafu ni pamoja na sulfidi hidrojeni, amonia, misombo ya sianidi, mvuke wa maji, naphthalene, resini na vumbi.

Gesi zisizo na moto na uchafu ni ballast ya mafuta ya gesi na malighafi ya kemikali, ambayo inazidisha sifa za kibiashara za thermophysical ya gesi na mali ya uendeshaji wa vifaa vya mfumo wa usafiri.

Methane (CH 4) - sehemu kuu ya gesi za asili na zinazohusiana na mafuta ya petroli - inayojulikana na joto la chini la condensation na kwa hiyo karibu kila mara hufikia uso katika hali ya gesi. Katika hali ya kawaida ya kimwili, methane ni gesi isiyo na rangi, isiyo na harufu, yenye uwezo wa kutengeneza mchanganyiko wa kulipuka na hewa katika mkusanyiko wa methane ya 5-15% (vol.), gesi asilia ya 7-17%. Methane ina 75% ya kaboni na 25% ya hidrojeni; 1nm 3 yake ina uzito wa kilo 0.717. Kwa shinikizo la anga na joto la minus 161.2 ºС, methane huyeyuka na kiasi chake hupungua kwa mara 591. Methane kimiminika ni chombo chenye ufanisi wa hali ya juu cha usafiri na hifadhi ambacho hukuruhusu kuunda akiba kubwa ya malighafi ya mafuta na kemikali. Thamani ya juu ya kaloriki ya methane, QB, ni 39820 kJ/m3, ya chini kabisa, QB, ni 35880 kJ/m3. Maudhui ya methane katika gesi asilia hufikia 99%, hivyo mali zake karibu kabisa kuamua mali ya gesi asilia.

Methane sio tu aina kuu ya mafuta ya gesi, lakini pia hutumiwa kuzalisha gesi ya awali katika sekta ya kemikali katika uzalishaji wa amonia na methanoli, kuzalisha asetilini, na pia kuzalisha hidrojeni katika viwanda vya kemikali na petrochemical. Methane ina reactivity ya chini. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba kuvunja vifungo vinne katika molekuli ya methane inahitaji nishati nyingi.

Ethane (C 2 H 6) ni sehemu ya gesi asilia kwa kiasi kidogo (kiasi cha 0.5 - 5%), lakini katika muundo wa gesi zinazohusiana na petroli.

maudhui ni 5-20% (vol.). Ethane ni gesi isiyo na rangi - malighafi ya kemikali yenye thamani sana kwa ajili ya utengenezaji wa ethilini - bidhaa kuu ya tasnia nyingi za kemikali, petrochemical na kikaboni, na vile vile kwa utengenezaji wa plastiki. Kwa kuwa ethane ina vigezo muhimu vya wastani (P cr =0.98 MPa na T cr =2.3 ºC), ni rahisi kuitenganisha katika awamu ya kioevu kwa kutumia mbinu za kupunguza joto.

Propani (C 3 H 8) na butane (C 4 H 10) ni sehemu ya gesi asilia kwa kiasi kidogo, wakati huo huo katika mchanganyiko wa gesi-condensate na, hasa katika gesi zinazohusiana na uzalishaji wa mafuta, maudhui ya vipengele hivi hufikia 6-30% kwa kiasi. Zinaweza kuyeyushwa kwa urahisi na hutumiwa hasa kama mafuta ya nyumbani, hutolewa katika matangi ya reli na barabara kwa umbali mrefu na katika mitungi kwa watumiaji wa kaya. Katika kiwanda cha usindikaji wa gesi, vipengele hivi vinatenganishwa na gesi zinazohusiana na kuzalisha petroli ya gesi imara. Wakati huo huo, gesi hizi ni malighafi muhimu kwa tasnia ya kemikali katika utengenezaji wa plastiki na mpira wa sintetiki. Propane hutumiwa katika kiwanda cha kusindika gesi kama jokofu katika vitengo vya friji kwa mahitaji ya uzalishaji wake.

Pentane (C 5 H 12) na homologues zake (isopentane, neopentane) zinazomo katika gesi zinazohusiana na uzalishaji wa mafuta kwa kiasi cha 1-5% ya kiasi wakati wa usindikaji wa gesi hizo, vipengele (C 5+ juu) vinajumuishwa katika mafuta ya magari (petroli).

Amana, ambayo gesi zinazowaka hutolewa, zimegawanywa katika vikundi vitatu: 1) amana za gesi tu ambazo hazina hidrokaboni za kioevu; 2) mashamba ya gesi ya condensate ambayo gesi inayozalishwa ina condensate - vipengele vya hidrokaboni ya juu ya kuchemsha kufutwa katika gesi; 3) mafuta na gesi - na gesi zinazohusiana na uzalishaji wa mafuta yenye hidrokaboni ya mfululizo wa methane, ethane na propane-butane.

Upekee wa uendeshaji wa mitambo ya usindikaji wa gesi kwenye mitambo ya usindikaji wa gesi ni kwamba wakati wa uchimbaji na usindikaji wa malighafi ya hydrocarbon, shinikizo na muundo wake hubadilika, na kwa hiyo vitengo vya ziada na mitambo (vituo vya compressor, kusukumia, vitengo vya kujitenga, nk). zinahitajika katika viwanda vya kusindika gesi.

Gesi za asili zinazoweza kuwaka Ni mchanganyiko wa hidrokaboni, hasa ya mfululizo wa methane, ikiwa ni pamoja na uchafu wa gesi nyingine (nitrojeni, monoxide ya kaboni na dioksidi, sulfidi hidrojeni, argon, heliamu, nk). Gesi asilia, kulingana na yaliyomo ndani ya sehemu ya methane, imegawanywa katika vikundi vitatu:

- nyembamba - na maudhui ya hidrokaboni nzito (kikundi cha ethane - propane - butane) hadi 50 g/m 3;

- maudhui ya kawaida ya sehemu nzito- kutoka 50 hadi 150 g/m 3;

- mchanganyiko wa mafuta - maudhui ya hidrokaboni nzito katika mchanganyiko wa gesi ni zaidi ya 150 g/m 3 . Ya juu ya maudhui ya sehemu nzito za hidrokaboni katika malisho ya gesi, ufanisi zaidi na kiuchumi ni kusindika na kutenganisha gesi katika vipengele vyake.

Gesi za petroli zinazohusiana. Katika malezi yenye tija ya uwanja wa mafuta na gesi, wakati huo huo na uzalishaji wa mafuta, gesi zinazohusiana na petroli hutolewa, ambazo hukusanywa kwenye dome ya malezi, na pia, kwa shinikizo la ziada, gesi hizi hupasuka katika mafuta. Wakati shinikizo linapungua, gesi kufutwa katika mafuta hutolewa kwa namna ya mchanganyiko wa gesi yenye hidrokaboni ya kikundi cha ethane-pentane. Gesi zinazohusiana kutoka kwa uzalishaji wa mafuta, pamoja na hidrokaboni na uchafu wa gesi nyingine, huwa na condensate ya gesi, pamoja na unyevu.

Hidrojeni (H2)- iko katika gesi zote za bandia. Ni gesi inayoweza kuwaka, isiyo na rangi, isiyo na harufu na isiyo na ladha, isiyo na sumu. Inatumika sana katika athari za mwako. Uzito wa 1 nm 3 ni sawa na kilo 0.09. Ni mara 14.5 nyepesi kuliko hewa, thamani ya kaloriki hufikia QB - 12750 kJ/m 3. Haidrojeni hutumika sana; michanganyiko ya hidrojeni-hewa ina mipaka mipana ya kuwaka na hulipuka sana.

Monoxide ya kaboni (CO)- gesi inayoweza kuwaka, isiyo na rangi, isiyo na harufu na isiyo na ladha, nzito kuliko hewa, yenye sumu sana. Inapatikana kwa kiasi kikubwa katika gesi za bandia na pia hutengenezwa wakati wa mwako usio kamili wa mafuta.

Dioksidi kaboni (CO 2) Haina rangi na harufu, na ladha dhaifu ya siki, isiyo na sumu, lakini ikiwa imekusanywa katika chumba inaweza kusababisha kutosha kutokana na ukosefu wa oksijeni hewa.

Ajizi ya kemikali. Uzito wa 1 nm 3 CO 2 ni 1.98 kg. Dioksidi kaboni kwa joto la -20 ºС na shinikizo la 5.8 MPa hugeuka kuwa kioevu, ambacho husafirishwa kwa mitungi chini ya shinikizo. Inapopozwa sana, CO 2 inageuka kuwa "barafu kavu", inayotumiwa sana kwa kuhifadhi chakula.

Nitrojeni (N 2)- gesi ya diatomiki, isiyo na rangi, isiyo na harufu na isiyo na ladha, haina kuchoma na hairuhusu mwako, na haina sumu. Oksidi za nitrojeni zinazoundwa kwa joto la juu katika tanuu za vitengo vya viwandani ni sumu. Uzito wa nitrojeni ni kilo 1.25. Atomi za nitrojeni zimeunganishwa kwa kila mmoja katika molekuli kwa dhamana yenye nguvu tatu. Maudhui ya N2 katika gesi mbalimbali hutofautiana sana; katika gesi ya kibayolojia maudhui yake yanaweza kufikia 30% au zaidi.

Oksijeni (O 2)- gesi haina rangi, haina harufu, haina ladha, haina kuchoma, lakini inasaidia mwako. Uzito wa 1 nm 3 oksijeni ni 1.43 kg. Katika uwepo wa unyevu, inakua kikamilifu kutu ya mabomba, fittings na vifaa.

Sulfidi haidrojeni (H 2 S)- gesi inayoweza kuwaka isiyo na rangi na harufu ya tabia ya mayai yaliyooza. Sulfidi hidrojeni yenyewe na bidhaa yake ya mwako - dioksidi ya sulfuri (SO 2) - ni sumu kali.

Katika gesi asilia inayotolewa kwa watumiaji, kiasi cha sulfuri iliyochomwa (kulingana na viwango) haipaswi kuzidi 2 g/100 m3.

Maji yaliyofupishwa kwenye kisima na kutolewa kwa gesi, kuyeyusha H 2 S, hutengeneza asidi ya sulfuriki, ambayo husababisha ulikaji sana kwa chuma. Athari yake mbaya kwenye mabomba inazidishwa zaidi na ukweli kwamba husababisha kutu hatari zaidi ya intracrystalline na intergranular.

Amonia- Mchanganyiko hatari wa sumu ya baadhi ya gesi bandia.

misombo ya sianidi, kimsingi asidi hidrosianic (HCN), inaweza kutengenezwa katika gesi za oveni ya coke kama matokeo ya mwingiliano wa kaboni ya mafuta na amonia, na ni sumu kali.

Mvuke wa maji zilizomo katika gesi zisizo na maji. Kwa shinikizo la juu, huunda misombo ya hidrati ya fuwele na hidrokaboni nzito zinazofanana na barafu na kuziba mabomba ya gesi.

Naphthalene, resini na vumbi, zilizowekwa kwenye kuta za mabomba ya gesi, hupunguza sehemu zao za msalaba na kuziba filters, fittings na vifaa vingine.

Kulingana na nadharia ya Academician I.A.

Gesi zilizosababishwa zilikusanyika kwenye vinyweleo vya miamba kama vile mchanga, mawe ya mchanga, na kokoto.

Gesi condensate. Katika gesi zinazozalishwa kutoka kwa mashamba ya gesi ya condensate, pamoja na vipengele vya chini vya kuchemsha (methane na ethane), baadhi ya gesi za hidrokaboni zilizo na atomi zaidi ya 4 za kaboni kwa molekuli zinazomo kwa namna ya awamu ya kioevu (condensate). Wakati shinikizo linapungua, gesi zilizofutwa hutolewa kwenye awamu ya gesi. Kwa hivyo, condensate ya gesi ni awamu ya kioevu iliyofupishwa ya gesi za hidrokaboni za kati na za juu za kuchemsha (sehemu za propane-butane-pentane) na gesi za kuchemsha kidogo (methane na ethane) zilizokusanywa kwa sehemu ndani yake.

Katika baadhi ya mashamba ya condensate ya gesi, kuna hadi 500 cm 3 ya condensate kwa 1 m 3 ya gesi zinazozalishwa. Wakati shinikizo linapungua, sehemu ya gesi ya chini ya kuchemsha iliyoyeyushwa katika condensate hutolewa kwenye awamu ya gesi - deethanization (hasa ethane na propane), condensate inatumwa kwa kiwanda cha usindikaji wa gesi na kutengwa ili kuzalisha petroli ya gesi na gesi za kioevu. .

Condensates kutoka nyanja tofauti hutofautiana katika muundo wa sehemu ya hidrokaboni zao. Kwa kuongeza, wakati wa unyonyaji wa shamba, utungaji wa sehemu ya vipengele pia hubadilika. Ubora wa condensate hupimwa kwa muundo wake (imara - thabiti) na kwa yaliyomo kwenye dutu nyepesi (kuliko C 5+)

vipengele, shinikizo la mvuke wa vipengele na asilimia ya kuchemka kwake kwa joto chini ya 323 K na shinikizo la anga na kwa joto chini ya 311 K.

Gesi za bandia. Mahali muhimu katika teknolojia ya usindikaji wa aina anuwai za malighafi huchukuliwa na gesi bandia iliyotolewa katika michakato mingi ya kiteknolojia ya kemikali na petrochemical. Hizi ni pamoja na gesi ya tanuri ya coke, ambayo hutengenezwa

wakati wa kusindika makaa ya mawe ngumu katika coke, mavuno ya gesi ya tanuri ya coke ni hadi 350 m 3 kwa tani ya makaa ya mawe, wakati hadi 20% ya mafuta ya awali hugeuka kuwa gesi ya tanuri ya coke. Katika tanuu za mlipuko wa uzalishaji wa metallurgiska, gesi ya tanuru ya mlipuko huundwa, yenye hadi 40% ya uwezo wa kupokanzwa wa mafuta ya awali.

Wakati wa usindikaji wa pyrolysis ya tani 1 ya mafuta, hadi 500 m 3 ya bidhaa za gesi ya kuvunjika kwa hidrokaboni yenye uzito wa Masi huundwa wakati wa mchakato wa pyrolysis, kulingana na njia iliyotumiwa na kina cha kupasuka. Kwa muda mrefu, teknolojia ya kunereka kavu ya kuni ilitumika kama chanzo cha bidhaa nyingi za kemikali. Ili kupata gesi za bandia, aina fulani za mafuta ya chini ya kalori zinakabiliwa na kunereka kavu.

Sekta ya Ujerumani wakati wa Vita vya Pili vya Dunia ilizalisha petroli ya syntetisk kwa kiwango kikubwa kutoka kwa makaa ya mawe ya kahawia. Wazo la gesi ya chini ya ardhi ya makaa ya mawe, kuleta gesi za hydrocarbon juu ya uso na usindikaji wao wa baadaye kwa kutumia hidrojeni, haijaisha yenyewe.

Gesi inaweza kuwa kavu au mafuta. Gesi zote kavu ni nyepesi kuliko hewa. Joto la chini la mwako ni * 8000 - 9500 kcal / m. Utungaji na mali ya gesi kutoka kwa mashamba ya gesi safi ni kawaida mara kwa mara. Mara nyingi hidrokaboni nyepesi hubeba hidrokaboni nzito, ambayo hujifunga wakati joto linapungua. Kwa hiyo, kabla ya gesi kutolewa kwa bomba kuu la gesi, hidrokaboni nzito hutolewa na kutumika kuzalisha gesi ya kioevu na mafuta ya magari. Maudhui ya hidrokaboni katika maeneo ya condensate ya gesi ni zaidi ya 150 g/m 3, na gesi hizo pia zimeainishwa kama gesi mvua.

Joto la mwako wa hidrokaboni nzito (gesi za mafuta) ni 9000-10000 kcal/m3. Methane huambatana na akiba ya mafuta, haswa kwenye kina kirefu. Gesi hutolewa kupitia kisima cha gesi.

- [A.S. Goldberg. Kamusi ya nishati ya Kiingereza-Kirusi. 2006] Mada: nishati kwa ujumla gesi za hidrokaboni za EN ...

Kituo kinachotumia gesi za petroli iliyoyeyuka- (LPG), kituo cha uzalishaji viwandani na manispaa ambacho hutoa hifadhi na (au) uuzaji wa LPG, usafirishaji wa LPG kupitia mabomba ya gesi hadi kwa walaji, pamoja na matumizi yake kama mafuta katika hatari... ... Istilahi rasmi

vifaa vinavyotumia gesi kimiminika na hidrokaboni (LPG)- Kituo cha uzalishaji viwandani na manispaa ambacho hutoa hifadhi na (au) uuzaji wa LPG, usafirishaji wa LPG kupitia mabomba ya gesi hadi kwa watumiaji, pamoja na matumizi yake kama mafuta katika uzalishaji wa hatari... ... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

gesi za hidrokaboni iliyoyeyuka- LPG Mchanganyiko wa hidrokaboni iliyoyeyushwa ya propane, propylene, butanes na butenes yenye mchanganyiko wa vipengele vya hidrokaboni na visivyo vya hidrokaboni, vilivyopatikana kwa usindikaji wa gesi asilia na mafuta, inayotumika kama mafuta ya gari, kwa manispaa... ... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

gesi za hidrokaboni iliyoyeyuka- gesi 32 za hidrokaboni iliyoyeyuka; LPG: Michanganyiko ya hidrokaboni iliyoyeyuka ya propane, propylene, butanes na butenes yenye mchanganyiko wa vipengele vya hidrokaboni na visivyo vya hidrokaboni, vinavyopatikana kwa kusindika gesi asilia na mafuta, inayotumika kama... ... Kitabu cha marejeleo cha kamusi cha masharti ya hati za kawaida na za kiufundi

Gesi za petroli zenye kimiminika- Ombi la "LPG" limeelekezwa hapa; tazama pia maana zingine. Mitungi ya LPG ya kilo 45 ya Kaya nchini New Zealand Gesi za mafuta ya petroli (LPG) (Kiingereza ... Wikipedia)

kuyeyusha tena gesi za hidrokaboni iliyoyeyuka- - Mada sekta ya mafuta na gesi EN kurekebisha tena ... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

Gesi asilia- (uainishaji) hutokea na kujidhihirisha kwa njia tofauti. geol. na kijiografia hali, tofauti sana katika kemikali comp. na kimwili mali. Uainishaji wa G. p. Ensaiklopidia ya kijiolojia

Gesi za petroli zinazohusiana- gesi za hidrokaboni zinazoongozana na mafuta na kutolewa kutoka humo wakati wa kujitenga. Kiasi cha gesi (katika m3) kwa tani 1 ya mafuta yaliyotolewa (kinachojulikana kama sababu ya gesi) inategemea hali ya malezi na kutokea kwa maeneo ya mafuta na inaweza ... ... Encyclopedia kubwa ya Soviet

GESI HUSIKA ZA PETROLI- gesi za hidrokaboni zinazoambatana na mafuta na kutolewa wakati wa uzalishaji wake katika maeneo ya gesi na mafuta. Gesi hizi hupasuka katika mafuta na hutolewa kutoka humo kutokana na kupungua kwa shinikizo wakati mafuta yanapanda juu ya uso wa dunia. KATIKA…… Ensaiklopidia ya kemikali

Gesi za hidrokaboni iliyoyeyushwa - propane-butane, ambayo baadaye inajulikana kama LPG - mchanganyiko wa hidrokaboni, ambayo chini ya hali ya kawaida iko katika hali ya gesi, na kwa ongezeko kidogo la shinikizo na joto la mara kwa mara au kupungua kidogo kwa joto na shinikizo la anga. kupita kutoka hali ya gesi hadi kioevu.

LPG ni mchanganyiko wa propane-butane. Utungaji wa gesi yenye maji pia ni pamoja na kwa kiasi kidogo: propylene, butylene, ethane, ethilini, methane na mabaki ya kioevu yasiyo ya uvukizi - pentane, hexane.

Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa LPG ni gesi zinazohusiana na mafuta ya petroli, mashamba ya condensate ya gesi na gesi zilizopatikana wakati wa kusafisha mafuta.

Kutoka kwa viwanda, LPG hutolewa katika mizinga ya reli kwa vituo vya kujaza gesi (GFS) ya vifaa vya gesi, ambapo huhifadhiwa katika matangi maalum hadi kutolewa kwa watumiaji. LPG inawasilishwa kwa watumiaji katika mitungi au kwa lori za mafuta -

Madai kuhusu utendakazi bora wa mchanganyiko wa mafuta kwa kawaida huwa ya jumla sana na hayana taarifa. Tunajaza pengo la habari - kifungu hiki kinatoa data ya ukweli juu ya gesi za petroli iliyoyeyuka (LPG). Watakuwa na manufaa kwa kila mtu ambaye tayari anatumia mafuta hayo au anapanga tu gasification ya uhuru wa nyumba yao (kituo cha kibiashara).

LPG ni nini na sifa zao kuu ni nini?

Jina "gesi za hidrokaboni iliyoyeyuka" linamaanisha mchanganyiko wa hidrokaboni zenye uzito wa chini wa Masi - propane na butane. Tofauti yao kuu ni mpito rahisi kutoka kwa awamu ya gesi hadi awamu ya kioevu na kinyume chake:

Chini ya shinikizo la kawaida la anga na kwa joto la kawaida la kawaida, vipengele vya mchanganyiko ni gesi.
Kwa ongezeko kidogo la shinikizo (bila kupungua kwa joto), hidrokaboni za LPG hugeuka kuwa kioevu. Wakati huo huo, kiasi chao hupungua kwa kasi.

Mali kama haya hufanya iwe rahisi kusafirisha na kuhifadhi LPG. Baada ya yote, inatosha kusukuma mchanganyiko kwenye chombo kilichofungwa chini ya shinikizo ili iwe kioevu na kupata kiasi kidogo. Na kabla ya operesheni, LPG hupuka, na kisha inaweza kutumika kwa njia sawa na gesi ya kawaida ya asili. Wakati huo huo, mchanganyiko wa butane na propane ina ufanisi wa juu. Joto maalum la mwako wa gesi iliyoyeyuka ni takriban 25% ya juu kuliko ile ya gesi asilia.

LPG huzalishwa katika viwanda vya kusindika gesi kutoka kwa gesi ya petroli inayohusishwa au sehemu ya condensate ya gesi asilia. Wakati wa usindikaji, malighafi imegawanywa katika sehemu nyepesi na nzito - ethane, methane, petroli ya gesi, nk. Mbili kati yao - propane na butane - husindika zaidi kuwa gesi iliyoyeyuka. Husafishwa kwa uchafu, vikichanganywa kwa uwiano unaohitajika, hutiwa maji na kusafirishwa hadi kuhifadhi au kwa watumiaji.

Mali ya vipengele vya LPG - propane na butane

Gesi zote mbili ni hidrokaboni zilizojaa uzito wa chini wa Masi:

Propani (C 3 H 8). Molekuli ya mstari ina atomi tatu za kaboni na atomi nane za hidrojeni. Gesi hiyo ni bora kwa matumizi katika hali ya hewa ya Urusi - kiwango chake cha mchemko ni -42.1 °C. Wakati huo huo, propane huhifadhi shinikizo la juu la mvuke hadi -35 ° C. Hiyo ni, hupuka vizuri kwa kawaida na husafirishwa kupitia bomba la nje hata wakati wa baridi kali zaidi. Propane safi iliyo na kioevu inaweza kutumika katika mizinga ya gesi ya juu ya ardhi na mitungi - hakutakuwa na usumbufu katika usambazaji wa gesi wakati wa theluji.
Butane (C 4 H 10). Inajumuisha atomi nne za kaboni na atomi kumi za hidrojeni. Masi inaweza kuwa ya mstari au matawi. Butane ina thamani ya juu ya kupokanzwa kuliko propane na ni ghali kidogo. Lakini ina drawback kubwa. Kiwango cha kuchemsha cha butane ni -0.5 °C tu. Hii ina maana kwamba kwa baridi kidogo itabaki katika hali ya kioevu. Uvukizi wa asili wa butane huacha kwenye joto chini ya -0.5 °C, na inapokanzwa zaidi lazima kutumika kuzalisha gesi.

Kutoka kwa habari iliyotolewa, tunapata hitimisho muhimu: joto la mchanganyiko wa propane-butane kioevu katika mmiliki wa gesi au silinda lazima iwe chanya kila wakati. Vinginevyo, butane haiwezi kuyeyuka na shida na usambazaji wa gesi zitatokea. Ili kufikia joto la taka, mizinga ya gesi imewekwa chini ya ardhi (hapa inapokanzwa na joto la joto). Chaguo jingine ni kuandaa chombo na inapokanzwa umeme (evaporator). Mitungi iliyojazwa tena daima huwekwa ndani ya nyumba.

Ni nini huamua ubora wa LPG?

Kwa hivyo, gesi ya kioevu inayotolewa kwa mifumo ya uhuru wa gesi daima ni mchanganyiko. Katika hati rasmi inaitwa SPBT - mchanganyiko wa propane ya kiufundi na butane. Mbali na gesi hizi mbili, LPG daima ina kiasi kidogo cha uchafu - maji, alkali, hidrokaboni zisizojaa, nk. Ubora wa mchanganyiko hutegemea uwiano wa propane na butane ndani yake, na pia kwa kiasi na aina ya uchafu:

Kadiri propane inavyozidi katika SPBT, ndivyo inavyoweza kuyeyuka katika msimu wa baridi. Kweli, gesi zenye maji na mkusanyiko mkubwa wa sehemu ya propane ni ghali zaidi, kwa hivyo hutumiwa tu kama mafuta ya msimu wa baridi. Kwa hali yoyote, katika hali ya hewa ya Kirusi, huwezi kutumia mchanganyiko na maudhui ya butane ya zaidi ya 60%. Itayeyuka tu ikiwa kuna evaporator.
Uchafu zaidi katika LPG, ni mbaya zaidi kwa vifaa vya gesi. Hidrokaboni zisizo na saturated hazichomi kabisa, lakini hupolimisha na coke. Mabaki yao yanachafua vifaa na kupunguza kwa kasi maisha yake ya huduma. Sehemu nzito - maji na alkali - pia haifaidi teknolojia. Dutu nyingi hubakia katika tangi na mabomba kwa namna ya condensate isiyo na uvukizi, ambayo inapunguza ufanisi wa mfumo. Kwa kuongeza, uchafu hautoi joto kama propane na butane, kwa hivyo mkusanyiko wao wa kuongezeka hupunguza ufanisi wa mafuta.

Ukweli muhimu kuhusu gesi zenye maji

Mchanganyiko wa propane-butane huchanganya vizuri na hewa, huwaka sawasawa na kabisa, bila kuacha soti au soti kwenye vipengele vya vifaa.
LPG katika hali ya gesi ni nzito kuliko hewa: propane - mara 1.5, butane - mara 2. Wakati kuna uvujaji, mchanganyiko huanguka chini. Kwa hivyo, mizinga ya gesi iliyoyeyuka haiwezi kusanikishwa juu ya basement na visima. Lakini tank ya gesi ya chini ya ardhi ni salama kabisa - hata ikiwa imeharibiwa, mchanganyiko wa gesi utaingia kwenye tabaka za chini za udongo. Hapo haitaweza kuchanganyikana na hewa na kulipuka au kuwaka moto.
Awamu ya kioevu ya LPG ina mgawo wa juu sana wa upanuzi wa joto (0.003 kwa propane na 0.002 kwa butane kwa kila kiwango cha ongezeko la joto). Hii ni takriban mara 16 zaidi ya ile ya maji. Kwa hiyo, mizinga ya gesi haiwezi kujazwa zaidi ya 85%. Vinginevyo, joto linapoongezeka, mchanganyiko wa kioevu unaweza kupanua sana na, bora, kuchukua kiasi kizima cha tank. Kisha hakutakuwa na nafasi iliyobaki ya uvukizi na gesi haitapita kwenye mfumo. Katika hali mbaya zaidi, upanuzi mkubwa wa mchanganyiko wa kioevu husababisha kupasuka kwa mizinga ya gesi, uvujaji mkubwa na uundaji wa mchanganyiko wa kulipuka na hatari ya moto na hewa.
Wakati lita 1 ya awamu ya kioevu ya LPG hupuka, lita 250 za gesi huundwa. Ndiyo maana mizinga yenye mchanganyiko wa kioevu iliyowekwa ndani ya nyumba ni hatari sana. Hata kwa uvujaji mdogo wa awamu ya kioevu, hupuka mara moja, na chumba kinajaa kiasi kikubwa cha gesi. Mchanganyiko wa gesi-hewa katika kesi hii haraka hufikia uwiano wa kulipuka.
Uvukizi wa awamu ya kioevu katika hewa hutokea haraka sana. Gesi ya kimiminika inayomwagika kwenye ngozi ya binadamu husababisha baridi kali.
Propane safi na butane ni gesi zisizo na harufu. Dutu zenye harufu kali - harufu - huongezwa kwao maalum. Kama sheria, hizi ni misombo ya sulfuri, mara nyingi ethyl mercaptan. Wana harufu kali sana na isiyofaa, ambayo "humwambia" mtu kuhusu uvujaji wa gesi.
Mchanganyiko huo una thamani ya juu ya kalori. Kwa hivyo, wakati wa kuchoma 1 cubic. m ya gesi ya propane hutumiwa mita 24 za ujazo. m ya hewa, butane - 31 mita za ujazo. m ya hewa. Kama matokeo ya mwako wa kilo 1 ya mchanganyiko, wastani wa 11.5 kWh ya nishati hutolewa.

Gesi za hidrokaboni (LPG) ni mchanganyiko wa hidrokaboni ambazo chini ya hali ya kawaida (shinikizo la anga na joto la hewa = 0 ° C) ziko katika hali ya gesi, na kwa ongezeko kidogo la shinikizo (kwa joto la mara kwa mara) au kupungua kidogo kwa joto ( kwa shinikizo la anga) hubadilika kutoka kwa gesi hadi hali ya kioevu. Sehemu kuu za LPG ni propane na butane.

Propane-butane (gesi ya petroli iliyoyeyuka) ni mchanganyiko wa gesi mbili. Utungaji wa gesi yenye maji pia ni pamoja na kwa kiasi kidogo: propylene, butylene, ethane, ethilini, methane na mabaki ya kioevu yasiyo ya uvukizi (pentane, hexane).

Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa LPG ni gesi zinazohusiana na mafuta ya petroli, mashamba ya condensate ya gesi na gesi zilizopatikana wakati wa kusafisha mafuta.

Kutoka viwandani, LPG hutolewa katika matangi ya reli kwa vituo vya kujaza gesi (GFS) vya vifaa vya gesi, ambapo huhifadhiwa kwenye matangi maalum hadi kuuzwa (kutolewa) kwa watumiaji.

Katika vyombo (mizinga, hifadhi, mitungi) kwa ajili ya kuhifadhi na usafiri, LPG ni wakati huo huo katika awamu 2: kioevu na mvuke. LPG huhifadhiwa na kusafirishwa kwa fomu ya kioevu chini ya shinikizo linaloundwa na mvuke wa gesi yenyewe. Mali hii hufanya LPG kuwa chanzo rahisi cha usambazaji wa mafuta kwa watumiaji wa manispaa na viwandani, kwa sababu Inapohifadhiwa na kusafirishwa kama kioevu, gesi iliyoyeyuka huchukua mamia ya ujazo chini ya gesi katika hali yake ya asili (gesi au mvuke), na inasambazwa kupitia bomba la gesi na kutumika (kuchomwa) kwa fomu ya gesi.

Kutokana na urafiki wake wa mazingira (mwako safi) na gharama ndogo za uzalishaji na usindikaji, gesi ya propane-butane hutumiwa sana kwa mahitaji ya viwanda na kiuchumi ya wakazi. Upeo wa matumizi ya gesi ya mafuta ya petroli ni pana. Kwa mfano, LPG hutumiwa kama chanzo cha joto, mafuta ya magari, malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa erosoli, kama mafuta ya lori za forklift, nk.

Katika tasnia, gesi za hidrokaboni (propane-butane, isobutane) hutumiwa kama malighafi na mafuta. Katika sekta ya ujenzi, SPBT (mchanganyiko wa propane na butane) hutumiwa katika usindikaji wa chuma na kazi ya kulehemu gesi. Aina mbalimbali za matumizi ya LPG katika makampuni makubwa ya ghala ni pana. Kwa mfano, SPBT inatumika kupasha joto kwenye ghala kubwa na nafasi za rejareja (katika hita za infrared (emitters). Kwa sababu ya urafiki wake wa mazingira na kutokuwa na harufu, gesi hutumiwa kama mafuta kwa forklifts katika maghala ya mboga na katika sekta ya chakula.

Propane-butane - gesi ya hidrokaboni iliyoyeyuka - hutumika kama mafuta ya gari kama mbadala wa aina ya jadi ya mafuta - petroli. Na inashindana nao kwa mafanikio kwa bei.

Leo, pamoja na ujio wa mifumo mpya ya juu ya kizazi cha 4 cha LPG, kubadilisha magari kuwa gesi kunazidi kuwa maarufu. Idadi ya programu za kikanda za kubadilisha magari kuwa gesi kwa sasa zinapitishwa. Lakini kutokana na kukosekana kwa fedha stahiki, kwa bahati mbaya, mchakato huo unapunguzwa kasi.

Matumizi ya jadi ya LPG ni matumizi ya ndani: kwa kupokanzwa nyumba na propane na kupikia. Kiasi cha matumizi ya gesi hutofautiana kulingana na walaji: kutoka kwa viwanja vidogo vya kaya hadi vijiji vya kottage na miradi mikubwa ya ujenzi.

LPG huhifadhiwa katika mashamba ya tank ya kemikali, mafuta ya kusafisha na mimea ya gesi; kwenye nguzo za usafirishaji na besi za LPG za bandari; katika mashamba ya mizinga ya vituo vya usambazaji wa gesi (GDS) na vituo vya juu vya matumizi ya gesi, pamoja na mizinga ya usambazaji wa gesi kwa maeneo ya watu.

Mashamba ya mizinga, besi za LPG, vituo vya usambazaji wa gesi na vituo vya matumizi ya kilele, pamoja na ghala la gesi iliyoyeyuka, vina idadi ya miundo mingine: racks za kumwaga gesi kutoka kwa mizinga ya reli hadi mizinga, vituo vya kusukumia vya kusonga kwa awamu za kioevu na mvuke, warsha za kujaza magari ya tank na mitungi, vituo vya kusukuma maji kwa mitungi ya kukimbia ya LPG iliyobaki.

Katika maghala, LPG huhifadhiwa chini ya shinikizo la juu kwa joto la kawaida - katika mizinga ya chuma juu ya ardhi au mizinga ya aina ya chini ya ardhi na kuundwa kwa malezi ya chumvi; chini ya shinikizo karibu na anga na kwa joto la chini (joto la chini la hifadhi ya isothermal) - katika mizinga nyembamba ya chuma iliyofunikwa na insulation ya mafuta, katika saruji iliyoimarishwa juu ya ardhi na kuzikwa, na pia katika mizinga ya chini ya ardhi yenye barafu.

Mchele. 1. Shamba la tanki la kuhifadhia LPG

Mizinga kadhaa iliyosanikishwa katika maeneo ya matumizi ya gesi (kwenye biashara, katika ua wa majengo ya makazi na majengo ya umma) huitwa ufungaji wa tanki ya gesi kimiminika (RLG)

Kiungo cha bibliografia

Fedosov I.A., Sharov A.V. GESI OEVU YA HIDROCARBON. UPEO WA MAOMBI // Taarifa ya kisayansi ya wanafunzi wa kimataifa. - 2015. - Nambari 3-1.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=12108 (tarehe ya ufikiaji: 01/04/2020). Tunakuletea magazeti yaliyochapishwa na shirika la uchapishaji "Chuo cha Sayansi ya Asili"