GAZ ZIEMNY
Przedstaw cel oraz krótko opisz metody odgazolinowania gazów ziemnych mokrych
Operacja ta polega na usunięciu z gazów ziemnych mokrych wyższych alkanów (węglowodory C3+). Obecność tych składników może być kłopotliwa w czasie transportu rurociągowego lub w trakcie niektórych operacji niskotemperaturowych. W warunkach podwyższonego ciśnienia i niskiej temperatury może zachodzić wykroplenie alkanów co może prowadzić do trudności eksploatacyjnych. Węglowodory usuwane w tej operacji SA bardzo wygodnymi paliwami,a przede wszystkim cennymi surowcami chemicznymi. Należy zatem traktować operację odgazolinowania gazów ziemnych mokrych jako formę uzyskiwania gazu ziemnego suchego.
Operację odgazolinowania prowadzi się zwykle jedną z trzech metod:
1. Metoda absorpcyjna-polega na wykorzystaniu różnicy rozpuszczalności węglowodorowych składników gazu ziemnego w odpowiednio dobranych absorbentach. Najczęściej jako czynniki pochłaniające stosuje się ciekłe frakcje ropy naftowej( np. benzyna , nafta). W odpowiednich warunkach (podwyższone ciśnienie , niska temperatura) wskutek większej absorpcji wyżej wrzących składników gazu ziemnego następuje usunięcie tych składników.
2. Metoda niskotemperaturowej kondensacji- polega na wykropleniu cięższych składników gazu ziemnego po osiągnięciu punktu rosy (warunków, w których prężność par danego węglowodoru osiąga wartość niższą od równowagowej ciecz - pary węglowodoru). W praktyce stosuje się temperaturę znacznie niższą od odpowiadającej punktowi rosy oraz wykorzystuje możliwości głębokiego wykroplenia przez zastosowanie podwyższonego ciśnienia. Stosując odpowiednia kombinację parametrów w zasadzie można osiągnąć niemal dowolny stopień wykroplenia poszczególnych składników gazu limitowany prężnością danego związku w zastosowanych warunkach.
3.Odgazolinowanie metodami adsorpcyjnymi- stosowany rzadko i tylko w sytuacji , gdy konieczne jest usuwanie śladowych ilości ciężkich alkanów. Operację przeprowadza się wykorzystując cykliczne pracujące adsorbery, zwykle wypełnione węglem aktywnym jako masa pochłaniającą.
Wyjaśnij cel i opisz sposoby osuszania gazu ziemnego
Praktycznie zawsze gaz ziemny kontaktuje się z wodą, a stopień nasycenia para wodną zależy przede wszystkim od temperatury i ciśnienia złożowego. Bardzo często wskutek obniżenia temperatury i ciśnienia w trakcie wydobycia lub przeróbki następuje wykroplenie wody, co może być przyczyną poważnych trudności eksploatacyjnych. Szczególnie niebezpieczna jest obecność wody w warunkach obniżonej temperatury , gdyz może następować samorzutnej wykroplenie lub zestalenie w postaci lodu lub stałych hydratów (zwiększenie oporów przepływu, zmniejszeni drożności systemu transportowego). W trakcie przygotowań gazu ziemnego do transportu wystarcza na ogół osuszenie do temperatury punktu rosy odpowiadającej ok. -15; -20oC. Gdy osuszanie poprzedza operacje niskotemperaturowe(odgazolinowanie, odazotowanie konieczne jest głębsze osuszenie. Metody osuszania:
1.Absorbcyjne -do tej metody stosuje się glikol dietylenowy i trietylenowy. Etap absorpcji prowadzi się w typowym absorberze półkowym, w którym w przeciwprądzie gaz kontaktuje się w temp. 20-30oC z absorbentem. Zawilgocony glikol regeneruje się w desorberze w temperaturze uzależnionej od rodzaju użytego absorbenta.
2. Metody adsorpcyjne - stosuje się do głębokiego osuszania gazu(np. przed operacjami niskotemperaturowymi). Jako masy adsorpcyjne wykorzystuje się najczęściej żel krzemionkowy ,różne formy Al2O3 oraz sita molekularne(te ostatnie nabierają ostatnio bardzo dużego znaczenia i obecnie dominują w technikach adsorpcyjnego osuszania gazów)
Przedstaw główne kierunki wykorzystania gazu ziemnego.(5)
Wśród głównych kierunków wykorzystania gazu ziemnego zdecydowanie dominują cele energetyczne(spalanie), tylko niewielka część jest zużywana bezpośrednio do syntez chemicznych. Inne kierunki wykorzystania to gospodarka komunalna i przemysł.
1.Przemysł - wykorzystuje gaz przede wszystkim w celach grzewczych, czasem także na potrzeby technologiczne(hutnictwo, przemysł materiałów budowlanych, budowa maszyn, przemysł chemiczny).
2.Gospodarka komunalna-chodzi tu o ogrzewanie mieszkań, szpitali itd. , także o zasilanie kuchenek gazowych.
3. Produkcja energii elektrycznej-to zastosowanie jest szczególnie rozwinięte w krajach o dużych zasobach gazu. Elektrownie buduje się z regóły niedaleko złóż.
4. Syntezy chemiczne(puzdro Zuzia i reszta ekipy joł joł)-gaz należy do podstawowych pierwotnych surowców chemicznych. Metan przetwarzany jest do gotowych produktów chemicznych np. CS2, HCN, chlorowcopochodne, jak i do ważnych surowców wtórnych(gaz syntezowy, acetylen). Syntezy oparte na wyższych węglowodorach w dominującym stopniu prowadza do otrzymywania olefin.
Wymień i krótko scharakteryzuj sposoby transportu gazu ziemnego.(2)
Typy transportu:
Tras. Rurociągowy - jest najbardziej rozpowszechnionym typem
transportu gazu. Rozróżniamy następujące typy rurociągów:
-rurociągi magistrale. Służą do przesyłania głównych ilości gazu od miejsc wydobycia w kierunku głównego zużycia tego surowca. Ciśnienie do 10 MPa….
-rurociągi dystrybucyjne. Rozgałęzienia zaopatrujące zwykłych zjadaczy fasoli. Działają pod ciśnieniem 0,2 0,3 MPa.
Prędkość transportu można zwiększyć poprzez zwiększenie ciśnienia roboczego gazociągu, ograniczenie oporów przesyłania gazów i optymalizację systemów przetłaczania gazu.
Transport w postaci skroplonej - skroplenie metanu umożliwia ok. 600-krotne zmniejszenie jego objętości. To główny powód rozwoju takiej formy transportu. Transport tego typu wykorzystuje się w celu dostarczenia surowca do miejsc oddzielonych od złoża wielkimi akwenami(gaz płynie wtedy metalowcem). Obecnie ok. 25% trans. gazu odbywa się w postaci skroplonej.
Transport w postaci przetworzonej - najczęściej dotycz przemiany metanu w metanol. Jest to więc sposób przetwarzania niezbyt wygodnej do przewozu formy gazowej do postaci płynnej.
Porównaj sposoby (kierunki dostaw) zaopatrywania w gaz ziemny krajów Europy Zachodniej (np. Włochy, Francja) oraz Polski (2)
Polska należy do krajów o stosunkowo niskich zasobach gazu ziemnego. Główne miejsca wydobycia to: Podkarpacie (Lubaczów, Mielec, Przemyśl), pół. zach. część Polski, na Pomorzu oraz w pobliżu Cieszyna.
Państwa europejskie oprócz własnych źródeł gazu sprowadzają go z Rosji, Ukrainy oraz z Afryki północnej. Polska importuje gaz z Rosji ,Ukrainy oraz od niedawna z Norwegii. Zachodnie państwa europejskie
Korzystają głównie ze złóż Norweskich i Afrykańskich.
Przedstaw cel i krótko opisz metody osuszania gazu ziemnego
Stopień nasycenia wodą zależy od temperatury i ciśnienia złożowego, często podczas transportu g. ziemnego wskutek obniżenia temperatury i ciśnienia w trakcie wydobycia lub przeróbki następuje wykroplenie wody - trudności eksploatacyjne. Szczególnie niebezpieczna jest obecność w obniżonej temperaturze, następuje wykroplenie jej lub zestalenie w postaci lodu lub stałych hydratów - zmniejszenie drożności systemu transportowego, zwiększenie oporów przepływu. Obecność wilgoci intensyfikuje ponadto zjawisko korozji aparatury ( zwłaszcza w obecności składników kwaśnych). W przypadku przygotowania gazu ziemnego do transportu wystarcza na ogół osuszenie do temperatury punktu rosy odpowiadającej -15 do -20 st. C, natomiast, gdy osuszanie poprzedza operacje niskotemperaturowe konieczne4 jest głębsze osuszenie (temp -60 do -100 st. C).
Metoda adsorpcyjna i absorpcyjna lub wykraplanie pary wodnej z gazu ochłodzonego w wyniku jego adiabatycznego rozprężania lub doraźnie wtrysk materiałów absorbujących wilgoć)
Metody absorpcyjne - selektywne pochłania nie wody w glikolach DEG i TEG. W absorberze półkowym, gaz kontaktuje się w przeciwprądzie z absorbentem. Glikol następnie regeneruje się w desorberze w podwyższonej temperaturze.
Metody adsorpcyjne - do głębokiego osuszania gazu (przed operacjami niskotemperaturowymi).
Adsorpcja na masach adsorpcyjnych: żel krzemionkowy (szybko się zużywa), różne formy Al2O3 (np. boksyty) oraz sita molekularne (głębokie osuszanie, np. zeolity NaA). Regeneracja adsorbera pod wpływem wysokiej temperatury - przedmuchiwanie suchym powietrzem.