Таблица 3
Состав природных газов некоторых месторождений России
| Компоненты | Содержание, объемн. % | ||||
| Нибельское (Коми АССР) | Дашавское (УССР) | Елмано-Курфомское (Саратовская обл.) | Северо-Ставропольское | Введеновское (Башкирсая АССР) | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Метан | 87,9 | 97,5 | 93,3 | 96,86 | 70,87 |
| Этан | 1,3 | 0,5 | 2,0 | 0,1 | 8,0 |
| Пропан | 0,15 | 0,2 | 0,5 | 0,03 | 4,3 |
| 2-Метилпропан (изобутан) | 0,06 | 0,1 | 0,2 | 0,01 | 0,5 |
| н-Бутан | 0,03 | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,7 |
| 2-Метилбутан (изопентан) | 0,03 | 0,1 | Нет | Нет | 0,2 |
| н-Пентан | 0,03 | Нет | 0,1 | Нет | 0,12 |
| Углеводороды С6 и выше | Нет | Нет | Нет | Нет | 0,01 |
| Двуокись углерода | 0,04 | 0,1 | 0,1 | 2,0 | 0,2 |
| Азот | 10,5 | 1,6 | 3,8 | 1,0 | 15,1 |
4. Жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторождений. Некоторые газовые месторождения с высоким пластовым давлением отличаются тем, что в газе содержится значительное количество жидких углеводородов. В соответствии с условиями фазового равновесия в надкритической области, при снижении давления эти жидкие углеводороды конденсируются и могут быть отделены от газа (это явление получило название ретроградской конденсации). Жидкость, выделенную из газа, принято называть конденсатом, а месторождения – газоконденсатными. По составу газ газоконденсатных месторождений близок к природному газу, а конденсат содержит бензиновые и керосиновые фракции.
Характеристика газа и конденсата важнейших газоконденсатных месторождений России приведена в таблице 4. В конденсатах некоторых месторождений содержится до 40 % нафтеновых углеводородов, что делает эти конденсаты ценным сырьем для нефтехимии.
Таблица 4
Характеристика газа и конденсата некоторых газоконденсатных месторождений России
| Компоненты | Краснодарское (Россия) | Щебелинское (УССР) | Березянское (Краснодар) | Вуктылское (Коми АССР) | Газлинское (Узбекская ССР) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Состав газа, объемн. % | |||||
| Метан | 86,0 | 93,6 | 87,7 | 75,7 | 94,2 |
| Этан | 6,0 | 4,0 | 4,9 | 9,1 | 3,0 |
| Пропан | 2,0 | 0,6 | 1,9 | 3,1 | 0,9 |
| Бутаны | 1,0 | 0,7 | 0,9 | 0,7 | 0,4 |
| Углеводороды С5 и выше | 1,5 | 0,4 | 1,0 | 7,5 | 0,5 |
| Двуокись углерода | 1,5 | 0,1 | 2,5 | 0,2 | 0,4 |
| Азот | 2,0 | 0,6 | 1,1 | 3,8 | 0,6 |
| Характеристика конденсата | |||||
| Фракционный состав: | |||||
| н. к., 0С | 40 | 44 | 47 | 81 | 54 |
| Выкипает, объемн. % до 1000С | 30 | 27 | 22 | 35 | 36 |
| до 1500С | 65 | 63 | 64 | 55 | 83 |
| до 2000С | 83 | 80 | 78 | 72 | 92 |
| к. к., 0С | 300 | 289 | 315 | 360 | 220 |
| Групповой состав, масс. % Ароматические углеводороды | 25 | 14 | 33 | 15 | 26 |
| Нафтены | 35 | 32 | 44 | 25 | 29 |
| Парафины | 40 | 54 | 23 | 60 | 45 |
5. Газы нефтеперерабатывающих заводов. В нефтезаводских газах содержатся насыщенные и ненасыщенные углеводороды от С1 до С4. Кроме того, в состав этих газов обычно входят водород, сероводород и небольшое количество органических сернистых соединений.
Состав газа нефтеперерабатывающего завода зависит от того, какие процессы осуществляются на данном заводе. Основным источником газа являются процессы деструктивной переработки нефти (термический и каталитический крекинг, коксование, каталитический риформинг); на установках прямой перегонки нефти выделяется лишь небольшое количество газа (газ, растворенный в нефти). В газах крекинга и коксования наряду с насыщенными углеводородами содержится довольно много олефинов и некоторое количество водорода. Газ каталитического риформинга богат водородом (до 60 объемн. %) и содержит только предельные углеводороды. Такое различие состава газов, выделяющихся при разных процессах нефтепереработки, обуславливает неодинаковый состав газов разных заводов и колебания состава газа даже в пределах одного завода. Нестабильность состава нефтезаводских газов несколько усложняет их переработку.
6. Жидкие нефтепродукты (дистилляты и остатки). В них содержится ряд ценных компонентов, используемых в нефтехимии. Так, в бензинах прямой перегонки и крекинга содержатся пентаны, пентены, циклопентан, метилциклопентан, циклогексан и его гомологи. В керосиновых и газойлевых фракциях присутствуют твердые и жидкие насыщенные углеводороды (так называемый мягкий парафин), а в масляных фракциях – твердые насыщенные углеводороды (твердый парафин).
2. Требования к углеводородному сырью
К углеводородному сырью для нефтехимических процессов обычно предъявляются значительно более жесткие требования, чем к сырью для переработки нефти. Реакции, используемые в нефтехимическом синтезе, большей частью каталитические или радикально-цепные, причем для получения требуемых продуктов необходима высокая селективность катализатора, совершенно недопустимы побочные реакции и т. д. Поэтому требуется высокая степень чистоты сырья. Так, для производства этилового спирта прямой гидратацией этилена требуется 97 – 98 % этилен, практически свободный от сероводорода (до 0,002 объемн. % H2S). Для производства полиэтилена высокого давления требуется 99,99 % этилен, совершенно свободный от ацетилена, а при получении полиэтилена низкого давления на катализаторах Циглера – 99 % этилен и т. д. Для ряда процессов недопустимо наличие в газе паров воды и двуокиси углерода, а также окиси углерода, сероводорода, аммиака и других реакционноспособных примесей.
Другой особенностью подготовки сырья для нефтехимического синтеза является необходимость разделять компоненты, близкие по температуре кипения или кипящие при очень низких температурах. В связи с указанными особенностями помимо общепринятых процессов ректификации и абсорбции для разделения компонентов используют адсорбцию, азеотропную и экстрактивную перегонку, экстракцию селективными растворителями, кристаллизацию и термодиффузию. В некоторых случаях приходится применять процессы хемосорбции (например, выделение бутадиена из бутен-бутадиеновой фракции путем его хемосорбции аммиачным раствором ацетата закисной меди) или осуществлять специальные химические превращения (например, селективное гидрирование при очистке этилена от ацетилена).
Список литературы
1. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.
2. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехимического синтеза. М., 1973. – 448 с.