SlideShare a Scribd company logo
59№ 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
НПЗ: УЛУЧШЕНИЕ ИНЕРТНОСТИ
H.-J. Reinhardt, H.-R. Himmen, Linde Gas, Мюнхен, Германия
Нефтехимическая и химическая промышленности полагаются на способы сохранения инертности
с целью защиты оборудования и поддержания качества продукта
Для многих процессов и ситуаций в промышлен-
ностихимическойпереработкеуглеводородов(hydro-
carbon processing industry – HPI) необходимо:
• предотвратить взрывы;
• запретить нежелательные реакции;
• защитить продукты от влажности;
• обеспечить безопасность при проведении ра-
бот.
Этих целей не всегда можно достигнуть только
за счет технологии и конструкции оборудования,
следовательно, необходимы инертные газы и специ-
альное оборудование. В этих условиях основными
целями являются поддержание уровней кислорода
(O2) и предотвращение контактирования O2 и/или
влажности с продуктами реакции или адсорбции.
Главным методом является сохранения инертности
(покрытие инертным газом) азота (N2), реже углекис-
лого газа (CO2), а в исключительных случаях аргона
(Ar). Наиболее известные функции
инертного газа – перемещать воз-
дух, который содержит O2 (иногда
поддержаниевлажности),илиудер-
жание воздуха отдельно от других
продуктов. Перемещение воздуха
можетбытьчастичнымилиполным.
Существует множество ситуаций,
в которых сохранение инертности
является единственным способом
соответствияправиламтехникибе-
зопасности во время переработки
и обслуживания на НПЗ. В других
случаях сохранение инертности
используется для поддержания и
улучшения качества продукта.
обзор
В зависимости от разнообразия
веществ, технологий и нефтехими-
ческого оборудования, с которым
сталкиваются в HPI, существует
множество вариантов сохранения
инертности N2, CO2 и Ar. Они ка-
саются:
• реакторов, оборудования с ме-
шалкой и т.д.;
•центрифугивакуумныхфильт-
ров;
•оборудованиядляизмельчения
и перемешивания;
• резервуаров и сосудов для хранения;
• осушителей и бункеров;
• систем загрузки;
• трубопроводов для нефти и топлива;
• промышленного обслуживания.
Важные требования, помогающие использовать
инертные газы, касаются:
•предотвращениясозданиявзрывоопаснойатмос-
феры на нефтехимическом оборудовании, таком как
реакторы;
• безопасного пуска и остановки всех установок
на НПЗ;
•снижениявзрывоопасностиприхраненииитранс-
портировке горючих веществ;
• защиты продуктов от попадания атмосферного
кислорода, когда реакции окисления могут ухудшить
их качество;
• предотвращение попадания атмосферной влаги
(такжедляподдержаниякачествапро-
дукта, и обеспечения оптимальной
переработки нисходящего потока);
• предотрващения угрозы безо-
пасности и опасности для здоровья
во время обслуживания оборудова-
ния и трубопроводов завода.
СПОСОБЫ
СОХРАНЕНИЯ
ИНЕРТНОСТИ
Способысохраненияинертности
разработаны для многих задач.
Очистка. Инертный газ вводят
в реактор, сосуд или трубопровод,
чтобы вытеснить технологический
газ из установки (рис. 1).
Покрытие инертным газом.
Покрытиеинертнымгазомпроводят
тогда, когда необходимо поддержи-
ватьпостоянныеусловияинертности
продукта, например, в сосуде, что-
бы предотвратить взрывы, потерю
цвета, полимеризацию и другие не-
желательные изменения качества
продукта.Операцияконтролируется
скоростьюпотокаидавлениемпото-
ка инертного газа и/или уровнем O2
в газе, выходящем из сосуда.
Барботаж.Барботажозначаетпро-
ход полностью диспергированного
2Рис. 1. При очистке замещением
используется выпаренный N2 с целью
вытеснить углеводороды и опасные
газы из реактора или сосуда
Рис. 2. При очистке разбавлением
используется газообразный N2 с целью
разбавить углеводороды или опасные
газы в резервуарах, реакторах и т.д. до
уровней, безопасных для обслуживания
или входа в сосуд
Выход
Жидкий N2
Газообразный N2
Выход
Жидкий N2
Газообразный N2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
60 № 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
газачерезжидкостьвформепузырьковдляулучшения
смешивания и увеличения площади поверхности для
газожидкостногопереносамасс.Способпредполагает
использованиевхимическихибиологическихреакци-
ях, а также при отгонке легких фракций. Например,
N2 используется для удаления O2 из нефти, сточных
вод и других продуктов.
На рис. 1–4 проиллюстрировано несколько ва-
риантов очистки, которые обычно применяются в
нефтехимической промышленности.
• Очистка разбавлением. Этот процесс предпо-
лагает введение газообразного N2 в открытый реак-
тор или сосуд с
целью разбавле-
нияопасногоили
вредного газа,
который затем
выходит через
выходноеотверс-
тие. Этот способ
используется
при небольшом
значении соот-
ношения высо-Рис. 3. При очистке с переменным
давлением закрытый реактор, резервуар
илисосудгерметизируютгазообразнымN2,
игазвыпускаютподцикломдляполучения
желаемых уровней концентрации в
реакторе
Рис. 4. Для сохранения инертности в
трубопроводах используется N2 с целью
вытеснения углеводородов или опасных
газов из трубопроводапод циклом для
получения желаемых уровней концен-
трации в реакторе
Рис. 7. Специальное расширяющееся
сопло обеспечивает полное выпаривание
CO2
Рис. 5. Циклы очистки для различных соотношений H/D в
реакторе, резервуаре и т.д.
Рис. 6. Влияние концентрации N2 в продувочном газе на
число циклов
та/диаметр (height/diameter – H/D). Потребление
N2 примерно в 3,5 раза выше способности сосуда
(рис. 1).
• Очистка замещением. При очистке замещением
выпаренный N2 или газообразный N2 (gaseous N2 –
GAN) вводят в открытый реактор или сосуд с целью
замещения опасного или вредного газа. Этот способ
используется при большом отношении высота/диа-
метр (H/D). Количество требуемого N2 обычно при-
мерно в 1,2 раза выше способности сосуда (рис. 2).
• Очистка с переменным давлением. При очистке
с переменным давлением закрытый реактор гермети-
зируютгазообразнымN2.Когдадавлениепонижается,
первымвыходитопасныйиливред-
ныйгаз.Четыреэтапа(закрытие,ин-
жектирование, открытие и выпуск)
проводят до тех пор, пока не будет
достигнутажелаемаяконцентрация
на выходе. В этом процессе могут
использоватьсякакизбыточное,так
и пониженное давление. Очистка с
переменным давлением проводит-
ся тогда, когда входное и выходное
отверстиярасположеныблизкодруг
к другу (рис. 3).
• Сохранение инертности в тру-
бопроводах. Дляудалениятехноло-
гического газа из трубопровода и
сохранения инертности в системе
используются два способа (рис. 4):
Таблица 1. Уровни LOC N2 и CO2 с различными
углеводородами
Углеводород LOC, об. %
N2 CO2
Бензол 9 11,4
Бутадиен 11 13,3
Циклопропан 10,8 13
Этилен 6,9 9
Гексан 10 12,4
levels in the reactor.
2
Выход
Газообразный N2
Заглушка инертного газа
Концентрациянавыходе,об.%
МаксимальнаядопустимаяконцентрацияO2,об.%
Число объемов сосуда продувочного газа Число объемов сосуда продувочного газа
Концентрация продувочного газа N2, об. %
Скребок для чистки труб (например,
твердый или пенный скребок)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
61№ 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
–технологическийгазнагнетаютизтрубопровода
через заглушку инертного газа;
– скребок для чистки труб, управляемый давле-
нием N2, вытесняет технологический газ.
Сточкизрениябезопасностипредельнодопустимая
концентрацияO2 (limitingO2 concentration–LOC)яв-
ляетсяключевымкритериемсохраненияинертности.
Дляспецифическойсмеси«топливо–воздух–инерт-
ный газ» этот параметр является самой высокой кон-
центрацией O2, при которой не произойдет взрыва.
LOC должна быть определена экспериментальным
путем. В табл. 1 приведены некоторые примеры с N2
и CO2 в качестве инертных веществ. Значения LOC
CO2 могут быть на 25 % выше, чем LOC N2.
Выбросыоточисткиисохраненияинертностидолж-
ны быть обработаны до удаления в атмосферу. Часто
на обработку влияет криоконденсация, при которой
используется холод от N2 для сохранения инертности.
Время и количество N2, необходимые для сохра-
нения инертности, зависят не только от способа, но
и от степени смешивания (например, режима с заг-
лушкой, идеального смешивания и байпасного пути).
Другиеусловиярегулированиякасаютсясвойствгаза,
геометрии пространства, являющегося инертным,
конфигурации впускного и выпускного отверстий, а
также скорости потока. Примером геометрического
параметра является отношение H/D сосуда, которое
подчиняется следующим правилам:
•H/D<1–потокчереззаглушкуотсутствует(очис-
тка разбавлением);
• H/D >10 – преобладает поток через заглушку
(очистка замещением).
Таблица 2. Некоторые свойства газов, используемые для сохранения инертности
Свойство N2 CO2 Ar
Способность к обнаружению
органами чувств
Без цвета, без запаха Без цвета, без запаха Без цвета, без запаха
Химическая активность Не активен из-за N=N Не активный из-за O=C=O Химически инертен
Пожароопасность Не горюч Не горюч, прекращает сго-
рание
Не горюч
Молярная масса, г/моль 44 28 39,948
Максимально допустимая концен-
трация на рабочем месте, млн–1
– 5000 –
Плотность при 1 бар и 0 °C, кг/мі 1,25 – относительная
плотность в форме газа
(воздух) 0,97
1,977 – относительная плот-
ность в форме газа (воздух)
1,52
Относительная плотность
в форме газа (воздух = 1)
1,380
Точка кипения при 1 бар, °C –195,8 – –185,86
Точка плавления при 1 бар, °C –209,86 –56,6 (тройная точка) –189
Точка сублимации при 1 бар, °C Не применяется –78,5 Не применяется
Критическая точка, °C –146,95(33,94 бар, 314 кг/
мі)
–31,21 (73,83 бар, 466 кг/мі) –122,4
Растворимость в жидкостях (в
воде), мг/л
20 2000 61
Значимость для здоровья Вызывает удушье при более
высоких концентрациях
Опасен для здоровья при
более высоких концентраци-
ях; смертелен при >8 об.%
Вызывает удушье при высо-
ких концентрациях
Формы поставки – Сжатый, до 300 бар
– Криогенно сжиженный,
до –196 °C
– Сжиженный под давлени-
ем, около 55 бар, при темпе-
ратуре окружающей среды
– Криогенно сжиженный,
20 бар, – 20 єС
– Твердый (сухой лед), –78,5 °C
– Сжатый, до 300 бар
– Криогенно сжиженный до
–183 °C
Таблица 3. Уровни O2 и потенциально опасные условия для работников и оборудования
Уровень кислорода в реакторах,
резервуарах и т.д., об.%
Воздействие на людей Воздействие на возгораемость ма-
териалов
8 Смертельно опасен Не горюч
10 Помутнение рассудка
и нарушение болевой чувствительности
Не горюч
12 Усталость, учащенное дыхание и пульс Почти не воспламеняется
15 Нет Почти не воспламеняется
21 Нет Нет
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
62 № 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
Поскольку отношение H/D уве-
личивается, поток приближается к
потоку через заглушку, и необхо-
димы небольшие изменения вмес-
тимости сосуда. Как следствие,
потребление N2 и время сохране-
ния инертности сокращается, как
показано на рис. 5.
Если целью сохранения инерт-
ности является поддержание очень
низкой концентрации O2, должен
использоватьсяособочистыйN2 (N2
ОСЧ). На рис. 6 показано, что, если
допустимая концентрация O2 явля-
ется очень низкой (<1 %), чистота N2
должнасоставлятьболее99%.Использованиевещест-
ва с более высокой чистотой позволяет сократить не-
обходимый замещенный объем.
СВОЙСТВА ГАЗОВ
Традиционно используемыми газами являются
N2 и CO2, в некоторых случаях также используется
Ar. В табл. 2 указаны некоторые свойства этих трех
газов.
СвойстваCO2 позволяютиспользоватьегонетолько
для сохранения инертности, но и для прекращения
возгораний в резервуарах для шлама и бункерах, со-
держащихбиоматериалы.Какпоказанонарис.7,спе-
циальноерасширяющеесясоплообеспечиваетполное
выпаривание CO2, оставляя его холодным, насколько
этовозможно.Вчастности,эторасширяющеесясопло
предотвращает образование гранул CO2. Газ выходит
через расширяющееся сопло на маленькой скорости,
поэтому выше массивного материала может сформи-
роваться устойчивый слой.
Оборудование для сохранения инертности
Всоответствииспотребностяминефтехимической
промышленностибылоразработано,сконструировано
и успешно применялось для сохранения инертности
специальное оборудование:
Измерительныестанциидляразличныхскоростей
потока. Нарис.8показанаизмерительнаястанциядля
инертных смесителей или реакторов.
Блокировки инертным газом. В точном и специа-
лизированном химическом производстве некоторые
стадиипроцесса,такиекакреакциивмешалках,вклю-
чаютнетолькожидкостиигазы,ноитвердыевещества.
Блокировки инертным газом были разработаны для
обеспечениясоблюденияправилтехникибезопаснос-
ти при работе с твердыми веществами и подавления
побочных реакций, таких как окислительные, из-за
попадания O2, когда реакторы и сосуды наполняют
твердымивеществами.Этиблокировкитакжеборются
с выбросами и обеспечивают защиту от влаги. В числе
их преимуществ находятся:
•попаданиеоченьнебольшогоколичестваO2,когда
сосуд открыт и наполнен;
• низкое потребление N2;
• удобство установки в загрузочных отверстиях
существующих сосудов;
• простота работы;
• низкие инвестиционные и экс-
плуатационные затраты;
•эксплуатационнаягибкостьпро-
екта, позволяющая адаптироваться
к определенным применениям.
Расширяющееся сопло для ин-
жектирования жидкого N2 в га-
зовый поток. Через специальные
расширяющеесясопложидкийазот
может распределяться по трубо-
проводу – с большим диапазоном
скоростейпотока–такимобразом,
чтобыобластьсмешиваниябылане-
большой,ижидкийN2 практически
не достигал стенки трубопровода
или нагнетательного оборудования. Как следствие,
значительноуменьшаетсяопасностьполомкиматери-
ала трубопровода или оборудования из-за хрупкости.
Расширяющееся сопло используется для инжекти-
рования N2 в поток газа, текущий по трубопроводу
в реактор или другое оборудование.
Программное обеспечение для сохранения инер-
ции. На основе разностороннего опыта работы были
созданы программы для расчета границ взрыва, тре-
буемого количества N2, а также времени сохранения
инертности.Пакетыпрограмм,которыеуспешнопри-
менялисьдлямногихзадачпосохранениюинертности,
включают в себя.
•Системубезопасности.Например,этопрограмм-
ноеобеспечениеявляетсякомпьютернойпрограммой
для расчета и нанесения на график границ взрыва
при нормальном давлении, как показано на рис. 9.
Оно применяется для газовых смесей, имеющих в
составе до 99 компонентов, в температурном диа-
пазоне, как у многих инертных газов. Программное
обеспечениеиспользуетданныеофизическихсвойст-
вах от Проектного института (Design Institute for
Physical Property Data – DIPPR) в качестве базы
данных образцов с их составом и определенными
качествами.
•Управлениетехнологическимприменением. Эта
система программного обеспечения рассчитывает,
среди других параметров, количество необходимого
N2 и время очистки. Она также позволяет проводить
сравнения с другими технологическими методами.
Инертность и безопасность
Безопасностьимеетпервостепеннуюважностьпри
сохранении инертности. Соответственно, следует об-
ратитьвниманиенанекоторыеустановленныериски,
когда необходимо использовать N2.
• Удушье. Когда персоналу необходимо работать в
частичноинертнойсреде,например,вовремяочистки,
уровень O2 должен поддерживаться минимум на 15 %.
В табл. 3 указаны важные подробности относительно
уровней O2 для ситуаций ввода его в сосуд.
• Контакт с криогенным жидким N2 приводит к
холодным ожогам и замораживанию.
• При низких температурах жидкий азот (liquid
nitrogen – LIN) может уменьшить максимальное рас-
тягиваниеипрочностьнекоторыхматериаловтак,что
онистанутхрупкимиимогутпорваться.Подходящими
Рис. 8. Пример измерительной станции
для инертных реакторов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
63№ 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
материалами являются нержавею-
щая сталь, медь и алюминий.
ПРИМЕНЕНИЯ
Ниже приведено несколько ос-
новныхситуацийсохраненияинерт-
ности.
N2,подаваемыйвреактордляза-
пуска,остановкиизагрузкитвердых
веществ. Как показано на рис. 10,
N2 может подаваться в реактор или
мешалку. Существует три варианта
подачи N2. Система включает в себя
оборудование и управляющее уст-
ройство, а также анализатор O2 для
контроляуровнягазавсвободномпространствереак-
тора и блокировки инертным газом для загрузки.
На рис. 10 приведен пример
установки по производству синте-
тического стекловолокна из поли-
амида. К сожалению, полиамидные
расплавы подвергаются заметному
окислению O2 и соответственно
обрабатываются защитным пок-
рытием N2.
Промышленная эксплуатация.
Подготовка и выполнение многих
остановок в нефтехимической про-
мышленности требует большого
количества N2 для использования
на различных этапах. N2 использу-
ется для сохранения инертности
в системе во время остановок и охлаждения, при
тестировании давления, при осушении (в особен-
ности, катализатора) и при предварительном нагреве
в условиях инертности, предшествующих пуску.
Например, во время остановки крекинг-печи эти-
Рис. 11. Крекинг-установки этилена
используют N2 как часть инертной
системы для остановок и охлаждения
Рис. 10. Иллюстрация способа поставки N2 в смеситель
реактора для подачи твердых веществ
Рис. 13. Газообразный N2 используется для продвижения
скребковдлятрубпотрубопроводамиподготовкитрубопровода
к эксплуатации
Рис. 9. Графическая инертности с точки зрения оценка
ограничения воспламеняемости Рис. 12. Жидкий N2 используется для сохранения инертности и
охлаждения реакторов с неподвижным слоем катализатора
Система безопасности – треугольник безопасности (снимок экрана)
При температуре 25 єС и давлении 1 бар (а) для смеси (топлива)
(L) Нижняя граница воспламеняемости 3,3 об. % топлива
(U) Верхняя граница воспламеняемости 14,8 об. % топлива
(S) минимальный объем О2, необходимый
для воспламеняемости 9,2 об. % О2
(3,7 об. % топлива)
(C) Пуск = Максимальный объем О2 (9,5 об. %)
(B) Остановка = Максимальный объем топлива
(6,5 об. %)
Инертный газ: азот
Жидкий N2
Резервуар Выпариватель
Система контроля
процессов
Доступ воздуха
при открытии
Блокировка инертным газом
(введение в загрузочное
отверстие)
Установка
измерения
и контроля
Центральный подводящий трубопровод
НПЗ
НПЗ
Выпуск
Рециркуляционный
компрессор
Реакторы
Насос для жидкого N2
Жидкий N2
Жидкий N2
Газообразный N2
Резервуарный парк
Скребок для труб
Трубопровод
Анализ O2
Информация предоставлена компанией Linde AG
КонцентрацияО2,об.%
Концентрация топлива, об. %
(Коэффициент безопасности не включен в диаграмму)
Горючая смесь, об. %
Метан 75
Пропан 15
Изобутан 10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
64 № 12 • декабрь 2010
HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
лена N2 используется для сохранения инертности
при этих условиях (рис. 11):
• потребление азота: 1000–12 000 азота м3
/ч;
• давление: 9 бар, 40 бар;
• температура: температура окружающей сре-
ды, +200 °C.
Реактор с неподвижным слоем катализатора.
Инертноеиускоренноеохлаждениереактораснепод-
вижным слоем катализатора жидким N2 приводит к:
• инертности катализатора;
• меньшему времени охлаждения;
•экономиизатрат,потомучтотрубопроводненуж-
дается в изменении конфигурации (рис. 12).
Чистка скребками и другие операции техничес-
кого обслуживания трубопровода часто проводят-
ся под инертным N2. Давление N2 продвигает скре-
бок по трубопроводу или системе трубопроводов.
ПреимуществамииспользованияN2 дляперемещения
скребка являются (рис. 13):
• инертность;
• антикоррозионное действие сухого газа;
•широкийдиапазонобъемныхскоростейтечения,
давлений и температур.
Выхлопныегазыотоперацийпосохранениюинерт-
ности и очистке часто имеют примеси углеводоро-
дов, которые могут быть удалены криоконденсацией.
Этот выбор является особенно выгодным, потому что
используется холод инертного N2. Криоконденсация
осуществляется, прежде всего, для регенерации хло-
рированных углеводородов из инертного газа.
Производство и поставка инертного газа. Для
производства N2 используется несколько методик
разделения воздуха.
• Криогенное разделение воздуха имеет скорости
потока,например,100–7000м3
/чснизкимиуровнями
(< млн–1
O2).
•Адсорбционноеразделениевоздуха имеетскоро-
сти потока 10–5000 м3
/ч с чистотой N2 98–99,99 %.
•Мембранныеметодыимеютскоростипотока10–
1000 м3
/ч с чистотой N2 90–99,5 %.
N2 поставляется как в цилиндрах или цилиндри-
ческих пачках (с различной чистотой), так и в виде
смесей с другими газами, например, синтетическим
воздухом (20 % O2, 80 % N2). Жидкий N2 также может
поставляться в автоцистернах (объемом от 3000 до
80 000 л)(обычносчистотой99,995об.%N2).Крометого,
N2 может поставляться в автоцистернах с выпаривате-
лем. Газообразный азот может быть транспортирован
по трубопроводам или по местным системам.
Перевела И. Аммосова
Hans-Jьrgen Reinhardt (Х.-Ю. Рейнхард) закон-
чил докторантуру в области химической техно-
логии и защитил диссертацию «Исследование
суспензионной полимеризации стирола» в
Техническом университете Лойны-Мерзебурга
(Leuna-Merseburg) в 1970 г. На протяжении его
продолжительной карьеры в химической про-
мышленности он работал организатором проек-
та, руководителем отдела технологии и менеджером технического
отдела до перевода в отдел газа компании Linde AG в 1996 г. В отде-
ле газа компании Linde он был руководителем отдела и нес ответс-
твенность за разработку и внедрение процессов и оборудования
для газов на НПЗ и в химической промышленности. Основными
интересами д-ра Reinhardt являются применения кислородных и
азотных процессов.
Hans–R. Himmen (Х.–Р. Химмен) является
старшим руководителем проекта в компании
Linde AG, Унтершлайсхайм, Германия. Он изу-
чал технологию в Техническом университете г.
Брауншвейг и присоединился к компании Linde
Group в 1987 г. Г-н Himmen принимает участие в
разработке, внедрении и усовершенствовании
применений газа для химической обрабатыва-
ющей промышленности и промышленной эксплуатации. Самыми
важными областями его работы являются применения жидкого и
газообразного азота.
НОВОСТИ О КОМПАНИЯХ
КомпанияCoastalEnergyвыполнилабурениепоис-
ково-разведочной скважины Songkhla B-01 на блоке
G5/43 в Сиамском (Таиландском) заливе и вскрыла
нефтеносныепескивтолщенижнеолигоценовыхотло-
жений.Скважина,полнаяизмереннаяглубинакоторой
по стволу скважины составляет 9050 фут, вскрыла
эродированную ловушку в толще отложений ниж-
неолигоценового возраста, в результате чего удалось
провестикаротажныеисследованиявпределахтолько
10-футового (3-метрового) интервала продуктивного
пласта.Компанияпланируетвременноприостановить
все работы на скважине и возобновить их в зависи-
мости от промышленной значимости возможных от-
крытий на разведочной площади Сонгкхла-Б.
Компания Maersk Oil&Gas, пробурив поисково-
разведочную скважину Luke-1X в датском секторе
Северного моря, сделала открытие запасов газа и
конденсата. Скважина, фактическая вертикальная
глубина которой составляет 15 000 фут, глубина моря
вточкебуренияравна131фут,расположенаквостоку
от площади газоконденсатного месторождения Элли
и передана компании в единоличную концессию.
КомпанияDetNorskeначалабурениепоисково-раз-
ведочной скважины в пределах разведочной площа-
ди Фрусален на блоке 6507/11 в норвежском секторе
Северногоморя,расположеннойнарасстоянии6,2ми-
ли к северо-востоку от структуры Мидгард, располо-
женной на месторождении Асгард. Предполагается,
чтосуммарныеперспективныезапасыданнойплощади
могут составлять 45 млн брл в нефтяном эквиваленте.
Скважина,пробуреннаясполупогружнойбуровойус-
тановкиSongaDelta,имеетпроектнуюглубину7543фут
ниже среднего уровня моря. Det Norske является опе-
ратором на данном блоке 6507/11, входящем в лицен-
зию PL476, и проекта бурения поисково-разведочной
скважины Frusalen-1. Доля Det Norske в указанных
проектахсоставляет70%,акомпании-партнераLundin
Mining – остальные 30 %.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

More Related Content

Viewers also liked

Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУРоснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
varlamovdenis
 
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...olegkozaderov
 
Строительство нефтеперерабатывающего комплекса
Строительство нефтеперерабатывающего комплексаСтроительство нефтеперерабатывающего комплекса
Строительство нефтеперерабатывающего комплексаcreativetomsk
 
Catalyst Verdict Report 2014
Catalyst Verdict Report 2014 Catalyst Verdict Report 2014
Catalyst Verdict Report 2014
Kaushik Mhadeshwar
 
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
186.молекулярная физика ч 2  явления переноса186.молекулярная физика ч 2  явления переноса
186.молекулярная физика ч 2 явления переносаivanov15666688
 
MKT 571 Final Exam Answers 2015 version
MKT 571 Final Exam Answers 2015 versionMKT 571 Final Exam Answers 2015 version
MKT 571 Final Exam Answers 2015 version
johannesreidjones
 
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...ivanov15666688
 
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why? What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
CharlotteAS209
 
Keyword research
Keyword researchKeyword research
Keyword research
Nile Lars
 
Research on States to Bahamas cable 2010
Research on States to Bahamas cable 2010Research on States to Bahamas cable 2010
Research on States to Bahamas cable 2010
Albert Maciel
 
QNT 351 Final Exam Answers 2015 version
QNT 351 Final Exam Answers 2015 versionQNT 351 Final Exam Answers 2015 version
QNT 351 Final Exam Answers 2015 version
celestiaorias
 
G3 4 unidad 3. yo y mi escuela
G3 4 unidad 3. yo y mi escuelaG3 4 unidad 3. yo y mi escuela
G3 4 unidad 3. yo y mi escuela
Ana Guillen
 
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работыivanov15666688
 
Quidditch
QuidditchQuidditch
Quidditch
Bertangy
 
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...ivanov15666688
 
Proyecto de rr.nn ii est
Proyecto de rr.nn ii estProyecto de rr.nn ii est
Proyecto de rr.nn ii est
Abdias Roger Rojas Huaman
 
D&amp;a dec e arqu nº 40 (16) - ccc
D&amp;a   dec e arqu nº 40 (16) - cccD&amp;a   dec e arqu nº 40 (16) - ccc
D&amp;a dec e arqu nº 40 (16) - ccc
Bruno Simoes
 

Viewers also liked (20)

28762p
28762p28762p
28762p
 
Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУРоснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
Роснефть. День компании в Высшей школе менеджмента СПбГУ
 
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...
Принципы работы топливных энергоустановок. Первый закон термодинамики. Энерге...
 
Строительство нефтеперерабатывающего комплекса
Строительство нефтеперерабатывающего комплексаСтроительство нефтеперерабатывающего комплекса
Строительство нефтеперерабатывающего комплекса
 
Catalyst Verdict Report 2014
Catalyst Verdict Report 2014 Catalyst Verdict Report 2014
Catalyst Verdict Report 2014
 
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
186.молекулярная физика ч 2  явления переноса186.молекулярная физика ч 2  явления переноса
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
 
MKT 571 Final Exam Answers 2015 version
MKT 571 Final Exam Answers 2015 versionMKT 571 Final Exam Answers 2015 version
MKT 571 Final Exam Answers 2015 version
 
Envy_Logo_(Shorts_Print)
Envy_Logo_(Shorts_Print)Envy_Logo_(Shorts_Print)
Envy_Logo_(Shorts_Print)
 
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...
167.материальная и духовная культура западноевропейского общества в эпоху поз...
 
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why? What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
What Kind of Media Institution Might Distribute your Magazine Product and Why?
 
Keyword research
Keyword researchKeyword research
Keyword research
 
Research on States to Bahamas cable 2010
Research on States to Bahamas cable 2010Research on States to Bahamas cable 2010
Research on States to Bahamas cable 2010
 
QNT 351 Final Exam Answers 2015 version
QNT 351 Final Exam Answers 2015 versionQNT 351 Final Exam Answers 2015 version
QNT 351 Final Exam Answers 2015 version
 
G3 4 unidad 3. yo y mi escuela
G3 4 unidad 3. yo y mi escuelaG3 4 unidad 3. yo y mi escuela
G3 4 unidad 3. yo y mi escuela
 
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы
176.экономика предприятия выполнение и защита курсовой работы
 
Quidditch
QuidditchQuidditch
Quidditch
 
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...
174.канадские битуминозные пески благоприятные возможности, технологии и проб...
 
Envy_Logo_(Shorts_Print)
Envy_Logo_(Shorts_Print)Envy_Logo_(Shorts_Print)
Envy_Logo_(Shorts_Print)
 
Proyecto de rr.nn ii est
Proyecto de rr.nn ii estProyecto de rr.nn ii est
Proyecto de rr.nn ii est
 
D&amp;a dec e arqu nº 40 (16) - ccc
D&amp;a   dec e arqu nº 40 (16) - cccD&amp;a   dec e arqu nº 40 (16) - ccc
D&amp;a dec e arqu nº 40 (16) - ccc
 

Similar to 183.нпз улучшение инертности

289.кожухопластинчатые теплообменники
289.кожухопластинчатые теплообменники289.кожухопластинчатые теплообменники
289.кожухопластинчатые теплообменникиivanov1566359955
 
инвест проект рахорс
инвест проект рахорсинвест проект рахорс
инвест проект рахорс
LUNELLA
 
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralizationA new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
Sergey_1
 
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.pptЛаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
Grimlock10
 
газовое хозяйство.pptx
газовое хозяйство.pptxгазовое хозяйство.pptx
газовое хозяйство.pptx
Grimlock10
 

Similar to 183.нпз улучшение инертности (6)

289.кожухопластинчатые теплообменники
289.кожухопластинчатые теплообменники289.кожухопластинчатые теплообменники
289.кожухопластинчатые теплообменники
 
инвест проект рахорс
инвест проект рахорсинвест проект рахорс
инвест проект рахорс
 
ГАЗ
ГАЗГАЗ
ГАЗ
 
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralizationA new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
A new AerosolnanoCatalysis technology for organic (oil) wastes neutralization
 
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.pptЛаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
Лаборант по анализу газа и пыли 4 - разряда.ppt
 
газовое хозяйство.pptx
газовое хозяйство.pptxгазовое хозяйство.pptx
газовое хозяйство.pptx
 

More from ivanov15666688

10375
1037510375
10374
1037410374
10373
1037310373
10372
1037210372
10371
1037110371
10370
1037010370
10369
1036910369
10368
1036810368
10367
1036710367
10366
1036610366
10365
1036510365
10364
1036410364
10363
1036310363
10362
1036210362
10361
1036110361
10360
1036010360
10359
1035910359
10358
1035810358
10357
1035710357
10385
1038510385

More from ivanov15666688 (20)

10375
1037510375
10375
 
10374
1037410374
10374
 
10373
1037310373
10373
 
10372
1037210372
10372
 
10371
1037110371
10371
 
10370
1037010370
10370
 
10369
1036910369
10369
 
10368
1036810368
10368
 
10367
1036710367
10367
 
10366
1036610366
10366
 
10365
1036510365
10365
 
10364
1036410364
10364
 
10363
1036310363
10363
 
10362
1036210362
10362
 
10361
1036110361
10361
 
10360
1036010360
10360
 
10359
1035910359
10359
 
10358
1035810358
10358
 
10357
1035710357
10357
 
10385
1038510385
10385
 

183.нпз улучшение инертности

  • 1. 59№ 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И НПЗ: УЛУЧШЕНИЕ ИНЕРТНОСТИ H.-J. Reinhardt, H.-R. Himmen, Linde Gas, Мюнхен, Германия Нефтехимическая и химическая промышленности полагаются на способы сохранения инертности с целью защиты оборудования и поддержания качества продукта Для многих процессов и ситуаций в промышлен- ностихимическойпереработкеуглеводородов(hydro- carbon processing industry – HPI) необходимо: • предотвратить взрывы; • запретить нежелательные реакции; • защитить продукты от влажности; • обеспечить безопасность при проведении ра- бот. Этих целей не всегда можно достигнуть только за счет технологии и конструкции оборудования, следовательно, необходимы инертные газы и специ- альное оборудование. В этих условиях основными целями являются поддержание уровней кислорода (O2) и предотвращение контактирования O2 и/или влажности с продуктами реакции или адсорбции. Главным методом является сохранения инертности (покрытие инертным газом) азота (N2), реже углекис- лого газа (CO2), а в исключительных случаях аргона (Ar). Наиболее известные функции инертного газа – перемещать воз- дух, который содержит O2 (иногда поддержаниевлажности),илиудер- жание воздуха отдельно от других продуктов. Перемещение воздуха можетбытьчастичнымилиполным. Существует множество ситуаций, в которых сохранение инертности является единственным способом соответствияправиламтехникибе- зопасности во время переработки и обслуживания на НПЗ. В других случаях сохранение инертности используется для поддержания и улучшения качества продукта. обзор В зависимости от разнообразия веществ, технологий и нефтехими- ческого оборудования, с которым сталкиваются в HPI, существует множество вариантов сохранения инертности N2, CO2 и Ar. Они ка- саются: • реакторов, оборудования с ме- шалкой и т.д.; •центрифугивакуумныхфильт- ров; •оборудованиядляизмельчения и перемешивания; • резервуаров и сосудов для хранения; • осушителей и бункеров; • систем загрузки; • трубопроводов для нефти и топлива; • промышленного обслуживания. Важные требования, помогающие использовать инертные газы, касаются: •предотвращениясозданиявзрывоопаснойатмос- феры на нефтехимическом оборудовании, таком как реакторы; • безопасного пуска и остановки всех установок на НПЗ; •снижениявзрывоопасностиприхраненииитранс- портировке горючих веществ; • защиты продуктов от попадания атмосферного кислорода, когда реакции окисления могут ухудшить их качество; • предотвращение попадания атмосферной влаги (такжедляподдержаниякачествапро- дукта, и обеспечения оптимальной переработки нисходящего потока); • предотрващения угрозы безо- пасности и опасности для здоровья во время обслуживания оборудова- ния и трубопроводов завода. СПОСОБЫ СОХРАНЕНИЯ ИНЕРТНОСТИ Способысохраненияинертности разработаны для многих задач. Очистка. Инертный газ вводят в реактор, сосуд или трубопровод, чтобы вытеснить технологический газ из установки (рис. 1). Покрытие инертным газом. Покрытиеинертнымгазомпроводят тогда, когда необходимо поддержи- ватьпостоянныеусловияинертности продукта, например, в сосуде, что- бы предотвратить взрывы, потерю цвета, полимеризацию и другие не- желательные изменения качества продукта.Операцияконтролируется скоростьюпотокаидавлениемпото- ка инертного газа и/или уровнем O2 в газе, выходящем из сосуда. Барботаж.Барботажозначаетпро- ход полностью диспергированного 2Рис. 1. При очистке замещением используется выпаренный N2 с целью вытеснить углеводороды и опасные газы из реактора или сосуда Рис. 2. При очистке разбавлением используется газообразный N2 с целью разбавить углеводороды или опасные газы в резервуарах, реакторах и т.д. до уровней, безопасных для обслуживания или входа в сосуд Выход Жидкий N2 Газообразный N2 Выход Жидкий N2 Газообразный N2 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 2. 60 № 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И газачерезжидкостьвформепузырьковдляулучшения смешивания и увеличения площади поверхности для газожидкостногопереносамасс.Способпредполагает использованиевхимическихибиологическихреакци- ях, а также при отгонке легких фракций. Например, N2 используется для удаления O2 из нефти, сточных вод и других продуктов. На рис. 1–4 проиллюстрировано несколько ва- риантов очистки, которые обычно применяются в нефтехимической промышленности. • Очистка разбавлением. Этот процесс предпо- лагает введение газообразного N2 в открытый реак- тор или сосуд с целью разбавле- нияопасногоили вредного газа, который затем выходит через выходноеотверс- тие. Этот способ используется при небольшом значении соот- ношения высо-Рис. 3. При очистке с переменным давлением закрытый реактор, резервуар илисосудгерметизируютгазообразнымN2, игазвыпускаютподцикломдляполучения желаемых уровней концентрации в реакторе Рис. 4. Для сохранения инертности в трубопроводах используется N2 с целью вытеснения углеводородов или опасных газов из трубопроводапод циклом для получения желаемых уровней концен- трации в реакторе Рис. 7. Специальное расширяющееся сопло обеспечивает полное выпаривание CO2 Рис. 5. Циклы очистки для различных соотношений H/D в реакторе, резервуаре и т.д. Рис. 6. Влияние концентрации N2 в продувочном газе на число циклов та/диаметр (height/diameter – H/D). Потребление N2 примерно в 3,5 раза выше способности сосуда (рис. 1). • Очистка замещением. При очистке замещением выпаренный N2 или газообразный N2 (gaseous N2 – GAN) вводят в открытый реактор или сосуд с целью замещения опасного или вредного газа. Этот способ используется при большом отношении высота/диа- метр (H/D). Количество требуемого N2 обычно при- мерно в 1,2 раза выше способности сосуда (рис. 2). • Очистка с переменным давлением. При очистке с переменным давлением закрытый реактор гермети- зируютгазообразнымN2.Когдадавлениепонижается, первымвыходитопасныйиливред- ныйгаз.Четыреэтапа(закрытие,ин- жектирование, открытие и выпуск) проводят до тех пор, пока не будет достигнутажелаемаяконцентрация на выходе. В этом процессе могут использоватьсякакизбыточное,так и пониженное давление. Очистка с переменным давлением проводит- ся тогда, когда входное и выходное отверстиярасположеныблизкодруг к другу (рис. 3). • Сохранение инертности в тру- бопроводах. Дляудалениятехноло- гического газа из трубопровода и сохранения инертности в системе используются два способа (рис. 4): Таблица 1. Уровни LOC N2 и CO2 с различными углеводородами Углеводород LOC, об. % N2 CO2 Бензол 9 11,4 Бутадиен 11 13,3 Циклопропан 10,8 13 Этилен 6,9 9 Гексан 10 12,4 levels in the reactor. 2 Выход Газообразный N2 Заглушка инертного газа Концентрациянавыходе,об.% МаксимальнаядопустимаяконцентрацияO2,об.% Число объемов сосуда продувочного газа Число объемов сосуда продувочного газа Концентрация продувочного газа N2, об. % Скребок для чистки труб (например, твердый или пенный скребок) Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 3. 61№ 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И –технологическийгазнагнетаютизтрубопровода через заглушку инертного газа; – скребок для чистки труб, управляемый давле- нием N2, вытесняет технологический газ. Сточкизрениябезопасностипредельнодопустимая концентрацияO2 (limitingO2 concentration–LOC)яв- ляетсяключевымкритериемсохраненияинертности. Дляспецифическойсмеси«топливо–воздух–инерт- ный газ» этот параметр является самой высокой кон- центрацией O2, при которой не произойдет взрыва. LOC должна быть определена экспериментальным путем. В табл. 1 приведены некоторые примеры с N2 и CO2 в качестве инертных веществ. Значения LOC CO2 могут быть на 25 % выше, чем LOC N2. Выбросыоточисткиисохраненияинертностидолж- ны быть обработаны до удаления в атмосферу. Часто на обработку влияет криоконденсация, при которой используется холод от N2 для сохранения инертности. Время и количество N2, необходимые для сохра- нения инертности, зависят не только от способа, но и от степени смешивания (например, режима с заг- лушкой, идеального смешивания и байпасного пути). Другиеусловиярегулированиякасаютсясвойствгаза, геометрии пространства, являющегося инертным, конфигурации впускного и выпускного отверстий, а также скорости потока. Примером геометрического параметра является отношение H/D сосуда, которое подчиняется следующим правилам: •H/D<1–потокчереззаглушкуотсутствует(очис- тка разбавлением); • H/D >10 – преобладает поток через заглушку (очистка замещением). Таблица 2. Некоторые свойства газов, используемые для сохранения инертности Свойство N2 CO2 Ar Способность к обнаружению органами чувств Без цвета, без запаха Без цвета, без запаха Без цвета, без запаха Химическая активность Не активен из-за N=N Не активный из-за O=C=O Химически инертен Пожароопасность Не горюч Не горюч, прекращает сго- рание Не горюч Молярная масса, г/моль 44 28 39,948 Максимально допустимая концен- трация на рабочем месте, млн–1 – 5000 – Плотность при 1 бар и 0 °C, кг/мі 1,25 – относительная плотность в форме газа (воздух) 0,97 1,977 – относительная плот- ность в форме газа (воздух) 1,52 Относительная плотность в форме газа (воздух = 1) 1,380 Точка кипения при 1 бар, °C –195,8 – –185,86 Точка плавления при 1 бар, °C –209,86 –56,6 (тройная точка) –189 Точка сублимации при 1 бар, °C Не применяется –78,5 Не применяется Критическая точка, °C –146,95(33,94 бар, 314 кг/ мі) –31,21 (73,83 бар, 466 кг/мі) –122,4 Растворимость в жидкостях (в воде), мг/л 20 2000 61 Значимость для здоровья Вызывает удушье при более высоких концентрациях Опасен для здоровья при более высоких концентраци- ях; смертелен при >8 об.% Вызывает удушье при высо- ких концентрациях Формы поставки – Сжатый, до 300 бар – Криогенно сжиженный, до –196 °C – Сжиженный под давлени- ем, около 55 бар, при темпе- ратуре окружающей среды – Криогенно сжиженный, 20 бар, – 20 єС – Твердый (сухой лед), –78,5 °C – Сжатый, до 300 бар – Криогенно сжиженный до –183 °C Таблица 3. Уровни O2 и потенциально опасные условия для работников и оборудования Уровень кислорода в реакторах, резервуарах и т.д., об.% Воздействие на людей Воздействие на возгораемость ма- териалов 8 Смертельно опасен Не горюч 10 Помутнение рассудка и нарушение болевой чувствительности Не горюч 12 Усталость, учащенное дыхание и пульс Почти не воспламеняется 15 Нет Почти не воспламеняется 21 Нет Нет Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 4. 62 № 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Поскольку отношение H/D уве- личивается, поток приближается к потоку через заглушку, и необхо- димы небольшие изменения вмес- тимости сосуда. Как следствие, потребление N2 и время сохране- ния инертности сокращается, как показано на рис. 5. Если целью сохранения инерт- ности является поддержание очень низкой концентрации O2, должен использоватьсяособочистыйN2 (N2 ОСЧ). На рис. 6 показано, что, если допустимая концентрация O2 явля- ется очень низкой (<1 %), чистота N2 должнасоставлятьболее99%.Использованиевещест- ва с более высокой чистотой позволяет сократить не- обходимый замещенный объем. СВОЙСТВА ГАЗОВ Традиционно используемыми газами являются N2 и CO2, в некоторых случаях также используется Ar. В табл. 2 указаны некоторые свойства этих трех газов. СвойстваCO2 позволяютиспользоватьегонетолько для сохранения инертности, но и для прекращения возгораний в резервуарах для шлама и бункерах, со- держащихбиоматериалы.Какпоказанонарис.7,спе- циальноерасширяющеесясоплообеспечиваетполное выпаривание CO2, оставляя его холодным, насколько этовозможно.Вчастности,эторасширяющеесясопло предотвращает образование гранул CO2. Газ выходит через расширяющееся сопло на маленькой скорости, поэтому выше массивного материала может сформи- роваться устойчивый слой. Оборудование для сохранения инертности Всоответствииспотребностяминефтехимической промышленностибылоразработано,сконструировано и успешно применялось для сохранения инертности специальное оборудование: Измерительныестанциидляразличныхскоростей потока. Нарис.8показанаизмерительнаястанциядля инертных смесителей или реакторов. Блокировки инертным газом. В точном и специа- лизированном химическом производстве некоторые стадиипроцесса,такиекакреакциивмешалках,вклю- чаютнетолькожидкостиигазы,ноитвердыевещества. Блокировки инертным газом были разработаны для обеспечениясоблюденияправилтехникибезопаснос- ти при работе с твердыми веществами и подавления побочных реакций, таких как окислительные, из-за попадания O2, когда реакторы и сосуды наполняют твердымивеществами.Этиблокировкитакжеборются с выбросами и обеспечивают защиту от влаги. В числе их преимуществ находятся: •попаданиеоченьнебольшогоколичестваO2,когда сосуд открыт и наполнен; • низкое потребление N2; • удобство установки в загрузочных отверстиях существующих сосудов; • простота работы; • низкие инвестиционные и экс- плуатационные затраты; •эксплуатационнаягибкостьпро- екта, позволяющая адаптироваться к определенным применениям. Расширяющееся сопло для ин- жектирования жидкого N2 в га- зовый поток. Через специальные расширяющеесясопложидкийазот может распределяться по трубо- проводу – с большим диапазоном скоростейпотока–такимобразом, чтобыобластьсмешиваниябылане- большой,ижидкийN2 практически не достигал стенки трубопровода или нагнетательного оборудования. Как следствие, значительноуменьшаетсяопасностьполомкиматери- ала трубопровода или оборудования из-за хрупкости. Расширяющееся сопло используется для инжекти- рования N2 в поток газа, текущий по трубопроводу в реактор или другое оборудование. Программное обеспечение для сохранения инер- ции. На основе разностороннего опыта работы были созданы программы для расчета границ взрыва, тре- буемого количества N2, а также времени сохранения инертности.Пакетыпрограмм,которыеуспешнопри- менялисьдлямногихзадачпосохранениюинертности, включают в себя. •Системубезопасности.Например,этопрограмм- ноеобеспечениеявляетсякомпьютернойпрограммой для расчета и нанесения на график границ взрыва при нормальном давлении, как показано на рис. 9. Оно применяется для газовых смесей, имеющих в составе до 99 компонентов, в температурном диа- пазоне, как у многих инертных газов. Программное обеспечениеиспользуетданныеофизическихсвойст- вах от Проектного института (Design Institute for Physical Property Data – DIPPR) в качестве базы данных образцов с их составом и определенными качествами. •Управлениетехнологическимприменением. Эта система программного обеспечения рассчитывает, среди других параметров, количество необходимого N2 и время очистки. Она также позволяет проводить сравнения с другими технологическими методами. Инертность и безопасность Безопасностьимеетпервостепеннуюважностьпри сохранении инертности. Соответственно, следует об- ратитьвниманиенанекоторыеустановленныериски, когда необходимо использовать N2. • Удушье. Когда персоналу необходимо работать в частичноинертнойсреде,например,вовремяочистки, уровень O2 должен поддерживаться минимум на 15 %. В табл. 3 указаны важные подробности относительно уровней O2 для ситуаций ввода его в сосуд. • Контакт с криогенным жидким N2 приводит к холодным ожогам и замораживанию. • При низких температурах жидкий азот (liquid nitrogen – LIN) может уменьшить максимальное рас- тягиваниеипрочностьнекоторыхматериаловтак,что онистанутхрупкимиимогутпорваться.Подходящими Рис. 8. Пример измерительной станции для инертных реакторов Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 5. 63№ 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И материалами являются нержавею- щая сталь, медь и алюминий. ПРИМЕНЕНИЯ Ниже приведено несколько ос- новныхситуацийсохраненияинерт- ности. N2,подаваемыйвреактордляза- пуска,остановкиизагрузкитвердых веществ. Как показано на рис. 10, N2 может подаваться в реактор или мешалку. Существует три варианта подачи N2. Система включает в себя оборудование и управляющее уст- ройство, а также анализатор O2 для контроляуровнягазавсвободномпространствереак- тора и блокировки инертным газом для загрузки. На рис. 10 приведен пример установки по производству синте- тического стекловолокна из поли- амида. К сожалению, полиамидные расплавы подвергаются заметному окислению O2 и соответственно обрабатываются защитным пок- рытием N2. Промышленная эксплуатация. Подготовка и выполнение многих остановок в нефтехимической про- мышленности требует большого количества N2 для использования на различных этапах. N2 использу- ется для сохранения инертности в системе во время остановок и охлаждения, при тестировании давления, при осушении (в особен- ности, катализатора) и при предварительном нагреве в условиях инертности, предшествующих пуску. Например, во время остановки крекинг-печи эти- Рис. 11. Крекинг-установки этилена используют N2 как часть инертной системы для остановок и охлаждения Рис. 10. Иллюстрация способа поставки N2 в смеситель реактора для подачи твердых веществ Рис. 13. Газообразный N2 используется для продвижения скребковдлятрубпотрубопроводамиподготовкитрубопровода к эксплуатации Рис. 9. Графическая инертности с точки зрения оценка ограничения воспламеняемости Рис. 12. Жидкий N2 используется для сохранения инертности и охлаждения реакторов с неподвижным слоем катализатора Система безопасности – треугольник безопасности (снимок экрана) При температуре 25 єС и давлении 1 бар (а) для смеси (топлива) (L) Нижняя граница воспламеняемости 3,3 об. % топлива (U) Верхняя граница воспламеняемости 14,8 об. % топлива (S) минимальный объем О2, необходимый для воспламеняемости 9,2 об. % О2 (3,7 об. % топлива) (C) Пуск = Максимальный объем О2 (9,5 об. %) (B) Остановка = Максимальный объем топлива (6,5 об. %) Инертный газ: азот Жидкий N2 Резервуар Выпариватель Система контроля процессов Доступ воздуха при открытии Блокировка инертным газом (введение в загрузочное отверстие) Установка измерения и контроля Центральный подводящий трубопровод НПЗ НПЗ Выпуск Рециркуляционный компрессор Реакторы Насос для жидкого N2 Жидкий N2 Жидкий N2 Газообразный N2 Резервуарный парк Скребок для труб Трубопровод Анализ O2 Информация предоставлена компанией Linde AG КонцентрацияО2,об.% Концентрация топлива, об. % (Коэффициент безопасности не включен в диаграмму) Горючая смесь, об. % Метан 75 Пропан 15 Изобутан 10 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 6. 64 № 12 • декабрь 2010 HYDROCARBON PROCESSING: ТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И лена N2 используется для сохранения инертности при этих условиях (рис. 11): • потребление азота: 1000–12 000 азота м3 /ч; • давление: 9 бар, 40 бар; • температура: температура окружающей сре- ды, +200 °C. Реактор с неподвижным слоем катализатора. Инертноеиускоренноеохлаждениереактораснепод- вижным слоем катализатора жидким N2 приводит к: • инертности катализатора; • меньшему времени охлаждения; •экономиизатрат,потомучтотрубопроводненуж- дается в изменении конфигурации (рис. 12). Чистка скребками и другие операции техничес- кого обслуживания трубопровода часто проводят- ся под инертным N2. Давление N2 продвигает скре- бок по трубопроводу или системе трубопроводов. ПреимуществамииспользованияN2 дляперемещения скребка являются (рис. 13): • инертность; • антикоррозионное действие сухого газа; •широкийдиапазонобъемныхскоростейтечения, давлений и температур. Выхлопныегазыотоперацийпосохранениюинерт- ности и очистке часто имеют примеси углеводоро- дов, которые могут быть удалены криоконденсацией. Этот выбор является особенно выгодным, потому что используется холод инертного N2. Криоконденсация осуществляется, прежде всего, для регенерации хло- рированных углеводородов из инертного газа. Производство и поставка инертного газа. Для производства N2 используется несколько методик разделения воздуха. • Криогенное разделение воздуха имеет скорости потока,например,100–7000м3 /чснизкимиуровнями (< млн–1 O2). •Адсорбционноеразделениевоздуха имеетскоро- сти потока 10–5000 м3 /ч с чистотой N2 98–99,99 %. •Мембранныеметодыимеютскоростипотока10– 1000 м3 /ч с чистотой N2 90–99,5 %. N2 поставляется как в цилиндрах или цилиндри- ческих пачках (с различной чистотой), так и в виде смесей с другими газами, например, синтетическим воздухом (20 % O2, 80 % N2). Жидкий N2 также может поставляться в автоцистернах (объемом от 3000 до 80 000 л)(обычносчистотой99,995об.%N2).Крометого, N2 может поставляться в автоцистернах с выпаривате- лем. Газообразный азот может быть транспортирован по трубопроводам или по местным системам. Перевела И. Аммосова Hans-Jьrgen Reinhardt (Х.-Ю. Рейнхард) закон- чил докторантуру в области химической техно- логии и защитил диссертацию «Исследование суспензионной полимеризации стирола» в Техническом университете Лойны-Мерзебурга (Leuna-Merseburg) в 1970 г. На протяжении его продолжительной карьеры в химической про- мышленности он работал организатором проек- та, руководителем отдела технологии и менеджером технического отдела до перевода в отдел газа компании Linde AG в 1996 г. В отде- ле газа компании Linde он был руководителем отдела и нес ответс- твенность за разработку и внедрение процессов и оборудования для газов на НПЗ и в химической промышленности. Основными интересами д-ра Reinhardt являются применения кислородных и азотных процессов. Hans–R. Himmen (Х.–Р. Химмен) является старшим руководителем проекта в компании Linde AG, Унтершлайсхайм, Германия. Он изу- чал технологию в Техническом университете г. Брауншвейг и присоединился к компании Linde Group в 1987 г. Г-н Himmen принимает участие в разработке, внедрении и усовершенствовании применений газа для химической обрабатыва- ющей промышленности и промышленной эксплуатации. Самыми важными областями его работы являются применения жидкого и газообразного азота. НОВОСТИ О КОМПАНИЯХ КомпанияCoastalEnergyвыполнилабурениепоис- ково-разведочной скважины Songkhla B-01 на блоке G5/43 в Сиамском (Таиландском) заливе и вскрыла нефтеносныепескивтолщенижнеолигоценовыхотло- жений.Скважина,полнаяизмереннаяглубинакоторой по стволу скважины составляет 9050 фут, вскрыла эродированную ловушку в толще отложений ниж- неолигоценового возраста, в результате чего удалось провестикаротажныеисследованиявпределахтолько 10-футового (3-метрового) интервала продуктивного пласта.Компанияпланируетвременноприостановить все работы на скважине и возобновить их в зависи- мости от промышленной значимости возможных от- крытий на разведочной площади Сонгкхла-Б. Компания Maersk Oil&Gas, пробурив поисково- разведочную скважину Luke-1X в датском секторе Северного моря, сделала открытие запасов газа и конденсата. Скважина, фактическая вертикальная глубина которой составляет 15 000 фут, глубина моря вточкебуренияравна131фут,расположенаквостоку от площади газоконденсатного месторождения Элли и передана компании в единоличную концессию. КомпанияDetNorskeначалабурениепоисково-раз- ведочной скважины в пределах разведочной площа- ди Фрусален на блоке 6507/11 в норвежском секторе Северногоморя,расположеннойнарасстоянии6,2ми- ли к северо-востоку от структуры Мидгард, располо- женной на месторождении Асгард. Предполагается, чтосуммарныеперспективныезапасыданнойплощади могут составлять 45 млн брл в нефтяном эквиваленте. Скважина,пробуреннаясполупогружнойбуровойус- тановкиSongaDelta,имеетпроектнуюглубину7543фут ниже среднего уровня моря. Det Norske является опе- ратором на данном блоке 6507/11, входящем в лицен- зию PL476, и проекта бурения поисково-разведочной скважины Frusalen-1. Доля Det Norske в указанных проектахсоставляет70%,акомпании-партнераLundin Mining – остальные 30 %. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»