Установка очистки попутного нефтяного газа от сероводорода
Цель, задачи и исходные данные работы: подобрать и рассчитать технологическое оборудование установки ОУГ 8000 очистки нефтяного газа от сероводорода. Полная ВКР!.
Нефтегазовое дело - Содержание
Введение
- Литературный обзор
- Классификация способов очистки от примесей сероводорода и других сернистых соединений
- Абсорбционные методы очистки
- Сорбционные методы очистки газов от сероводорода растворами алканоламинов
- Процессы очистки растворами солей щелочных металлов
- Основы технологии очистки газа физическими абсорбентами
- Абсорбция комбинированными поглотителями
- Адсорбционные методы очистки
- Физическая адсорбция
- Химическая адсорбция
- Окислительные методы
- Технологический раздел
- Характеристика исходного сырья
- Химизм и физико-химические основы процессов происходящих в установке ОУГ
- Описание технологического процесса и технологической схемы установки очистки газа сероводорода от сероводорода УОГ
- Технологический расчет газового сепаратора с определением его конструктивных размеров
- Расчет установки для очистки газа от сероводорода
- Расчет центробежного насоса для закачки абсорбента в абсорбер
- Механический раздел
- Расчет газосепаратора сетчатого
- Расчет абсорбера
- Расчет корпусного фланцевого соединения
- Определение ветрового изгибающего момента
- Расчет опоры аппарата
- Безопасность и экологичность проекта
- Характеристика проектируемого объекта
- Токсичность компонентов газа
- Метеорологические условия производственной среды
- Средства индивидуальной защиты
- Электробезопасность
- Защита от статического электричества
- Выбор электрооборудования
- Молниезащита
- Безопасность технологического процесса
- Пожарная профилактика и средства пожаротушения
- Экологичность проекта
- Технико-экономическое обоснование
- Расчет производственной мощности
- Расчет капитальных вложений
- Сводная смета капитальных затрат
- Расчет численности работающих
- Расчет фонда заработной платы основных рабочих
- Расчет себестоимости продукции
- Расчет цеховых расходов
- Расчет сравнительной калькуляции продукции
- Расчет экономической эффективности и выводы по проекту
- Годовой экономический эффект при одинаковом объеме производства
- Прибыль от реализации продукции
Заключение
Список использованных источников
Нефтегазовое дело - Описание
Данная дипломная работа по проектированию установки для очистки попутного нефтяного газа от сероводорода, что особенно актуально для нефтяных месторождений с высоким содержанием этого токсичного компонента. Таким образом, цель состоит в подборе и расчете оборудования для установки ОУГ 8000, обеспечивающей эффективное удаление сероводорода, минимизацию коррозии и снижение экологического воздействия. Практическая значимость проявляется в повышении безопасности эксплуатации, экономии ресурсов и возможности применения на объектах вроде тех, что эксплуатируются в Татарстане, где сероводородсодержащий газ традиционно сжигается на факелах.
Описание
В работе подробно анализируется проблема очистки газа от вредных примесей, начиная с обзора существующих методов. Отмечается, что в литературном обзоре классифицируются способы выделения сероводорода, разделенные на абсорбционные и окислительные, с акцентом на их эффективность для природных газов. Таким образом, рассматриваются абсорбционные методы, включая использование алканоламинов, где описываются химические реакции и технологические схемы, такие как однопоточная аминовая очистка. В итоге, подчеркивается влияние параметров вроде давления и температуры на процесс, а также меры по борьбе с пенообразованием через фильтрацию и антивспениватели. Далее изучаются процессы с солями щелочных металлов и физическими абсорбентами, такими как этиленгликоли и сульфолан, с примерами схем вроде "Селексол" и "Пуризол", позволяющими селективно извлекать сероводород при сниженных энергозатратах.
Технологический раздел
Этот раздел фокусируется на характеристике сырья и химизме процессов в установке ОУГ 8000, где попутный нефтяной газ с содержанием сероводорода до 1000 мг/дм³ очищается для использования в технологических нуждах. Описывается схема, включающая газосепаратор для удаления жидкости, абсорбер для поглощения сероводорода раствором алканоламина и насос для рециркуляции абсорбента. Студент проводит расчеты газосепаратора, определяя его размеры на основе скорости газа и эффективности сепарации, с учетом диаметра и высоты аппарата. Далее рассчитывается абсорбер, где оценивается расход абсорбента, число тарелок и гидравлические параметры, обеспечивая степень очистки до норм. Отмечается расчет центробежного насоса для подачи абсорбента, включая определение мощности и характеристик, с целью оптимизации энергопотребления.
Механический раздел
Здесь акцент на прочностных расчетах и конструировании элементов установки, что делает этот раздел основным в проектировании. Выпускник рассчитывает газосепаратор сетчатый, определяя толщину стенок корпуса по нормам для сосудов под давлением, с учетом припусков на коррозию и ветровые нагрузки. Для абсорбера проводится анализ напряжений в цилиндрической оболочке, фланцевых соединениях и опорах, включая вычисление изгибающего момента от ветра по ГОСТ Р 51273-99, где учитываются коэффициенты формы и высота аппарата. В итоге, формулируются уравнения для проверки устойчивости, с детальным рассмотрением материалов вроде стали 09Г2С. Расчет корпусного фланцевого соединения включает моменты от давления и болтовых усилий, обеспечивая герметичность. Определение ветрового момента основано на распределенных нагрузках, с интеграцией по высоте. Наконец, рассчитываются опоры аппарата, оценивая сжимающие и изгибающие напряжения в лапах, с целью предотвращения деформаций под нагрузкой. Таким образом, раздел охватывает конструирование с учетом норм, гарантируя надежность эксплуатации.
Безопасность и экологичность проекта
Раздел посвящен анализу рисков на объекте, где токсичность сероводорода и других компонентов газа требует мер защиты. Описываются метеорологические условия, включая вентиляцию и освещение по нормам, а также средства индивидуальной защиты вроде респираторов. Рассматривается электробезопасность, защита от статического электричества через заземление и выбор взрывозащищенного оборудования по ГОСТ Р 51330.14-99. В итоге, излагаются меры по молниезащите, пожарной профилактике с использованием огнетушителей и экологические аспекты, включая расчет выбросов по ОНД-86 для минимизации загрязнения атмосферы.
Технико-экономическое обоснование
Здесь рассчитываются показатели эффективности, начиная с производственной мощности и капитальных вложений, с составлением сводной сметы. Определяется численность персонала через баланс рабочего времени, фонд зарплаты с премиями и доплатами. В итоге, анализируется себестоимость, включая нормы расхода абсорбента и электроэнергии, с сравнительной калькуляцией. Выводы по экономическому эффекту показывают снижение затрат на 247037 рублей ежегодно, с окупаемостью в 4,1 года и прибылью свыше 4,5 миллионов рублей, подтверждая целесообразность проекта.
В заключение, эта дипломная работа служит готовым примером ВКР для студентов, изучающих нефтегазовые технологии, предлагая пособие для вашей дипломной работы с расчетами и анализом. Диплом с чертежами демонстрирует комплексный подход, где студент провел патентный обзор и обосновал модернизацию, обеспечив безопасность и экономию.
Нефтегазовое дело - Чертежи
- Записка пояснительная;
- Чертежи:
- - Схема ректификационной установки;
- - Принципиальная цилиндрическая схема цилиндровки УОГ-8000;
- - Корпус абсорбера нижняя часть А1;
- - Насос центробежный АХ 50-32-160;
- - Детализация насоса;
- - 3д Труба A4;
- - 3г Труба 1 А4;
- - 3в Отвод А4;
- - 3б Муфта А4;
- - 3а Кольцо А3;
- - 3 Барботер А3;
- - 2а Корпус обсорбера верхняя часть А1;
- - 2 Абсорбер СБ 4хА2;
- - Спецификации.
Чертежи в компасе.
Экспертиза
Экспертная оценка научно-технического уровня дипломного проекта по установке ОУГ-8000 для очистки попутного нефтяного газа от сероводорода подтверждает его соответствие принципам наилучших доступных технологий (НДТ): абсорбционная схема на основе моноэтаноламина (МЭА) с рециркуляцией абсорбента аналогична зрелым процессам, эксплуатируемым в РФ на Астраханском ГПЗ. Достижимость параметров (степень очистки до 99%, расход абсорбента 0,019 м³/тыс. м³) обоснована расчетами по ГОСТ Р 51273-99, с энергозатратами 0,0099 кВт·ч/тыс. м³, что на 67% ниже базового варианта. Расходы (капитальные 18,6 млн руб., окупаемость 4,1 года) адекватны рыночным: аналогичные установки в РФ стоят 15–25 млн руб., сроки разработки (1–2 года) реалистичны для локального производства.
Сравнивая с передовыми практиками, в США (ExxonMobil, Chevron) доминируют комбинированные системы: аминовая десульфуризация с мембранной селекцией (PEEK-Sep P-Guard от Air Liquide), снижающая энергозатраты на 20–30% за счет селективного удаления H₂S >10% (отчет SPE-193987-MS, авторы: R. Klein et al., 2018). Проект уступает в селективности, но выигрывает в простоте для малых потоков (8000 м³/сутки). В ОАЭ (ADNOC Sour Gas) обрабатывают ультракислый газ (>23% H₂S) на Shah Field с производством серы (1 млн т/год), используя Sulfinol-D с двухступенчатой регенерацией, минимизируя коррозию (презентация ADNOC "Sour Gas Processing Optimization", 2022). Российский опыт (Роснефть, Газпром) фокусируется на утилизации ПНГ: абсорберы МЭА/ДЭА на установках УОГ-200, как в ХМАО, с вихревыми сепараторами для повышения эффективности на 15% (статья "Очистка углеводородных природных газов от сероводорода", авторы: А.И. Афанасьев et al., 2023). Проект интегрирует безнасосную рециркуляцию, аналогичную РФ, но без мембран, как в США.
Импортозамещение: в краткосрочной перспективе (1–3 года) – высокое (80%), за счет локальных абсорберов и насосов (замена импортных от Sulzer); среднесрочной (3–5 лет) – среднее (60%), требует сертификации по ТР ТС 010/2011. Мультипликативный эффект присутствует: для химии (производство серы), энергетики (топливный газ) и экологии (снижение факельного сжигания на 20%).
Проект направлен на внедрение оптимизированной абсорбционной технологии с прочностными расчетами опор и фланцев, соответствующих направлению "Энергоэффективная переработка ПНГ" (ФЦП "Энергоэффективность", РФ). Технические характеристики (давление 3 МПа, тарелки клапанные, КПД 0,3) обоснованны: сопоставимы с MEA-процессами в США (Q2 Technologies, H₂S removal >99%), подтверждено диссертацией "Разработка технологии очистки газа от сероводорода" (Шестерикова Е.А., 2015). Известные решения: H₂SPlus (MV Tech, США) – окисление с катализаторами; проект использует хемосорбцию, проще и дешевле на 15–20% для РФ.
Коммерческий спрос обоснован: в РФ утилизация ПНГ <70% (ФЗ-117), проект удовлетворяет нужды 500+ ДНС, прогнозируя рынок 50 млрд руб./год к 2030 (анализ Минэнерго РФ).
Для российской промышленности проект ценен: повысит утилизацию ПНГ на 10–15% в Татарстане, снизит выбросы SO₂ на 20 тыс. т/год, сэкономит 100 тыс. руб./год на энергии, интегрируясь в "Газовую программу-2035" для устойчивого развития.
Улучшения: интегрировать мембранные модули для селективности (как в ОАЭ), внедрить онлайн-мониторинг H₂S по IoT, оптимизировать регенерацию паром на 10% via теплообменники.
Цена дипломной работы 5550 ₽
| КУПИТЬ ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ |




