Глава 4. Переработка нефти, газа и углеводородного сырья 181

Количество поглощенных газов при абсорбции увеличивается с по­вышением давления и понижением температуры. Чем больше моляр­ная масса компонентов газа, тем в большем количестве он поглоща­ется одной и той же жидкостью.

Применение абсорбционного метода наиболее рационально для от-бензинивания газов, содержащих от 200 до 300 г тяжелых углеводо­родов в 1 куб. м.

Адсорбцией называется процесс поглощения одного или несколь­ких компонентов из газовой смеси твердым веществом — адсорбен­том. Процессы адсорбции обычно обратимы. На этом основан процесс десорбции — выделение из адсорбента поглощенных им веществ.

В качестве адсорбентов применяются пористые твердые вещест­ва, имеющие большую удельную поверхность — от сотен до десятков сотен квадратных метров на грамм вещества. Другой важнейшей ха­рактеристикой адсорбентов является их адсорбционная активность (или адсорбционная емкость), равная количеству целевых компонен­тов (в масс.%, граммах и т. п.), которое может быть поглощено едини­цей массы адсорбента.

Адсорбционная активность адсорбентов зависит от состава газа, давления и температуры. Чем выше молярная масса газа и давление, а также чем ниже температура, тем адсорбционная активность выше.

В качестве адсорбентов при разделении газовых смесей использу­ют активированный уголь, силикагель и цеолиты.

Адсорбционный способ отбензинивания углеводородных газов применяют при содержании тяжелых компонентов от 50 до 100 г/м³.

Сущность конденсационного метода заключается в сжижении тя­желых углеводородных компонентов газа при отрицательных темпе­ратурах. Применяют две разновидности конденсационного метода от­бензинивания газов: низкотемпературная конденсация (НТК) и низко­температурная ректификация (НТР).

Процесс низкотемпературного отбензинивания состоит из 3-х ста­дий:

а) компримирования газа до давления 3...7 МПа;

б) охлаждения сжатого и осушенного газа до температуры -10...-80°С;

в) разделения образовавшейся газожидкостной смеси углеводоро­ дов на нестабильный газовый бензин и «сухой» газ.

Две первые стадии процесса при применении НТК и НТР одинако­вы. Отличие между ними заключается в третьей стадии. В схеме НТК газожидкостная смесь перед подачей на ректификационную колонну сначала разделяется на сухой газ и конденсат (за счет сжатия до давле-

182 Часть I. Основы нефтегазового дела

н ия 3...4 МПа и глубокого охлаждения), а затем нестабильный бензин подвергают деэтанизации.

А в схеме низкотемпературной ректификации в отличие от схемы НТК в ректификационную колонну (деэтанизатор) поступает вся газо­жидкостная смесь, образовавшаяся в результате компримирования и охлаждения сырьевого газа.

Процесс НТК по сравнению с процессом НТР имеет следующие преимущества:

1. благодаря предварительному отбору газовой фазы в сепарато­ ре, деэтанизатор и другие аппараты установки имеют меньшие размеры;

2. вследствие относительно небольшого содержания метана и эта­ на в сырье деэтанизатора конденсацию паров в холодильнике можно осуществлять при сравнительно высоких температурах -5...-10 "С.

Недостатками схемы НТК является то, что часть целевых компо­нентов теряется с газом, отбираемым из сепаратора. Этот недостаток устраняется более глубоким охлаждением сырьевого газа перед се­паратором, что требует больших затрат энергии.

Считается, что схема НТР наиболее рациональна при извлечении пропана в пределах 50% от потенциала, а схема НТР экономичнее при извлечении свыше 70% пропана, содержащегося в исходном газе.

Газофракционирующие установки. Нестабильный бензин, полу­чаемый на отбензинивающих установках методами компрессии, аб­сорбции, адсорбции и охлаждения (НТК, НТР), состоит в общем слу­чае из углеводородов от этана до гептана включительно. Это связано с тем, что при фазовых переходах и сорбции тяжелые углеводороды увлекают за собой легкие.

Поскольку нестабильный газовый бензин не находит непосредст­венного применения в народном хозяйстве, из него получают стабиль­ный газовый бензин и технически чистые индивидуальные углеводо­роды — пропан, бутаны, пентаны, гексан.

Процесс разделения нестабильного газового бензина на отдельные компоненты называется фракционированием. В основе фракциони­рования лежит метод ректификации. Поскольку требуется обеспечить четкое разделение исходного сырья на компоненты, температура ки­пения которых различается незначительно, фракционирование осу­ществляют в несколько этапов, на каждом из которых сырье разделя­ется на два компонента: высококипящий и низкокипящий.

Процесс разделения двухкомпонентной смеси ректификацией выглядит следующим образом. Сырье, которое надо разделить, по-