Газохимия Лекция № 4.2 Требования к качеству природных газов и газового конденсата Лектор – к.т.н., доцент кафедры ХТТ Юрьев Е.М. Литература 1. Лапидус, Альберт Львович. Газохимия : учебное пособие / А. Л. Лапидус, И. А. Голубева, Ф. Г. Жагфаров. — М. : ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. — 447 с. Требования к качеству Требования к качеству товарных газов - газ при транспортировании не должен вызывать коррозию трубопроводов, арматуры, приборов и т.п., - качество газа должно обеспечивать его транспортирование в однофазном состоянии, т.е. в газопроводе не должны образовываться углеводородная жидкость, водяной конденсат и газовые гидраты, -товарный газ не должен вызывать осложнений у потребителя при его использовании. Требования регламентируются: -ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения»; -ОСТ 51.40-95 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия» Требования к качеству Природные горючие газы, предназначенные в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования. Наименование показателя Норма 1. Теплота сгорания низшая, МДж/м3 (ккал/м3),при 20 °С, 101,325 кПа, не менее 31,8 (7600) 2. Область значений числа Воббе (высшего), МДж/м3 (ккал/м3) 41,2-54,5 (9850-13000) 3. Допустимое отклонение числа Воббе от номинального значения, %, не более ±5 4. Массовая концентрация сероводорода, г/м3,не более 0,02 5. Массовая концентрация меркаптановой серы,г/м3,не более 0,036 6. Объемная доля кислорода, %, не более 1,0 7. Масса механических примесей в 1 м3,г,не более 0,001 8. Интенсивность запаха газа при объемной доле 1 % в воздухе, балл, не менее 3 Требования к качеству Природные горючие газы, предназначенные в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования. - Точка росы влаги в пункте сдачи должна быть ниже температуры газа. -Наличие в газе жидкой фазы воды и углеводородов не допускается. По ГОСТ 5542-87 и ОСТ 51.40-95 к сернистым газам относятся газы с содержанием сероводорода более 0,0014% об (или 0,02 г/куб м). Запрещается использовать их в качестве бытовых, технологических и топливных газов по санитарным требованиям и технике безопасности. Они требуют очистки от сернистых соединений. Требования к качеству Газы горючие природные, подаваемые с промыслов, подземных хранилищ газа и газоперерабатывающих заводов в магистральные газопроводы и транспортируемые по ним Наименование показателя 1 Точка росы газа по влаге, С, не выше 2 Точка росы газа по углеводородам, С, не выше 3 Температура газа, С 4 Масса сероводорода, г/м3, не более Значение для макроклиматических районов Умеренный Холодный с 01.05 с 01.10 с 01.05 с 01.10 по 30.09 по 30.04 по 30.09 по 30.04 -3 -5 -10 -20 0 0 -5 -10 Температура газа на входе и в самом газопроводе устанавливается проектом 0,007 0,007 0,007 0,007*) (0,02) (0,02) (0,02) (0,02) 5 Масса меркаптановой серы, г/м3, не более 0,016 (0,036) 0,016 (0,036) 0,016 (0,036) 0,016*) (0,036) 6 Объемная доля кислорода, %, не более 0,5 0,5 1,0 1,0 7 Теплота сгорания низшая, МДж/м3, при 20 С и 101,325 кПа, не менее 32,5 32,5 32,5 32,5 Требования к качеству Газы горючие природные, подаваемые с промыслов, подземных хранилищ газа и газоперерабатывающих заводов в магистральные газопроводы и транспортируемые по ним • Для месторождений, введенных в эксплуатацию до 1983 г., показатели точки росы по влаге и углеводородам устанавливаются в технических условиях, разрабатываемых ГП и согласованных РАО «Газпром». • Для газов, в которых содержание углеводородов С5+ не превышает 1,0 г/м3, точка росы по углеводородам не нормируется. • Массу механических примесей и трудно летучих жидкостей устанавливают в соглашениях на поставку газa с ПХГ, ГПЗ и промыслов. Требования к качеству Технические требования к качеству ШФЛУ разных марок (ТУ 38.101524-93) ШФЛУ – это: - Смесь предельных углеводородов С2-С6+; - Относится к сжиженным углеводородным газам; - Представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасную, 4-го класса токсичности. -Используется в качестве сырья нефтехимическими предприятиями для получения индивидуальных углеводородов при первичной переработке и широкого ряда продукции при дальнейшей переработке индивидуальных углеводородов. Согласно ТУ 38.101524-93, ШФЛУ – это СУГ, предназначенные для использования в качестве сырья на ГФУ с целью получения индивидуальных УВ и их смесей; Требования к качеству Технические требования к качеству ШФЛУ разных марок (ТУ 38.101524-93) ГПЗ НПЗ (рефлюксы) Требования к качеству ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления Марка Наименование ПТ Пропан технический СПБТ Смесь пропана и бутана технических БТ Бутан технический ГОСТ 20448-90 Наименование показателя ПТ Норма для марки СПБТ БТ 1. Массовая доля компонентов, %: сумма метана, этана и этилена Не нормируется сумма пропана и пропилена, не менее 75 сумма бутанов и бутиленов, не менее Не нормируется Не нормируется - 60 60 - 0,7 1,6 1,8 плюс 45 °С,не более минус 20 °С,не менее 1,6 0,16 1,6 - 1,6 - 4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более 0,013 0,013 0,013 в том числе сероводорода, не более 0,003 0,003 0,003 не более 2. Объемная доля жидкого остатка при 20 °С, %, не более 3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре: 5. Содержание свободной воды и щелочи 6. Интенсивность запаха, баллы, не менее Отсутствие 3 3 3 Требования к качеству ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК СЖИЖЕННОГО ГАЗА ДЛЯ КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ Применяемый сжиженный газ для макроклиматического района по ГОСТ 16350 Система газоснабжения Умеренного Холодного Летний период Зимний период Летний период Зимний период Газобаллонная: с наружной установкой баллонов СПБТ ПТ СПБТ ПТ с внутриквартирной установкой баллонов; портативные баллоны СПБТ БТ СПБТ БТ СПБТ БТ СПБТ БТ без испарителей СПБТ ПТ ПТ СПБТ ПТ с испарителями СПБТ БТ ПТ СПБТ БТ ПТ СПБТ ПТ СПБТ Групповые установки: Требования к качеству ГОСТ 27578-87. Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта Наименование показателя Норма для марки ПА ПБА 1. Массовая доля компонентов, %: сумма метана, этана пропан сумма углеводородов °С и выше сумма непредельных углеводородов, не более 2. Содержание жидкого остатка при 40 °С, свободной воды и щелочи Не нормируется 85+10 50+10 Не нормируется 6 6 Отсутствие 3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре плюс 45 °С,не более минус 20 °С,не менее минус 35 °С,не менее 0,07 1,6 0,07 - 4. Массовая доля серы и сернистых соединений, %, не более 0,01 0,01 в том числе сероводорода, не более 0,003 0,003 Требования к качеству ГОСТ Р 54389-2011 Конденсат газовый стабильный. Технические условия Конденсат газовый стабильный (КГС) - газовый конденсат, получаемый путем очистки нестабильного газового конденсата от примесей и выделения из него углеводородов С1-С4. Наименование показателя Значение для группы 1 Требования к качеству 2 1 Давление насыщенных паров, кПа (мм рт.ст.), не более 66,7 (500) 2 Массовая доля воды, %, не более 0,5 3 Массовая доля механических примесей, %, не более 0,05 4 Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм , не более 5 Массовая доля серы, % 100 300 Не нормируют. Определение по требованию потребителя 6 Массовая доля сероводорода, млн (ppm), не более 20 100 7 Массовая доля метил- и этилмеркаптанов в сумме, млн (ppm), не более 40 100 8 Плотность при 20 °С, кг/м ; Не нормируют. Определение обязательно 15 °С, кг/м Не нормируют. Определение по требованию потребителя 9 Выход фракций, % до температуры, °С: 100 200 300 360 Не нормируют. Определение обязательно 10 Массовая доля парафина, % Не нормируют. Определение по требованию потребителя 11 Массовая доля хлорорганических соединений, млн(ppm) Не нормируют. Определение по требованию потребителя Требования к качеству ОСТ 51.58-79 Конденсаты газовые. Технологическая классификация Газовые конденсаты классифицируются по: (как бензиновые фракции) -По давлению насыщенных паров; -По содержанию серы; -По содержанию АрУ; (как дизельные фракции) -по содержанию парафиновых УВ; -температуре застывания; -температуре вспышки. Род Д1 Давлени Класс Массовая доля серы, % в: е газовом дистиллятных топливах насыщен конденса ных те бензине реактивн дизельн паров, (конец ом ом Па (мм кипения топливе топливе рт. ст.) 200 ° С) (135-200 (200-320 ° С) ° С) Выше I Не выше Не выше Не выше Не выше 93325 0,05 0,03 0,01 0,03 (700) II Тип Массовая доля ароматических углеводородов в бензине (конец кипения 200°С) пределы сырье процесс а А1 Выше 20 0,051-0,8 Не выше Не выше Не выше 0,1 0,1 0,5 А2 Д2 Ниже 93325 III Экстракц ии и каталити ческогор иформин га Выше 0,8 10-20 Выше Выше 0,1 Выше 0,1 0,5 A3 Ниже 10 Каталити ческого риформи нга при содержа нии нафтено в выше 3 8% Вид Массова Т-ра застывания Депарафинизаци Группа Т-ра я доля нгазового я конца алканов конденсата, °С перегонк во фр. ки, °С 200 0 320° С, % HI Выше 25 Не ниже -15 Н2 18 - 25 -10 ± 25 Н3 14 - 18 -40 ± 60 Пиролиз а Н4 Ниже 14 Ниже -60 Требуется для получения реактивного, дизельного зимнего топлив и жидких н-алканов Не требуется для получения реактивного и дизельного зимнего топлив, требуется для получения жидких н-алканов Не требуется для получения реактивного и дизельного зимнего топлив, пригоден для получения жидких н-алканов в смеси с высокопарафини стым сырьем Не требуется для получения реактивного, дизельного зимнего топлива, не пригоден для получения жидких н-алканов Ф1 Ф2 Выше 320 0 251 – 320 0 ФЗ Ниже 250