В-75. Способы выделения низших парафинов из природных и попутных газов.

Парафиновые углеводороды от метана СН4 до бутанов С4Н10 при обычных условиях являются газообразными веществами, пентаны C5H12 - низкокипящие жидкости. Метан относится к трудно сжижаемым газам. Остальные газообразные парафины конденсируются при охлаждении водой под давлением. Низшие парафины плохо растворяются в воде и полярных жидкостях (в низших спиртах, кетонах, альдегидах), но поглощаются другими углеводородами и твердыми адсорбентами (например, активным углем). Способность сорбироваться возрастает с увеличением молекулярной массы парафина, что используют для разделения парафинов C1 - C4 абсорбцией и адсорбцией. Низшие парафины образуют с воздухом взрывоопасные смеси, и поэтому все цеха, где производят или потребляют эти углеводороды, относятся к категории А (особо опасные). Из низших парафинов в качестве сырья наиболее используется метан, н-бутан и изобутан, изопентан. Значительно меньше применяют этан и особенно пропан. Источниками низших парафинов (С1–С5) являются:

1. природный и попутный газы,

2. газ газоконденсатных месторождений,

3. нефтезаводские газы от процессов переработки нефтепродуктов в присутствии водорода (например, процесс риформинга).

Природный газ выгодно использовать только как источник метана. К нему по составу близки газы газоконденсатных месторождений. Попутные газы являются наиболее ценными для получения парафинов С3 - С5. Из углеводородов С4 в попутных газах преобладает н-бутан (3 - 5 объемов на 1 объем изобутана), а из С5 — н-пентан (1,5 - 4,0 объема на 1 объем изо-пентана).

Для разделения попутного газа используют способы абсорбции, адсорбции, конденсации и ректификации.

Наибольшее распространение нашел ректификационный метод, в котором при отделении трудно конденсирующихся газов используют повышенное давление (2 - 4 МПа) и глубокий холод, например пропанового холодильника. При отделении от других угле-водородов этана и особенно метана низкотемпературную ректификацию нередко комбинируют с абсорбцией, чтобы избежать применения слишком глубокого и дорогостоящего холода.

На ГПЗ используются газофракционирующие установки (ГФУ) или центральные газофракционирующие установки (ЦГФУ), с числом колонн 6 - 10 и суммарным количеством тарелок от 400 до 700 шт. Низшие углеводороды могут выпускаться в виде смеси С1 – С2 (сухой газ) С3 – С4 (жирный газ).