CC BY
202TABIIY GAZLARNI UZATISH VA QAYTA ISHLASHDA GIDRATLANISHGA
QARSHI KURASH
Saidjon Abdusalimovich G'aybullayev
Buxoro muhandislik-texnologiya instituti
ANNOTATSIYA
Maqolada uglevodorodli gazlarni tashish va saqlashda gaz gidratlarining hosil bo'lish sharoitlari, ularning texnogenlik xususiyatlari, gazlarning gidratlanishini oldini olish hamda unga qarshi kurash usullarining tasnifi va tavsifi yoritilgan.
Kalit so'zlar: tabiiy gazlar, gazning namligi, gaz gidratlari, gazlarning gidratlanishi, gidratlanishga qarshi kurash, gidratlanish ingibitorlari.
COMBATING HYDRATE FORMATION OF NATURAL GAS DURING TRANSPORTATION AND PROCESSING
Saidjon Abdusalimovich Ghaybullaev
Bukhara engineering-technological institute
ABSTRACT
The article discusses the conditions of gas hydrate formation during the transportation and storage of gas, their technogenic properties, as well as the classification and characteristics of methods for preventing and combating hydrate formation.
Keywords: natural gases, gas moisture, gas hydrates, gas hydrate formation, hydrate control, hydrate inhibitors.
KIRISH
Malumki kondan chiqadigan gaz tarkibida suv bug'lari, N2, CO2, H2S va mexanik zarralar kabi qo'shimchalar uchraydi. Gazni bunday qo'shimchalarning tozalash GQIZ ga uzatishda bir qator salbiy holatlarga olib keladi. Chunki, gazlar sovutilganda yoki, bosimi oshirilganda bug'simon namlik kondensatsiyalanishi va ozod suv, muz yoki gidrat hosil qilishi mumkin.
Gazsimon yonilg'ilar siqilgan va suyultirilgan ko'rinishda ishlatiladi. Kritik harorati havo haroratidan yuqori boTgan uglevodorodlar past bosimda gaz holatidan suyuq holatga o'tadi. Bunday gazlar - suyultirilgan gazlar deyiladi (Masalan, 20°S haroratda propanni suyuq holatga o'tkazish uchun 0,85 MPa, butan uchun 0,2 MPa bosim talab qilinadi).
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 4 I 2021
ISSN: 2181-1601
Gaz gidratlari (klatratlar) - muayyan termobarik sharoitlarda vujudga keluvchi kristal birikmalar. "Klatratlar" atamasi ularni o'rganish bilan shug'ullangan professor Pauel tomonidan XX asrning o'rtalarida kiritilgan. Bu ibora lotin tilidan tarjima qilinganda "berk panjara" ma'nosini beradi.
Gaz gidratlari doimiy tarkibga ega bo'lmaganligi bois, nostexiometrik birikmalarga mansub sanaladi.
Gazni qazib olish va uzatishda bosimning bosqichma-bosqich kamayishi namlikka to'yingan gazning haroratini pasayishiga olib keladi. Bunday sharoitlarda tabiiy gaz molekulasi suv bilan o'zaro ta'sirlashib qattiq kristal zarralarni hosil qiladi.
Quduq va quvuruzatkichlarda suv bug'larining kondensirlanib, to'planishi muayyan sharoitlarda uglevodorodli gaz komponentlari (metan, etan, propan, butan)ning har bir molekulasi 6-17 ta suv molekulasi bilan bog'lanish qobilyatiga ega (1-rasm). Suvning uglevodorodli gazlar bilan hosil qilgan fizik-kimyoviy birikmasi -qattiq kristal modda - kristallogidratlar deb, ataladi.
1-rasm. Gaz T \ ^ / " ^^ gidratining tuzilishi
MUHOKAMA
Tashqi x * ko'rinishidan gidratlar
sarg'ish tusdagi Suv molekulasi bo'shoq qorga yoki muzga
o'xshaydi. Ular qizdirilganda yoki, bosim pasayganda gaz va suvga tez parchalanadigan beqaror birikmalardir. Texnologik tizimning gidratsiz ishlash tarzini quyidagi sharoitda amalga oshirish mumkin:
P < Pg.0 va T> Tg,0 Bu yerda: Pgo, Tgo - eksperimental usul bilan aniqlanadigan gidrat hosil bo'lish muvozanat bosimi va harorati.
1-jadval. Gidrat hosil bo'lish harorati
Gaz CH4 C2H6 i — C3H8 n — C4H10
Tkr, °S 215 14,5 5,5 1,5
Ko'rinib turibdiki, bosim qancha yuqori bo'lsa, Tgo shuncha baland bo'ladi. Yuqori bosimli sharoitlarda gidratlar kritik haroratdan yuqori qiymatlarda vujudga kelmaydi.
Gidrat hosil qilishda nafaqat uglevodorodli komponentlar balki, gazdagi nouglevodorodli birikmalar ham ishtirok etadi. Gaz tarkibida vodorod sul'fidi va is gazi miqdorining oshishi gidrat hosil bo'lish muvozanat haroratining oshishiga va muvozanat bosimining pasayishiga olib keladi (masalan, toza metan uchun 50 atm. bosimda gidrat hosil bo 'lish harorati 60 °S ni tashkil etsa, H2S miqdorining oshganda uning qiymati 10 °S ni tashkil etadi.
Azot saqlovchi tabiiy gazlar yanada quyi haroratlarda gidratlanadi hamda bu holda gidratlarning turg'unligi ortadi.
Suyuq uglevodorodli gazlarning gidratlanishi uchun yanada yuqori bosim va quyi harorat talab etiladi. Tabiiy gazlardan farqli ravishda suyuq uglevodorodli gazlarda tizimdagi bosim oshishi bilan gidratlanish ko'payadi.
Bundan tashqari, tabiiy gazlardagi singari issiqlik ajralib, tizimdagi harorat ko'tariladi. Hajm doimiy qolgani bois, harorat oshishi bilan tizimda bosim o'sadi.
Suyuq uglevodorodlar gidratlari hajm qisqarishi oqibatida bosim pasayishi bilan kuzatiladi. Chunki, suyuq uglevodorodlar ishtirokida gidratlarning hosil bo'lishi anchayin qiyin kichadi. Jarayon boshlanishi uchun tizimni muvozanat sharoiti muayyan vaqt oralig'ida mos sharoitlarda turishi lozim. Biroq, manfiy haroratlarda kichik muz kristallari hosil bo'lgach gidratlar tez hozil bo'la boshlaydi. Qizig'i, suyuq uglevododrodli gazlar gidratlari suvdan yengil.
Siqilgan gazlar kritik harorati havo haroratidan past boTgan uglevodorodlar hisoblanadi. Siqilgan gazning asosiy tarkibiy qismi boTgan metanni suyuq holatga oTkazish uchun — 82°S harorat talab etiladi. Atmosfera bosimida esa metan — 161°S haroratda ham suyuq holatga oTadi. — 82 °S haroratdan yuqori boTganda har qanday yuqori bosimda ham metan suyuq holatga oTmaydi.
Yo'ldosh gazlar xalq xo'jaligida maishiy ehtiyojlar uchun va avtotransportlarda yoqilg'i uchun qo'llaniladi. Shuningdek, piroliz jarayonlari uchun xom ashyo sifatida, texnologik jarayonlarda sovituvchi, erituvchi va boshqa bir qancha maqsadlarda tovar mahsulot yoki, xomashyo sifatida foydalaniladi.
Neft xom ashyolarini qayta ishlashda har bir destruktiv jarayonlardan zavod gazlari hosil bo'ladi. Zavod gazlari uglevodorod tarkibiga ko'ra bir-biridan farqlanadi. Termik kreking gazlari tarkibida metan va boshqa miqdorda to'yinmagan uglevodorodlarga boy bo'ladi. Katalitik kreking gazlarida butanlar va butilenlar miqdori ko'pligi bilan tavsiflanadi.
Gidrat hosil qiluvchi komponentlar asosan tabiiy gaz tarkibidagi yengil uglevodorodlar - metan, etan, propan, izobutan, shuningdek, azot, uglerod ikki oksidi va vodorod sulfid hisoblanadi. Tabiiy gaz gidratlari quyidagi formulaga egadir:
metan geksagidrati- CH4 • 6H20;
etanning oktagidrati- C2H6 • SH2O;
propan geptadekagidrati- C3HQ • I7H2O;
izo-butan geptadekagidrati- i-C4Hw-17H20;
vodorod sul 'fidi geksagidrati - H2S • 6H2O;
azot geksagidrati - N2 • 6H2O;
uglerod dioksidi geksagidrati - C02 • 6H20.
Gidratlar ko'rishini - oq kristal moddalar bo'lib, hosil bo'lish sharoitiga ko'ra muz yoki zichlashtirilgan qorga o'hshaydi. Uglevodorodli gaz gidratlarida suvli kristall panjara katta qismi suyuq propan va izobutan to'la bo'ladi, kichik qismida esa metan, etan, azot, vodorod sulfid va uglerod ikki oksidi bo'ladi.
Gazdagi ushbu qo'shimchalar uzatish quvurlarida gidrat hosil bo'lishiga sabab bo'ladi hamda uni uzatish va qayta ishlash jarayonini qiyinlashtiradi.
Gidrat hosil bo'lishi gazning tarkibiga va termodinamik sharoitga (bosim va haroratga) bog'liq (1-rasm). Shuningdek, gidrat hosil bo'lishi suv tarkibidagi tuzlar miqdoriga ham bog'liq. Tuz miqdori ortishi bilan gidrat hosil bo'lishi harorati pasayadi.
1-
rasm. Metan gidratining bosim-haroratga bog'liq fazaviy holati diagrammasi
NATIJA
Gidrat muz yoki zichlashgan qor shaklida bo'ladi. Gidratlar quvurning o'tkazuvchanlik qobiliyatini pasaytiradi, kompressorga ortiqcha yuklama tushiradi, quvurlar, jihozlarning korroziyasiga sabab bo'ladi (2-rasm).
Bundan tashqari, bu jarayonning salbiy oqibatlari sifatida quyidagilarni sanab o'tish mumkin:
- Quvuruzatkichlar, gazni qayta ishlash va ekspluatatsiya jihozlarining korroziyalanishi;
- gaz quvurlarida suyuqlik yig'ilib qolishi;
- quvuruzatkichning o'tkazuvchanligiga to'sqinlik vujudga keltirilishi va texnologik jihozlaming gidratli tiqinlar tufayli torayishi;
- eng yomoni-gazni iste'molchilarga uzatilishining to'xtab qolishi.
350 300 250
« v200
s (ft
CO 150 100
50
Harorat, °C
2-rasm. Tarkibi CHA - 87,9 %; C2H6 - 4,64 %; C3H8 - 2,45 %; C4H10 — 1,27 %; n — C5H12 — 0, 57 % dan iborat gazning gidratlanish muvozanati grafigi
Sanoatda gaz ta'minoti tizimida bunday salbiy oqibatlarni bartaraflash maqsadida gazlar talab darajasiga qadar quritiladi. Quritish chuqurligi soha standart talablariga va kelgusi qayta ishlash texnologiyasiga ko'ra aniqlanadi. Magistral gaz quvurlariga uzatiladigan barcha gazlar namdan albatta quritilishi lozim.
Gidrat hosil bo'lishiga qarshi kurashda ingibirlash va quritish usullari mavjud. Ingibirlash gidratlanish haroratini pasaytiruvchi ingibitorlar - metanol, glikol qo'shiladi. Gaz tarkibiga ingibitor qo'shganda suvda eriydi, suv bug'lari bosimi pasayib, gidrat hosil bo'lish harorati pasayadi.
Neft va gaz sanoati korxonalarida gazlarni quritish va ingibirlashni turli sxema va usullaridan foydalaniladi. Gaz gidratlari hosil bo'lishiga qarshi kurashda ingibirlash usuli (gaz oqimiga ingibitor kiritish) keng qo'llaniladi. Bu usulning mohiyati shundaki, bunda nam gaz oqimiga kiritilgan ingibitor suvda erkin eriydi va natijada suv bug'lari bosimi hamda gidratlar hosil bo'lish harorati pasaytiriladi. Gidratlar bosim pasayishi va harorat ortishi bilan suv va gazga ajraladi.
XULOSA
Gidratlar hosil bo'lishiga qarshi ingibitorlar sifatida metanol va gazlarni quritishda glikollar keng qo'llaniladi. Metanol (CH3OH) - metil spirti bo'lib, gaz oqimiga kiritilganda suv bug'larini yutadi va ularni past muzlash haroratidagi suvli spirt eritmasiga o'tkazadi.
Metanol yuqori to'yingan bug'lari bosimiga ega bo'lib, uni gazdan ajratish va regeneratsiyalash qiyin hamda yo'qotilishi katta. Shuning uchun metanol asosan quduq, shleyf, magistral quvurlarda gidratli tiqinlarini bartaraf qilish uchun qo'llaniladi. Ingibitor sifatida qo'llanilayotgan metanol regeneratsiya qilinmaydi. Shuningdek, quyi haroratli separatsiyalashda drossellash va siqishda gidratlanishni bartaraf qilishda (og'ir uglevodorodlarni ajratish maqsadida) ishlatiladi.
Ingibitor sifatida glikollar EG, DEGlar ham keng ishlatiladi (metanol qimmat bo'lsada) regeneratsiya qilish oson (bug'latib).
Glikollar ham suv bug'iga to'yingandan keyin separatorlarda ajratiladi va so'ngra qayta tiklanadi.
Ingibitorlar sifatida kalsiy xlor (CaCl2) eritmasi va litiy xlor ham ko'p qo'llaniladi. Gidratlar hosil bo'lishini oldini olishni yanada samarali usuli bu gazlarni quritishdir, bunda namlik miqdori keskin kamayadi.
REFERENCES
1. С.А.Гайбуллаев, Б.Ж. Турсунов, Ш.М.Тимуров. Влияние октанового показателя бензина на количественное содержание бензола // Теория и практика современной науки. 2019г. №6, ст. 164-167.
2. Турсунов Б. Ж., Гайбуллаев С. А., Жумаев К. К. Влияние технологических параметров на гликолевую осушку газа //MEDICAL SCIENCES. - 2020. - Т. 1. -№. 55. - С. 33.
3. Гайбуллаев С. А., Турсунов Б. Ж., Тимуров Ш. М. ТЕХНОЛОГИЯ GTL-ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВ С УЛУЧШЕННЫМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ //Теория и практика современной науки. - 2019. - №. 6. - С. 168-172.
4. Гайбуллаев С. А., Турсунов Б. Ж. ПИРОКОНДЕНСАТ-ВАЖНЕЙШЕЕ СЫРЬЕ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА //Universum: технические науки. - 2020. - №. 6-2 (75).
5. Гайбуллаев С. А., Тураев М. М. Октаноповышающие компоненты бензинов и их свойств //Молодой ученый. - 2016. - №. 3. - С. 349-351.
6. Зарипов Г. Б., Гайбуллаев С. А. Выбор режима работы процесса низкотемпературной сепарации углеводородных сырьевых ресурсов //Молодой ученый. - 2016. - №. 3. - С. 98-100.
7. К. А. Джураев, А. С. Аминова, С. А. Гайбуллаев. Основные методы обезвреживания и утилизации нефтеотходов // Молодой ученый. - 2014. - № 10 (69). -С. 136-137.
8. А. С. Аминова, С. А. Гайбуллаев, К. А. Джураев. Использование нефтешламов - рациональный способ их утилизации // Молодой ученый. -2015. -№ 2 (82). -С. 124-126.
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 4 I 2021
ISSN: 2181-1601
9. Urunov N. S. et al. PIROKONDENSAT TARKIBINING KIMYOVIY TAHLILI //Science and Education. - 2021. - Т. 2. - №. 3. - С. 32-40.
10.G'aybullayev S. A. MEMBRANALI USULDA TABIIY GAZLARDAN GELIY AJRATIB OLISH //Academic research in educational sciences. - 2021. - Т. 2. - №. 5.
- С. 1594-1603.
ll.Sadriddinovch S. M. et al. INFLUENCE OF THE QUANTITY OF BENZENE ON THE PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF GASOLINE //Euro-Asia Conferences. - 2021. - Т. 4. - №. 1. - С. 188-192.
12.Gaybullayeva A. F., Sharipov M. S., Gaybullayev S. A. TABIIY GAZLARDAN GELIY OLISHNING KRIOGEN USULI //Academic research in educational sciences.
- 2021. - Т. 2. - №. 4. - С. 571-579.
13.Nilufar Saydyaxyayevna Maxmudova, Saidjon Abdusalimovich G'Aybullayev TABIIY GAZLARNI VODOROD SUL'FIDIDAN TOZALASH USULLARINING TASNIFI // Scientific progress. 2021. №5. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tabriy-gazlarni-vodorod-sul-fididan-tozalash-usullarining-tasnifi (дата обращения: 28.05.2021).
14. Sharipov M. S., G'aybullayev S. A. TASHLAMA GAZLARNI NOAN'ANAVIY USULLARDA TOZALASH //Science and Education. - 2021. - Т. 2. - №. 3.
15.Абдулазизов С. С. У., Шарипов М. С., Еайбуллаев С. А. МОЙ ФРАКЦИЯЛАРИНИНГ КИМЁВИЙ ТАРКИБИ ВА РЕОЛОГИК ХОССАЛАРИ //Science and Education. - 2021. - Т. 2. - №. 3.
16. Абдусалимович Г.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПИРОЛИЗНОГО ДИСТИЛЛЯТА // Электронная конференция Globe. - 2021. -С. 203-209.
