Исследование процесса очистки природного газа от сероводорода и меркоптанов

Содержание

Введение

Глава 1. Инженерно-техническое обеспечение эксплуатации установок подготовки природного газа

1.1. Классификация и конструктивные особенности аппаратов для очистки газа от кислых компонентов

1.2. Применяемость отечественных сталей и сплавов в коррозионно-активных средах по техническим регламентам

1.3. Требования Ростехнадзора к диагностике и освидетельствованию оборудования, работающего под давлением

Глава 2. Производственно-технологический мониторинг функционирования блока очистки от меркоптанов

2.1. Организация службы технической эксплуатации на предприятии и распределение зон ответственности

2.2. Анализ наработки на отказ и эффективности межремонтного обслуживания динамического оборудования

2.3. Метрологическое обеспечение процесса эксплуатации и контроль параметров очистки

Глава 3. Оптимизация ремонтного цикла и монтажных работ на объектах газоподготовки

3.1. Формирование регламента технического обслуживания с внедрением элементов предиктивной диагностики

3.2. Технология монтажа и пусконаладки технологического оборудования после капитального ремонта

3.3. Экономическое обоснование сокращения простоев за счет оптимизации графиков ППР

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Исследование процесса очистки природного газа от сероводорода и меркаптанов

Специальность: 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена стратегическим значением газовой промышленности для экономики Российской Федерации и необходимостью обеспечения бесперебойной эксплуатации установок подготовки газа на объектах ПАО «Газпром», ПАО «НОВАТЭК» и других предприятий топливно-энергетического комплекса. Природный газ, добываемый на месторождениях Западной Сибири, Ямала, шельфовых зон, содержит значительные концентрации кислых компонентов – сероводорода и меркаптанов, присутствие которых создает коррозионную опасность для промышленного оборудования, трубопроводов и компрессорных станций. Согласно техническим регламентам Таможенного союза и требованиям ГОСТ Р 56021-2015, массовая доля серосодержащих соединений в товарном газе не должна превышать установленных норм, что делает процессы газоочистки обязательным звеном технологической цепи подготовки углеводородного сырья.

Промышленное оборудование установок аминовой и адсорбционной очистки газа работает в условиях высоких давлений (до 7,5 МПа), переменных температур (от минус 40 до плюс 180 градусов Цельсия) и агрессивных химических сред, что предъявляет повышенные требования к квалификации персонала службы технической эксплуатации, качеству монтажных работ и соблюдению регламентов планово-предупредительного ремонта. Отказы насосного, теплообменного и колонного оборудования на блоках очистки газа приводят к остановкам технологических линий, экономическим потерям и нарушению договорных обязательств по поставкам газа потребителям. В условиях действия Федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и норм Ростехнадзора к диагностике сосудов, работающих под давлением, актуализируется задача комплексного исследования технического состояния оборудования газоочистки с разработкой мер по оптимизации межремонтных циклов и повышению коэффициента технической готовности установок.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных трудов по химии и технологии газоочистки, однако вопросы монтажа и технической эксплуатации промышленного оборудования данного класса представлены преимущественно в ведомственных нормативах и методических указаниях предприятий. Исследования ФГБУН «ВНИИГАЗ», РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Уфимского государственного нефтяного технического университета сосредоточены на совершенствовании абсорбентов и катализаторов, в то время как эксплуатационные аспекты надежности насосно-компрессорного оборудования, центробежных насосов, пластинчатых теплообменников и запорной арматуры требуют дополнительного изучения с позиций специальности 15.02.01. Практический опыт службы главного механика газоперерабатывающих заводов показывает необходимость систематизации данных по наработке на отказ, дефектовке узлов и выбору конструкционных материалов для работы в средах с высоким содержанием H₂S и RSH.

Цель выпускной квалификационной работы: исследование технического состояния и разработка комплекса мероприятий по совершенствованию системы монтажа и технической эксплуатации промышленного оборудования установки очистки природного газа от сероводорода и меркаптанов.

Задачи исследования:

• проанализировать конструктивные особенности и классификацию аппаратов абсорбционной и адсорбционной очистки газа от кислых компонентов;
• исследовать применяемость отечественных конструкционных сталей и сплавов в коррозионно-активных средах с учетом требований технических регламентов;
• изучить нормативную базу Ростехнадзора по диагностике и техническому освидетельствованию оборудования, работающего под давлением;
• провести анализ организации службы технической эксплуатации на предприятии газопереработки и оценить эффективность межремонтного обслуживания;
• разработать регламент технического обслуживания с внедрением элементов предиктивной диагностики динамического оборудования;
• обосновать экономическую целесообразность оптимизации графиков планово-предупредительного ремонта.

Объект исследования: установка аминовой очистки природного газа производительностью 6 млрд м³/год на газоперерабатывающем заводе.

Предмет исследования: процессы монтажа, технической эксплуатации и технического обслуживания промышленного оборудования блока очистки газа от сероводорода и меркаптанов.

Методологическая база исследования включает теоретические основы технической диагностики оборудования, методы расчета надежности и долговечности машин, инструментальные методы неразрушающего контроля (ультразвуковая дефектоскопия, вибродиагностика), хронометражные наблюдения при выполнении регламентных работ, статистический анализ отказов. Нормативную базу составляют ГОСТ Р 55614-2013, ГОСТ 18322-2016, ФНП «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», СНиП 3.05.05-84, методические указания ПАО «Газпром» по эксплуатации технологического оборудования.

Научная новизна работы заключается в систематизации данных по наработке на отказ центробежных насосов моноэтаноламина в условиях реального производства и разработке алгоритма предиктивной диагностики с использованием переносных виброанализаторов.

Теоретическая значимость состоит в обобщении требований нормативно-технической документации к монтажу и эксплуатации оборудования газоочистки применительно к специальности 15.02.01.

Практическая значимость определяется возможностью использования разработанных технологических карт монтажа, регламентов технического обслуживания и экономических расчетов в деятельности служб главного механика газоперерабатывающих предприятий.

Структура работы: введение, три главы, заключение, список испо

…