ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БУТАНА

24-31 стр.

В статье описывается методика исследования параметров процесса ректификации при производстве бутана из попутного нефтяного газа. Методика позволяет оптимизировать данный процесс с точки зрения уменьшения энергетических и эксплуатационных затрат и добиться цели увеличения эффективности разделения углеводородных компонентов сырья – смеси газов. Эти задачи являются ак-туальными, так как их решение позволяет экономить дорогую энергию и ценную товарную продукцию. Однако, математическое моделирование процессов ректификации является очень сложным и проблема-тично без применения современных численных методов и компьютерных программ, решающих системы из сотен нелинейных уравнений. Одной из наиболее подходящих программ для такого моделирования является система Aspen Hysys, позволяющая к тому же создавать наглядные схемы технологических процессов, используемых в нефтегазовой отрасли. В данной работе рассматривается одна из задач, решаемых при производстве бутана – уменьшение эксплуатационных затрат путём снижения энергопотребления при выборе количества тарелок ректификационной колонны и номера тарелки питания, на которую подаётся исходный продукт. Состав газовой смеси взят для одного из нефтегазовых месторождений, для которого характерна высокая доля бутана в составе попутного газа. В программе Aspen Hysys cоздана модель технологического процесса получения бутана, соответствующего требованиям к товарному продукту. По результатам работы даны рекомендации по применению разработанной методики для исследования влияния различных факторов на эффективность и стоимость технологических процессов, в которых используются ректификационные колонны.

Ключевые слова:

бутан, углеводороды, попутный нефтяной газ, ректификация, ректификационная колонна, энергоёмкость, энергоэффективность

Ильичев В.Ю.

Кандидат технических наук, Калужский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет

Юрик Е.А.

1. Дмитриевский Б.С., Затонский А.В., Тугашова Л.Г. Задача управления процессом ректификации нефти и метод её решения. Известия Томского политехнического университета // Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. №2. С. 136 – 145.
2. Белоглазов И.И., Курбанов Б.Х. Автоматизация процессов нефтепереработки с использованием со-временных средств разработки // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2016. №1-2. С. 34 – 37.
3. Величко В.В. Блочная установка для получения смеси пропана-бутана технической из попутного нефтяного газа // Нефтепромысловое дело. 2010. №12. С. 53 – 55.
4. Широбокова М.С., Попов М.В. Исследование использования водорода, полученного разложением смеси пропана и бутана, в качестве активизирующей добавки к бензину и сжатому природному газу // В сборнике: Наука. Технологии. Инновации: Сборник научных трудов: в 9 ч. / Под ред. А.В. Гадюкиной. 2018. С. 132 – 134.
5. Фалькевич Г.С., Ростанин Н.Н., Виленский Л.М., Иняева Г.В., Ростанина Е.Д., Немира К.Б. Способ получения ароматических углеводородов из газообразной смеси легких углеводородов, содержащей пропан и бутан. Патент на изобретение RUS 2192448 21.02.2001.
6. Пулькина Н.Э., Зимина С.В. Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений: учебное пособие. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2011. 203 с.
7. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорга-нических веществ. СПб: «Мир и Семья». 2002. Ч. I.988 с.
8. Энциклопедия природы Самарской области / М-во образования и науки Самарской обл. / Ред. совет: Ю.Н. Горелов и др. Самара: СамЛюксПринт, 2012. 358 с.
9. Лисицын Н.В., Федоров В.И. Исследование процесса ректификации в производстве бутана: Методи-ческие указания. СПб, СПБГТИ (ТУ), 2004. 27 с.
10. Попутный нефтяной газ в России: «Сжигать нельзя, перерабатывать!» / П.А. Кирюшин, А.Ю. Книж-ников, К.В. Кочи, Т.А. Пузанова и др. // Аналитический доклад об экономических и экологических издерж-ках сжигания попутного нефтяного газа в России. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF). 2013. 88 с.
11. Ким С.Ф. Расчёт материального баланса установки подготовки нефти с применением моделирующей системы Hysys // В сборнике: Проблемы геологии и освоения недр: Труды XVII Международного симпози-ума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 150-летию со дня рождения академика В.А. Обручева и 130-летию академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. 2013. С. 128 – 130.