Том 2 №4

Архив журнала Chemical Bulletin Том 2 №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТЯЖЁЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА МЕТОДОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ

Аннотация
Статья посвящена описанию исследований, ставящих своей целью изучение технологического процесса разделения попутного нефтяного газа на фракции методом низкотемпературной сепарации. В работе использовано программное обеспечение Aspen Hysys, позволяющее моделировать технологические схемы, содержащие различные виды оборудования, решать задачи выбранными численными математическими методами и таким образом исследовать протекание практически любых физико-химических процессов. Рассмотрение данной проблемы является актуальной задачей, так как ставит своими целями экономию и повышение качества ценного углеводородного сырья. В то же время влияние различных факторов на процесс отделения тяжёлых углеводородов пока изучено недостаточно и не существует отработанной и простой методики отслеживания состояния и состава нефтегазовых продуктов на различных стадиях переработки. Для демонстрации разработанной методики задан состав исходной смеси и создана упрощённая компьютерная модель технологического процесса извлечения тяжёлых углеводородов. Исследовано влияние одного из главных действующих в данном процессе факторов, температуры, на выход метана и фракции тяжёлых углеводородов. По результатам работы предложены рекомендации для совершенствования данного технологического процесса. Методику и результаты проведённых исследований можно использовать для дальнейшего изучения процессов переработки попутного нефтяного газа, в том числе с использованием более сложных технологических схем. Также данная мето-дика может пригодиться для исследования процессов переработки любого углеводородного сырья (напри-мер, нефти разных месторождений), а также другой товарно-сырьевой химической продукции.
PDF

СЕРНОКИСЛОТОМОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОПИЛКИ АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ (ACACIA AURICULIFORMIS) ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ (II)

Аннотация
Получены модифицированные сорбционные материалы на основе опилок акации ушковидной (Acacia Auriculiformis) путем обработки их поверхности низкоконцентрированными растворами серной кислоты с концентрациями 1%, 2% и 3%. По данным ИК-спектров, дифрактограмм, микрофотографий и гистограмм распределения шероховатости поверхности нативных и сернокислотомодифицированных опилок акации установлено, что обработка поверхности опилок растворами кислот приводит к изме-нению структуры сорбционного материала, а именно: вымыванию низкомолекулярных компонентов с со-става древесины акации. Изучены закономерности процессов адсорбции ионов Cu2+ нативными и серно-кислотномодифицированными опилками акации в статических условиях. По полученным значениям начальных и равновесных концентраций ионов меди (II) в растворах рассчитаны сорбционные ёмкости материалов и построены изотермы адсорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации. Обработка опилок акации растворами серной кислоты приводит к увеличению сорбционной ёмко-сти по ионам меди, при этом наибольшая сорбционная ёмкость наблюдается в случае опилок акации, об-работанных 3% раствором серной кислоты. Обработкой полученных изотерм сорбции в рамках мономо-лекулярных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича, Темкина, определены уравнения ре-грессии и коэффициенты аппроксимации. Выявлено, что процессы адсорбции ионов Cu2+ нативными и мо-дифицированными опилками акации 3% раствором серной кислоты лучше всего описываются моделью Ленгмюра, а процессы адсорбции ионов меди опилками акации, модифицированными 1% и 2% растворами серной кислоты – моделью Фрейндлиха. Рассчитаны термодинамические константы процессов адсорб-ции, по значениям которых определено, что все исследуемые процессы относятся к процессам физической адсорбции. Обработкой кинетических зависимостей процессов в рамках диффузионной модели адсорбции рассчитаны коэффициенты Био для процессов сорбции ионов Cu2+ нативными и модифицированными опилками акации, по значениям которых определены лимитирующие стадии процессов (смешанная диффузия).
PDF

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БУТАНА

Аннотация
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.
PDF