Разработка малогабаритной промысловой холодильно-вакуумной одноступенчатой установки для ректификации легкого газового конденсата в условиях недостаточного нагрева тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.03, кандидат технических наук Новаковский, Евгений Петрович

• Новаковский, Евгений Петрович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Новаковский, Евгений Петрович

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор технологий и установок для переработки легкого газового конденсата с различными способами нагрева исходного сырья.

1.2. Выбор способа увеличения отбора легких фракций из кубового остатка в условиях недостаточного нагрева сырья.

1.3. Анализ ректификационных установок с использованием вакуума.

1.4. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ВАКУУМНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ ЛЕГКОГО ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА.

2.1. Физическая модель одноступенчатой холодильно-вакуумной ректификационной установки.

2.2. Технологический расчет процесса вакуумной ректификации легкого газового конденсата.

2.3. Методика и результаты гидравлического расчета.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка малогабаритной промысловой холодильно-вакуумной одноступенчатой установки для ректификации легкого газового конденсата в условиях недостаточного нагрева»

Природный газ, добываемый на газоконденсатных месторождениях, содержит фракции «тяжелых» углеводородов в жидком и парообразном состоянии. При транспортировке природного газа жидкая и парообразная фракции создают некоторые трудности. Так жидкая фракция создает гидравлические пробки на пониженных участках газопровода, а парообразная фракция способна создавать кристаллические углеводородные пробки при снижении температуры ниже точки росы. Поэтому в районах газоконденсатных месторождений монтируются установки комплексной подготовки газа к транспорту (УКПГ), на которых отделяют фракции тяжелых углеводородов от природного газа [9, 11, 28,29, 65].

Для отделения жидких углеводородов используются гравитационные сепараторы различных типов. Для отделения парообразных углеводородов применяется низкотемпературная сепарация (НТС), использующая дроссельные устройства в изоэнталышйном процессе i = const и турбодетандоры в изоэнтропийном процессе S = const. В обоих случаях происходит разделение жидкой фракции и природного газа. Осушенный газ закачивается в газопровод и подается потребителям, а газовый конденсат отделяют от воды и направляют на переработку [4].

Существует два типа газового конденсата — легкий и тяжелый. В легком газоконденсате не содержатся тяжелые мазутные фракции. Из легкого газоконденсата получают два продукта: бензин и дизельное топливо [44, 53].

При большом дебете газоконденсата переработка выполняется на заводах и установках, в которых используются печи огневого нагрева. На мелких промыслах используются типовые промысловые котельные.

Заключение диссертации по теме «Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения», Новаковский, Евгений Петрович

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана промысловая малогабаритная холодильно-вакуумная одноступенчатая установка по ректификации легкого газового конденсата в условиях недостаточного нагрева, обеспечивающая при давлении Р = 30 — 35 кПа, флегмовом числе R = 0,3 - 0,27 и температуре кипения хладагента to = 0 +/-1 °С полную переработку сырья на бензин и дизельное топливо, качество которых соответствуют ГОСТам.

2. Проведено экспериментальное исследование процесса одноступенчатой холодильно-вакуумной ректификации легкого газового конденсата, подтвердившее результаты расчетного исследования.

3. Разработана технология одноступенчатой холодильно-вакуумной ректификации легкого газового конденсата при непрерывной подаче сырья, благодаря чему выход бензина возрос на 20 %.

4. Разработана система автоматики, обеспечивающая технологию одноступенчатой холодильно-вакуумной ректификации.

5. С целью обеспечения взрывобезопасности разработана система напуска природного газа в установку. При напуске природного газа с расходом, равным натеканию воздуха, пары бензина не образуют с воздухом взрывоопасной концентрации внутри установки.

6. Технология одноступенчатой холодильно-вакуумной ректификации легкого газового конденсата в условиях недостаточного нагрева использованы в проекте реконструкции установки БДУ-ЗП месторождения «Некрасовское» Краснодарского управления по добыче и транспорту газа с ожидаемым экономическим эффектом 14,5 млн. рублей в год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Новаковский, Евгений Петрович, 2005 год

1. Адельсон С.Б. Процессы нефтепереработки и нефтехимии. М.: Химия, 1963.-309 с.

2. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1978.-280 с.

3. Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. — М.: Химия, 1981.-320 с.

4. Алиева Р.Б., Вырщиков К.В. Свойства газовых конденсатов и направления их использования. М.: ВНИИгазпром, 1989. - 270 с.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-мапшностроителя. — М.: Машиностроение, 1979. -728с.

6. A.c. 1095916 (СССР). Ректификационная установка. / В.М. Седелкин, В.К. Панкратов, Л.П. Отвечалин, A.M. Сиротин, A.M. Сун, Г.П. Цикланов, М.К. Безродный // Б.И. 1984. - № 21.

7. Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. -М.: Химия, 1974.-440 с.

8. Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и газоконденсата. М.: Недра, 1999. - 605 с.

9. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. — М.: Химия, 1987.-265 с.

10. Белянин Б.В., Эрих В.Н. Технический анализ нефтепродуктов. Изд. 3-е. Л.: Химия, 1975. - 336 с.

11. Берлин М.А., Горенченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов. М.: Химия, 1981. - 376 с.

12. Вакуумное оборудование: Каталог. -М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981.60 с.

13. Внедрение холодильно-вакуумной техники и технологии переработки легкого газового конденсата на установке БДУ-ЗП Некрасовского ГКП: Отчет о НИР / КГТУ. Ивановский H.H. ГР № Г175894, Инв № 96. Краснодар, 2001.1. Ч. 1.-67 с.

14. Внедрение холодильно-вакуумной техники и технологии переработки легкого газового конденсата на установке БДУ-ЗП Некрасовского ГКП: Отчет о НИР / КГТУ. Ивановский H.H. ГР № Г437638, Инв № 17. Краснодар, 2003. -Ч. 2.-82 с.

15. Водокольцевые вакуум-насосы и компрессоры, производительностью 1,5-12 м3/мин. Одесса: Черноморьска комуна, 1987. - 32с.

16. Гейнце В. Введение в вакуумную технику. M.-JL: Госэнергоиздат, 1960.-512 с.

17. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 79 с.

18. ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1977. - 53 с.

19. ГОСТ 305 82. Топливо дизельное. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1982.-42 с.

20. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура: Справочное пособие. JL: Машиностроение, 1981.-368 с.

21. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. — Л.: Машиностроение, 1987.-518 с.

22. Гусейнов Д.А. Технологические расчёты процессов переработки нефти / Д.А. Гусейнов, Ш.Ш. Спектор, Л.З. Вайнер. -М.-Л.: Химия, 1964. 308 с.

23. Данилин Б. С. Вакуумные насосы и агрегаты. М.: Госэнергоиздат, 1957.-250 с.

24. Евстафьев А.Г. Ректификационные установки. М.: Машгиз, 1963. — 164 с.

25. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М,-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 164 с.

26. Исследование термодинамического процесса вакуумной ректификации легкого газового конденсата / Е.П. Новаковский, H.H. Ивановский, A.A. Лойко,

27. C.B. Данилин // Гипотезы, поиск, прогнозы: Сборник научных трудов (Краснодар). 2004. - № 20. - С. 192-195.

28. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Недра, 1973.-752 с.

29. Каспарьянц К.С. Промысловая подготовка нефти и газа. — М.: Недра, 1973.-376 с.

30. Коротаев Ю.П. Подготовка газа к транспорту. М: Недра, 1973. - 239с.

31. Кроу К. Математическое моделирование химических производств. -М.: Мир, 1973.-391 с.

32. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.-343 с.

33. Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. М.: Химия, 1980.-408 с.

34. Патент № 2065472 (РФ). Установка для перегонки нефти / В.Г. Андри-енко, Е.Г. Горлов, К.А. Ларссон, C.B. Трифонов, A.B. Чернухин // Б.И. 1996. -№22.

35. Патент РФ № 2132713. Способ переработки легкого газового конденсата. / H.H. Ивановский // Б.И. -1998. № 48.

36. Патент РФ № 2165282. Способ переработки легкого газового конденсата. / A.A. Лойко, H.H. Ивановский // Б.И. 2001. -№ 11.

37. Патент РФ № 2206364, МКИ Cl. Установка и способ одноступенчатой переработки легкого газового конденсата/ Е.П. Новаковский, H.H. Ивановский, A.A. Лойко // Б.И. 2003. - № 17.

38. Перри Дж. Справочник инженера-химика. Л.: Химия, 1972. - 940 с.

39. Пехота Ф.Н. Переработка газа и газового конденсата. -М.: ВНИИЭгаз-пром, 1971.-48 с.

40. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1987. - 326 с.

41. Платонов В.М., Берго Б.Г. Разделение многокомпонентных смесей. -М.: Химия, 1965.-368 с.

42. Покровский Н.К. Холодильные машины и установки. М.: Пищевая промышленность, 1969. - 324 с.

43. Праузнитц Д.М. Машинный расчёт парожидкостного равновесия мноыгокомпонентных смесей. М. : Химия, 1971. - 215 с.

44. Рауф Т.Э. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. — М.: Химия, 1965.-544 с.

45. Розенфельд Л.М., Ткачев А.Г. Холодильные машины и аппараты. -М.: Гостопиздат, 1960. 656 с.

46. Рябова Т.С., Чомадуров П.А. Переработка газа и газового конденсата. -М.: ВНИИЭгазпром, 1975. 38 с.

47. Сверчинский Б.С. Расчёт ректификации многокомпонентных смесей на ЭЦВМ. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1968. - 250 с.

48. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. М.: Недра, 2000. — 520 с.

49. Скобло А.И., Трегубова И.А., Егоров H.H. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Гостоптехиз-дат, 1962. - 652 с.

50. Смирнов A.C. Технология углеводородных газов. M - Л: Гостоптех-издат, 1946. - 544 с.

51. Стабников В.Н. Ректификационные аппараты. М: Машиностроение, 1965.-356 с.

52. Тарелки клапанные прямоточные: Методика гидравлического расчёта РТМ 26-04-16-83. -М.: ВНИИнефтемаш, 1983. 122 с.

53. Татевский В.М. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов. -М.: Гостоптехиздат, 1960. 412 с.1. Т/

54. Термодинамические свойства лёгких углеводородов парафинового ряда. Киев: Изд-во АН УССР, 1969. - 95 с.

55. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева и Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

56. Филимонова Т.А., Кряжев Ю.Г., Камьянов В.Ф. Состав и строение высокомолекулярных компонентов нефтей. М.: Нефтехимия, 1979. - 850 с.

57. Фролов Е.С., Минайчев В.Е., Александрова А.Т. Вакуумная техника: Справочник. М: Машиностроение, 1985. - 350 с.

58. Шмыгля П.Г., Брагин В.А., Динков В.А. Проектирование разработки и эксплуатации газоконденсатных месторождений. — М.: Гостоптехиздат, 1963. — 234 с.

59. Эрих В.Н. Химия нефти и газа. М.: Химия, 1969. - 284 с.

60. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. — М: Высшая школа, 1988. — 479 с.