Реконструкция дебутанизатора и изопентановой колонны на ГФУ с целью повышения эффективности процесса ректификации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат технических наук Ясавеев, Хамит Нурмухаметович

• Ясавеев, Хамит Нурмухаметович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ясавеев, Хамит Нурмухаметович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ПРОБЛЕМЫ РАЗ ДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

1.1. Структура производства легкого углеводородного

сырья (ЛУС)

1.2. Усовершенствования технологии разделения углеводородных

смесей

1.3. Моделирование стационарных режимов работы сложных ректификационных колонн

1.4. Кинетические закономерности массо- теплообмена

на контактных устройствах

1.5. Пути повышения эффективности процессов разделения

в ректификационных аппаратах

Выводы

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ В КОЛОННЫХ АППАРАТАХ

2.1. Краткая характеристика установки разделения широкой фракции легких углеводородов на Сургутском заводе стабилизации

конденсата

2.2. Потарелочная процедура расчета колонны

2.3. Расчет равновесия пар-жидкость

2.4. Эффективность массообменных тарелок

Выводы

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЭТТ В НАСАДОЧНЫХ КОЛОННАХ

3.1. Гидравлические характеристики насадочных колонн

3.2. Метод сопряженного физического и математического

моделирования

3.3. Уравнения переноса импульса, массы и тепла

в насадочном слое

3.3.1. Определение коэффициентов массо и теплоотдачи в насадочном слое без фазового перехода

3.3.2. Определение коэффициентов массоотдачи и теплоотдачи с учетом неэквимолярности

3.3.3. Характеристики турбулентного обмена

3.4. Построение локального потенциала

3.5. Уравнения Эйлера-Лагранжа

3.6. Определение высоты насадочного слоя (ВЭТТ)

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ

ДЕБУТАНИЗАТОРА И ИЗОПЕНТАНОВОЙ

КОЛОННЫ

4.1. Изменение температурного режима дебутанизатора и изопентановой колонны при составе сырья и давлении, соответствующих проекту

4.2. Влияние давления на значения температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны

4.3. Влияние состава сырья на температуры низа дебутанизатора и изопентановой колонны

ГЛАВА 5. РЕКОНСТРУКЦИЯ ДЕБУТАНИЗАТОРА И

ИЗОПЕНТАНОВОЙ КОЛОНН ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КЛАПАННЫХ ТАРЕЛОК НА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНУЮ НАСАДКУ

5.1. Замена тарелок на насадку фирмы Glitsch

5.2. Разработка новой насадки

-45.3. Алгоритм расчета ректификационных колонн с насадкой

Заключение

Литература

Приложение 1. Физико-химические свойства углеводородных

смесей

148

Приложение 2. Моделирование сложных ректификационных

комплексов

Приложение 3. Исследование влияния температур низа К-10, К-11 на работу дебутанизатора и изопентановой

колонны

Приложение 4. Нахождение оптимального температурного режима

работы низа колонн К-10 и К-11

Приложение 5. Исследование влияния флегмового числа К-10, К-11 на работу колонн при оптимальном температурном режиме

Приложение 6. Исследование влияния давления на работу колонн

К-10,К-11

Приложение 7. Исследование влияния состава сырья на оптимальный температурный режим колонн К-10, К-11

Приложение 8. Исследование работы насадочного варианта

колонн К-10, К-11

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реконструкция дебутанизатора и изопентановой колонны на ГФУ с целью повышения эффективности процесса ректификации»

ВВЕДЕНИЕ

Восьмидесятые годы характеризовались интенсивным развитием химических отраслей промышленности, в первую очередь - нефтеперерабатывающей и нефтехимической. Нефтехимическая отрасль, моно-польно обеспечивающая потребности общества в ряде важнейших продуктов (прежде всего в синтетическом каучуке), использует в качестве сырья продукты нефтяного происхождения, в первую очередь индивидуальные фракции и смеси углеводородов Сз -г- С5, так называемое легкое углеводородное сырье (ЛУС). Источником ЛУС для нефтехимии выступают нефтепромысловые, газо-и нефтеперераба-тывающие предприятия.

Проходящая в последние годы быстрая смена форм собственности в промышленности, привела к коренному изменению традиционных схем формирования сырьевой базы нефтехимической отрасли, изменению традиционных связей между предприятиями, резкому росту стоимости большинства продуктов за счет изменения условий формирования их себестоимости. Особенно существенное влияние на эти процессы в рассматриваемых отраслях промышленности оказало возрастание в себестоимости доли энергетических и сырьевых ресурсов.

Основным технологическим процессом разделения смесей в нефтеперерабатывающей промышленности является ректификация, которая характеризуется чрезвычайной энергоемкостью. Так по данным фирмы "ГАЛФ ОЙЛ" /1/ в 1989 г. в США на процессы ректификации было израсходовано до 3% национального фонда потребления энергии. Снижение этой цифры на 10% эквивалентно получению полумиллиарда долларов прибыли в год. Относительная доля затрат на аналогичные процессы в родственных отраслях промышленности РФ из за существующего отставания в уровнях технологии и аппаратурного оформления процессов разделения даже превышает

вышеотмеченные цифры. Поэтому исследования в области совершенствования технологии фракционирования нефтепродуктов, снижения энергопотребления на их проведение и аппаратурного оформления этих процессов относятся к одним из важнейших направлений технического прогресса. К примеру, затраты нефтяных компаний США на совершенствование процессов ректификации составили в 1989 году более 2 млрд. долларов.

Как правило эти исследования носят комплексный характер, причем их можно сгруппировать в следующих основных направлениях /2/:

1. Исследование фазовых равновесий (жидкость - пар);

2. Исследования в области статики ректификации, направленные на улучшение термодинамических условий проведения процессов, разработку новых способов и схем ректификации, оптимизацию технологических режимов проведения процессов разделения;

3. Разработка математических моделей процессов массо- и теплообмена в массообменном колонном оборудовании, направленные на повышение точности проектных процедур, снижение принимаемых проектировщиками коэффициентов запаса, и, как следствие, - снижение капитальных затрат на проведение процессов разделения;

4. Исследования в области совершенствования массо- и теплообменного оборудования, направленные на интенсификацию и удешевление аппаратов для проведения процессов разделения.

Исследование и совершенствование реальных процессов разделения в нефтепереработке предполагает широкое применение последних достижений теории во всех вышеотмеченных направлениях. Известно, что масштабные экспериментальные исследования в рассматриваемой области знаний чрезвычайно дороги, а зачастую и невозможны. Таким образом математическое моделирование выступает в этом случае как основной инструмент комплексного исследования.

-7В последние годы на многих предприятиях, использующих массообменное оборудование, происходит замена устаревших тарельчатых контактных устройств на новые высокоэффективные насадочные элементы. В связи с тем, что расчет колонн с новой насадкой имеет эмпирический характер, актуальной задачей является разработка теоретических подходов для определения массообменных характеристик насадочных колонн в нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью данной работы является:

1. Исследования работы дебутанизатора и изопентановой колонны на газофракционирующей установке Сургутского завода стабилизации газового конденсата.

2. Снижение флегмового числа при различном составе ШФЛУ.

3. На основе использования метода сопряженного физического и математического моделирования разработка математической модели для расчета ВЭТТ насадочных элементов. Разработка новых насадочных элементов.

4. Выбор вариантов реконструкции дебутанизатора и изопентановой колонны путем замены тарелок на высокоэффективные насадочные элементы. Повышение качества разделения и снижение энергозатрат.

Работа выполнялась в соответствии с научным направлением Казанского государственного технологического университета «Развитие методологии оптимального проектирования оборудования на базе сопряженного физического и математического моделирования», а также ПНИЛ № 03 - 23 - 9: «Теоретические методы описания массотеплопереноса в двухфазных многокомпонентных системах, оптимальное проектирование и реконструкция аппаратов разделения в промышленной химии».

-8-

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты химической технологии», Ясавеев, Хамит Нурмухаметович

- 126-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе рассмотрен процесс ректификации в колоннах на действующей газофракционирующей установке Сургутского завода стабилизации газового конденсата. Представлены алгоритмы потарелочного расчета колонн, расчета равновесия пар-жидкость и эффективности разделения углеводородной смеси на клапанных тарелках. С целью выбора новых насадочных элементов, для замены клапанных тарелок, разработана математическая модель для расчет ВЭТТ. Математическая модель построена на основе законов сохранения в дифференциальной форме. Решение уравнений осуществляется вариационным методом с использованием локального потенциала Пригожина-Гленсдорфа. Из условия минимума локального потенциала следуют уравнения Эйлера-Лагранжа, решение которых дает значение искомой функции и позволяет вычислить ВЭТТ. Причем, необходимой экспериментальной информацией для расчета являются результаты гидравлического исследования лабораторной насадочной колонны с новыми элементами.

2. В результате расчетов действующей установки ГФУ без реконструкции установлено, что проектные температурные режимы колонн далеки от оптимальных. Получено, что при разделении близкокипящих компонентов температура низа ректификационной колонны имеет решающее значения с точки зрения четкости разделения и, следовательно, чистоты и выхода целевого продукта. Найдены значения температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны для проектного состава сырья, которые составили соответственно 136,5°С и 90°С (при давлении в кубе дебутанизатора 11,3 кгс/см , а в кубе изопентановой колонны 3,5 кгс/см ). При этом чистота изопентановой фракции соответствует марке А по ТУ 38.101494-79 (по которой изопентана во фракции должно быть не менее 97,5 %масс.) и составляет 98,13 %масс. и отбор изопентана от потенциала в ШФЛУ- 93%. Итак, при изменении температурного режима колонн на действующей установке, которая по проекту предназначалась для производства изопентановой фракции марки Б, можно получать изопентановую фракцию марки А с достаточно высоким отбором изопентана от потенциального содержания в широкой фракции легких углеводородов. Установлено, что отклонение температур низа колонн от данных значений при данном давлении и составе сырья всего на 1°С приводит к существенному изменению чистоты и выхода изопентановой фракции. При этом важное значение имеют как температура низа дебутанизатора, так и изопентановой колонны, которые связаны между собой.

3. При заданном числе тарелок в ректификационной колонне ключевым фактором, обеспечивающим необходимую чистоту верхнего продукта, является флегмовое число. Установлено, что изменение температурного режима в колоннах позволяет снизить флегмовое число в изопентановой колонне с 14,43 (по проекту) до 13,0 при обеспечении получения изопентановой фракции марки А. Определено также, что в пределах поставленной задачи, т. е. получения изопентановой фракции марки А, изменение положения тарелки питания существенного влияния не оказывает.

4. Установлено, что в исследованных пределах изменения температурного режима в ректификационных колоннах тепловая нагрузка кипятильников и конденсаторов-холодильников колонн не превышает проектных величин.

5. Получено, что при увеличении давления в дебутанизаторе с 11,0 до 11,6 кгс/см2 требуемая температура низа увеличивается со 135°С до 138°С, при увеличении давления в изопентановой колонне с 3,2 до 3,8 кгс/см2 температура низа изопентановой колонны увеличивается с 87°С до 93°С. Давление в колоннах влияет на отбор изопентана от потенциального содержания в ШФЛУ. Уменьшение давления приводит к увеличению выхода изопентановой фракции и максимально возможный отбор изопентана от потенциала в ШФЛУ у достигается при давлении в кубе дебутанизатора 11,0 кгс/см и кубе изопентановой колонны 3,2 кгс/см и составляет 98,0 %. При этом температура низа дебутанизатора равна и температура низа изопентановои колонны

87°С. В то же время уменьшение давления в колоннах затрудняет условия конденсации верхнего продукта и увеличивает тепловую нагрузку конденсаторов-холодильников и, следовательно, кипятильников колонн (для сохранения теплового баланса). В большей степени это проявляется для изопентановой колонны, в которой поддерживается значительное флегмовое число. Так, уменьшение давления в изопентановой колонне с 3,8 до 3,5 кгс/см2 (при давлении в дебутанизаторе 11,0 кгс/см ) увеличивает тепловую нагрузку конденсатора-холодильника этой колонны с 20550 до 22685 МДж/ч, а кипятильника соответственно с 18570 до 20448 МДж/ч. При этом тепловые нагрузки кипятильников и конденсаторов дебутанизатора и изопентановой колонны не превышают допустимых по проекту величин.

6. Одним из важнейших факторов, влияющих на результаты выделения изопентана из широкой фракции легких углеводородов, является ее состав, особенно содержание тяжелых компонентов в этой фракции. Состав ШФЛУ определяется как составом исходного сырья завода- нефтегазоконденсатной смеси (НТК-смеси), поступающей на стабилизацию, так и режимом работы колонны стабилизации (флегмовым числом и температурным режимом). Проведено моделирование процесса стабилизации газового конденсата и определены параметры процесса для регулирования состава широкой фракции легких углеводородов по содержанию тяжелых компонентов (углеводородов Сб и выше) в достаточно широком интервале концентраций.

7. Изучено влияние состава ШФЛУ на значения темератур низа дебутанизатора и изопентановой колонны. Установлено, что изменение содержания в ШФЛУ углеводородов Сб и выше от 8,22 до 0,82 требует снижения температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны на 6°С. Показано также, что температурный режим колонн определяется не только содержанием углеводородов Сб и выше в ШФЛУ, но и относительным содержанием н-пентана в тяжелой части. Итак, в результате проведенного исследования установлено, что необходимый температурный интервал низа колонн очень узок- в пределах 1°С и поэтому очень важно его точное определение. Он, в свою очередь, определяется составом ШФЛУ, поступающей на установку, который меняется во времени. В связи с этим встает проблема регулирования температурных режимов кубов колонн в конкретный момент времени для соответствующего этому моменту состава исходной ШФЛУ. Для решения этой задачи предложена схема автоматического регулирования температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны, включающая в себя: хроматограф для анализа состава ШФЛУ, поступающей на установку; вычислительный блок для определения необходимых значений температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны; командный аппарат; исполнительный механизм.

8. Для интенсификации процессов массообмена и увеличения числа теоретических ступеней контакта в ректификационных колоннах исследован процесс ректификации ШФЛУ при замене тарелок на современные высокоэффективные насадки. Установлено, что замена существующих клапанных тарелок дебутанизатора и изопентановой колонны на нерегулярную насадку- каскадные мини кольца №2 фирмы Глитч (США)- обеспечивает возможность получения изопентановой фракции марки А по ТУ 38. 101494-79 при снижении флегмовых чисел: в дебутанизаторе- с 1,5 (по проекту) до 1,1 ив изопентановой колонне- с 14,43 (по проекту) до 11,5. Пропускная способность колонн при этом возрастает в полтора раза. Разработаны новые насадочные элементы, обеспечивающие значение ВЭТТ на 20% ниже, чем каскадные мини кольца №2 фирмы Глитч. Причем, стоимость новой насадки в 3 раза ниже зарубежных аналогов.

9. В результате проведенных исследований изменен режим проведения процесса разделения широкой фракции легких углеводородов, обеспечивающий производство на Сургутском заводе стабилизации газового конденсата изопентановой фракции марки А по ТУ 38. 101494-79.

- 13010. Возможность производства на заводе нефтехимического изопентана, наряду с изопентановой фракцией как высокооктанового компонента моторного топлива, расширяет рынок их сбыта, повышает экономическую эффективность процесса.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных насадок, только за счетэкономии греющего пара, должен составить около 2.9 млн рублей в год (цены на ноябрь 1998 года).

-131

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ясавеев, Хамит Нурмухаметович, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Григорян Л.Г., Шафранский Е.Л., Прохоренко Ф.Ф., Шевелев Ю.В., Логинов В.И. Проблемы и перспективы ректификации в нефтепереработке. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 23-30.

2. Кафаров В.В., Кулов H.H., Дорохов И.Н. Перспективы развития научных основ химической технологии. ТОХТ, 1990, т.24, №1, с. 3 - 11.

3. ГОСТ 9965-76. Нефть. Степень подготовки для нефтеперерабатывающих предприятий. М.: Издательство стандартов, 1976, с.З.

4. Полякова А.И., Димитриев А.П., Тяпугина Л.А., Пикмеев В.Н., Усманова К.Л. Разделение углеводородных газов на нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводах в СССР и за рубежом. Тематический обзор, серия "Нефтепереработка и сланцепереработка", ЦНИИТЭНефтехим, 1974, 32 с.

5. Неяглов A.B. Состояние производства и переработки углеводородного сырья на предприятиях ВПО "Союзнефтеоргсинтез". В сб. "Совершенствование процессов сероочистки углеводородного сырья и газофракционирования", М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1980, с.3-8.

6. Саттаров У.Г., Ибрагимов М.Г., Зиляева Л.Н. Анализ способов стабилизации нефти на промыслах. В сб. "Совершенствование процессов сероочистки углеводородного сырья и газофракционирования", М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1980, с. 20-27.

7. Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов. М.: Химия, 1981, 472 с.

8. ТУ 38.101490-89. Газовое углеводородное сырье. Технические условия.

9. ГОСТ 10679-76. Газы углеводородные сжиженные. Метод определения углеводородного состава.

- 13210. ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия.

11. ГОСТ 27578-87. Газы углеводородные сжиженные для автотранспорта. Технические условия.

12. Лебедева A.A., Ибрагимов М.Г., Матюшко Б.Н., Шакирзянов Р.Г., Газеева О.В. Разработка оптимальной схемы ректификации для разделения легкого углеводородного сырья на НПЗ. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 293-294.

13. Moore J.R. How occidental conserves associated gas in North Sea. Oil and Gas Journal, 1979, v.77,№23,p. 110,115-116,118.

14. Thompson Hohn, Kuchler Jim. Expander increases Sun gas plant efficiency. Oil and Gas Journal, 1978, v.76, № 43, p. 179-180.

15. Minton Bill R. Recovering ethylene from refinery gas. Oil and Gas Journal,

1979, v.77, № 42, p. 62-63.

16. Кафаров B.B., Перов B.M., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. М.: Химия, 1974, 344 с.

17. Свинухов А.Г. Основные закономерности системного анализа в химической технологии. Химическая промышленность, 1978, № 7, с.67-69.

18. Motard R.L., Sahan M., Rosen E.M. Steady state Chemical Process Simulation. A.I.Ch.E. Journal, 1975, v.21, № 3, p. 417-436.

19. Теляков Э.Ш., Ибрагимов М.Г., Венюков В.Ф. Состояние технологии газоразделения на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. В сб. "Совершенствование процессов сероочистки углеводородного сырья и газофракционирования", М.: ЦНИИТЭНефтехим,

1980, с. 9-20.

20. Вольфсон И.С., Константинов E.H., Дубов A.B., Димитриев А.П., Тяпугина Л.А. Сравнение схем деэтанизации предельных газовых головок на

нефтеперерабатывающих заводах. Нефтепереработка и нефтехимия, 1972, № 11, с. 26-29.

21.Вольфсон И.С., Теляков Э.Ш. Сравнительный анализ схем газофракционирования на НПЗ и НХК. Химия и технол. топлив и масел, 1978, № 1, с.7-10.

22. Теляков Э.Ш., Силкин Е.А., Тяпугина JI.A. О реконструкции типовых трехсекционных газофракционирующих установок (ГФУ). Химия и технол. топлив и масел, 1978, № 3, с.28-31.

23. Александров H.A. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, 352 с.

24. Брукс Г.Г. и др. Химия углеводородов нефти.: М.: Гостоптехиздат, т.1, 1958, 552 с.

25. Богатых К.Ф., Кондратьев A.A., Миннуллин М.Н., Арсланов Ф.А. Расчет состава непрерывной смеси по экспериментальной кривой однократного испарения. Теор. основы, хим. технол. 1971, т.5, № 4, с.508-512.

26. Кондратьев A.A., Богатых К.Ф., Зыков Д.Д. Теор. основы, хим. технол. 1969, т.З, № 5, с.667.

27. Богатых К.Ф., Кондратьев A.A., Зыков Д.Д. Теор. основы, хим. технол. 1969, т.З, №6, с.811.

28. Кондратьев A.A., Марушкин Б.К. и др. О представлении непрерывной смеси в виде дискретной при расчете ректификационных колонн. В сб. "Материалы республиканской научно-технической конференции работников нефтегазовой, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности Башкирии (тезисы докладов). Уфа, 1970, с.255-256.

29. Марушкин Б.К., Теляшев Г.Г., Пручай B.C., Сабирова Н.Х., Разделение нефтяных фракций на условные компоненты при расчете ректификационных колонн. В сб. Технология нефти и газа. Вопросы фракцирнирования. Уфа, Башкирское книжное издательство, 1971, вып.2, с.91-110.

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

31. Кондратьев A.A. Схемы соединения простых ректификационных колонн в сложные колонны со связанными тепловыми потоками. В сб. тезисов докладов 4-ой Всесоюзной конференции по ректификации, Уфа, 1978, с. 271-274.

32. Марушкин Б.К. О схемах колонн со связанными потоками. В сб. тезисов докладов 4-ой Всесоюзной конференции по ректификации, Уфа, 1978, с. 275-277.

33. Кондратьев A.A., Умергалин Т.Г., Деменков В.Н. Повышение надежности работы сложных ректификационных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками. В сб. тезисов докладов Всесоюзного совещания "Пути совершенствования, интенсификации и повышения надежности аппаратов в основной химии, Сумы, 1982, с.6.

34. Кондратьев A.A., Умергалин Т.Г., Деменков В.Н. Ректификация нефтяных фракций в сложных колоннах. В сб. тезисов докладов 5-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1984, с. 267-268.

35. Деменков В.Н., Кондратьев A.A. Новые схемы фракционирования нефти и мазута. В сб. Проблемы углубления переработки нефти. Тезисы докладов 6-ой Республиканской научно-технической конференции, Уфа, 1985, с. 134141.

36. Сидоров М.Г., Деменков В.Н., Кондратьев A.A. Фракционирование нефти в колонне со связанными тепловыми потоками. Нефтепереработка и нефтехимия, 1991, № 12, с. 15-17.

37. Деменков В.Н. Схемы фракционирования нефтяных смесей в сложных колоннах. В сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России", Уфа, 1995, с.167.

38. Деменков В.Н., Сравнение схем разделения смеси на четыре продукта. В сб. тезисов докладов Республиканского семинара молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы нефтехимии", Уфа, 1982, с.82-83.

39. Деменков В.Н. Новые технологические схемы фракционирования нефтяных смесей в сложных колоннах. Дисс... доктора технических наук, Уфа, 1996, 342 с.

40. Деменков В.Н., Кондратьев Ю.А. Ввод бензина двумя потоками в стабилизационную колонну установок АВТ. В сб. тезисов докладов Республиканской научно-технической конференции "Химия, нефтехимия и нефтепереработка, Уфа, 1984, с.61.

41. Сидоров Г.М., Деменков В.Н., Кондратьев A.A. и др. Вывод бокового погона из стабилизатора прямогонного бензина. В сб. материалов 1-го съезда химиков, нефтехимиков, нефтепереработчиков и работников промышленности стройматериалов Республики Башкортостан "Нефтедобыча, нефтепереработка, нефтехимия и катализ". Уфа, 1992, с.45-47.

42. Деменков В.Н., Сидоров Г.М., Баланич A.A., Кондратьев A.A. Отбор легкой и тяжелой фракций бензина на установке перегонки нефти. В сб. материалов 1-го съезда химиков, нефтехимиков, нефтепереработчиков и работников промышленности стройматериалов Республики Башкортостан "Нефтедобыча, нефтепереработка, нефтехимия и катализ". Уфа, 1992, с.49-52.

43. Сидоров Г.М., Деменков В.Н., Мощенко Г.Г и др. Получение тяжелой фракции бензина - сырья процесса риформинга в колоннах фракционирования нефти. Нефтепереработка и нефтехимия, 1993, № 12, с. 16-21.

44. Баланич A.A., Сидоров Г.М., Деменков В.Н., и др. Разработка технологии выделения высокооктановой фракции из катализата риформинга. Нефтепереработка и нефтехимия, 1994, № 3, с. 13-18.

45. Сидоров ГМ, Деменков В., Баланич A.A. Получение высоко-октанового компонента бензина на установке газофракционирования. В сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конферен-ции "Проблемы нефтегазового комплекса России", Уфа, 1995, с. 166.

46. Сидоров Г.М., Деменков В.Н., Кондратьев A.A. и др. Производство высокооктановых неэтилированных бензинов на установке ЛК-6У. В сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции "Новые технологии в газовой промышленности", Москва, 1995, с.207-208.

47. Ибрагимов М.Г., Теляков Э.Ш., Сибгатуллина JI.A., Саттаров У.Г. Исследование процесса стабилизации нефти, Нефтяное хозяйство, № 2, 1980, с.48-50.

48. Саттаров У.Г., Каштанов A.A., Шамсутдинов М.Г. Опыт эксплуата-ции блоков стабилизации установок комплексной подготовки нефти и пути их дальнейшего совершенствования, Нефтепромысловое дело, 1976, № 10, с 18-22.

49. Петров Ф.К., Рачковский C.B., Теляков Э.Ш. Моделирование процесса разделения этаноламинов. В сб. материалов Всероссийской научной конференции "Теория и практика массообменных процессов химической технологии (Марушкинские чтения)", Уфа, 1996, с.90-91.

50. Кондратьев A.A. Сложные колонны для ректификации многокомпонентных смесей. В сб. материалов Всероссийской научной конференции "Теория и практика массообменных процессов химической технологии (Марушкинские чтения)", Уфа, 1996, с.84-87.

51. Холланд Ч.Д. Многокомпонентная ректификация. М.:Химия,1069,351с.

52. Peiser A.M. Better Computer Solution of Multicompopnent System. Chem. Eng., 1960, v.67, № 14, p.129-134.

53. Петлюк Ф.Б., Серафимов JI.A. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет. М.: Химия, 1983, 304 с.

-13754. Багатуров С.А., Основы теории и расчета перегонки и ректификации. М.:

Химия, 1974, 439 с.

55. Fenske M.R., Fractionation of Straight. Rum Pennsylvania Gasoline. Industrial and Engineering Chemistry, 1932, v.24, № 5, p.482-485.

56. Gilliland E.R. Minimum Reflux Ratio. Industrial and Engineering Chemistry, 1940, v.32, p.1101-1106.

57. Gilliland E.R. Estitation of the Number of Theoretical Plates as a Function of the Reflux Ratio. Industrial and Engineering Chemistry, 1940, v.32, p.1220-1223.

58. Михайловский Б.Н. Аналитический метод расчета процесса ректификации многокомпонентных и бинарных смесей. Химическая промышленность, 1954, №4, с.237-241.

59. Кафаров В.В., Ветохин В.Н., Бояринов А.И. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технологии. М.: Химия, Наука, 1972, 487 с.

60. Muller Werner, Verworner Marianne. Berechnung von Rektifikations und Absorptionsprozessen von Mehrstoffgemischen mit Hilfe von Matrizenverfahren. Chem. Techn, 1977, v.29,№ 11, s. 607-611.

61. Peiser A.M. Better Computer Solution of Multicomponent System. Chem. Eng., 1960, v.67, № 14, p.129-134.

62. Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. JL: Химия, 1975, 320 с.

63. Rose A., Sweeny R.F., Schrodt V.N. Continuous Distillation Calculations by Relaxation Method. Ind. Eng. Chem., 1958, v.50, № 5, p.737-740.

64. Кондратьев A.A. Расчет ректификации непрерывной смеси в колонне с несколькими вводами питания и отборами. Теорет. основы хим. технол. , 1972, т.6, № 3, с.477-479.

65. Богданов B.C., Терехин В.П. Поэлементный метод расчета ректификационных колонн и их комплексов. В сб. тезисов докладов

Всесоюзного совещания по теории и практике ректификации нефтяных смесей, Уфа, 1975, с.65-67.

66. Марушкин Б.К. Расчет абсорбции углеводородных газов. Химия и технол. топлив и масел, 1966, № 9, с.14-18.

67. Теляков Э.Ш., Сергеев А.Д., Матюшко Б.Н., Резванов В.Н. Исследование работы блока газоразделения установки каталитического риформинга. Известия ВУЗов, Нефть и газ, 1977, №3, с.53-57.

68. Константинов Е.Н., Кузнечиков В.А., Арнаутов Ю.А., Берлин М.А., Супрунов В.Т., Расчет тарельчатых колонных аппаратов и исследование процесса неадиабатической абсорбции на ГПЗ. Газовая промышленность, 1973, №5, с. 43-46.

69. Hanson D.W., Duffin S.H., Sommerviele G.T. Computation of multistage Separation Processes. N.Y., 1962, p.280.

70. Ибрагимов М.Г., Теляков Э.Ш., Сибгатуллина C.A., Саттаров У.Г., Каштанов А.А., Шамсутдинов М.Г. Влияние содержания воды на эффективность работы нефтестабилизационной колонны. Нефтепромысловое дело, 1978, № 7, с.29-31.

71. Кондратьев А.А., Фролова Л.Н., Серафимов Л.А. О некоторых особенностях ректификации неидеальных систем. В сб. Технология нефти и газа (вопросы фракционирования), Уфа, 1975, вып.26 (4), с. 17-25.

72. Гатауллин Т.Т., Теляков Э.Ш., Шакирзянов Р.Г. Расчет разделения трехфазных систем. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конфер. по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 281-283.

73. Тукманов Д.Г., Гималеев М.К., Теляков Э.Ш. Моделирование нестационарности массообменных процессов в нефтехимии. В сб. тезисов докладов 4-ой конференции по интенсификации нефтехимических процессов "Нефтехимия-96", Нижнекамск, 1996, с. 143.

74. Van Winkle М. Distillanion. N.Y. McGraw-Hill Book Co., Inc., 1967, 684 p.

- 13975. H.Kehlen and M.T.Ratisch. Coraplex multicomponent distillation calculation by

continuos thermodynamic. Chem. Eng. Sci., 1987, v.42, № 2, p.221-232.

76. Зуб M.K., Ветохин В.Н. Модель равновесия жидкость - пар для расчета процесса ректификации непрерывных смесей. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 84-86.

77. Кафаров В.В., Ветохин В.Н. Основы автоматизированного проектирования химических производств. М.: Наука, 1987, 624 с.

78. Мазгаров А.М., Неяглов А.В., Теляков Э.Ш., Ахмадуллина А.Г., Матюшко Б.Н., Фомин В.А. Очистка широкой фракции легких углеводородов газового конденсата Оренбургского месторождения от сернистых соединений. Химия и технол. топлив и масел, 1976,№12, с.6-8.

79. Шакирзянов Р.Г., Теляков Э.Ш., Ибрагимов М.Г., Серафимов JI.A. Равновесие жидкость - пар в системе изопентан-этилмеркаптан- н.пентан-диметилсульфид. Ж. прикл. химии, 1981, т.54, № 5, с. 1021-1023.

80. Шакирзянов Р.Г., Теляков Э.Ш., Серафимов JI.A. Равновесие жидкость -пар в системе пентаны-сернистые соединения при повышенных давлениях, Ж. прикл. химии, 1982, т.55, №5, с. 1041-1044.

81. Шакирзянов Р.Г., Вильданов А.Ф., Теляков Э.Ш. Исследование реализуемых вариантов выделения сернистых соединений из пентановых фракций. В сб. Массообменные процессы и аппараты химической технологии, вып. 6, Казань, 1979, с. 29-31.

82. А.с. 891603 (СССР). Способ выделения нормального пентана. // Э.Ш. Теляков, М.Г. Ибрагимов, Р.Г. Шакирзянов. Опубл. в Б.И., 1981, № 47.

83. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. JL: Химия, 1971, 704 с.

84. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и

—жидкостей. М.: Наука, 1972, 720 с.

85. Джонн Г. Перри. Справочник инженера-химика. Под общей редакцией Н.М.Жаворонкова и П.Г.Романкова. 1969, т.1, 640 с.

- 14086. Автоматизированная единая система теплофизического абонирования

(АВЕСТА), ВНИИПКНефтехим, Киев, 1978.

87. Сверчинский Б.С. В сб. тезисов докладов 3-ей Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 4.1,1973, с.164.

88. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1971, 767 с.

89. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1972,494 с.

90. Соломаха Т.П. Массоперенос в газовой (паровой) фазе на барботажных тарелках // Труды МИХМ. - 1975. - Вып. 61. - С.33-40.

91. Соломаха Т.П. Уравнение массоотдачи в газовой фазе на колпачковых тарелках // Теор. основы хим. технол. - 1970. Т. 4. - № 2. - С. 181-190.

92. Плановский А.Н., Соломаха Г.П., Филатов JI.H. Влияние гидравлических параметров на массоотдачу в жидкой фазе // Изв. вузов. Нефть и газ. - 1969.

- № 6. - С.65-71.

93. Cho J.S., Wakao N. Determination of liquid-side and gas-side volumetric mass transfer coefficients in a bubble column // J. Chem. Eng. Jap. - 1988. - V. 21. - № 6. - P.576-588.

94. Соломаха Т.П., Реут В.И., Ващук В.И. и др. Массоотдача в газовой фазе на барботажных клапанных тарелках // Теор. основы хим. технол. - 1979. Т. 13.

- № 1. - С.3-8.

95. Scheffe R.D., Weilfiid R.H. Vass transfer characteristics of valve tays // Jng. and Eng. Chem. Res. - 1986. - V. 26. - № 2. - P.228-236.

96. Кафаров B.B., Шестопалов B.B., Комиссаров Ю.А. и др. Комбинированная математическая модель структуры потока жидкости на клапанной барботажной тарелке // Труды МИХМ. - 1975. - Вып. 88. - С.118-120.

97. Комиссаров Ю.А., Кафаров В.В., Амангалиев С., Те А.Ю. Структура парожидкостного потока на барботажных тарелках // Теор. основы хим. технол. -1981. Т. 15. - № 6. - С.809-816.

98. Комиссаров Ю.А., Кафаров В.В., Амангалиев С., Те А.Ю. Эффективность массопередачи с учетом реальной структуры потока жидкости на

барботажных тарелках с переливом // Теор. основы хим. технол. - 1983. Т. 17. -№ 1. - С.3-9.

99. Комиссаров Ю.А., Те А.Ю., Федосеев Д.Ф. и др. Исследование структуры потока жидкости и массопередачи в аппаратах с прямотоком жидкости на смежных тарелках // Теор. основы хим. технол. - 1985. Т. 19. - № 5. - С.591-596.

100. Gualito J J., Cerino F.J., Cardenas J.C., Rocha J. A. Disign method for distillation columns filled with metallic, ceramic or plastic structured packing // Ind. Eng. Chem. Res. 1997,-v.36, N5, p. 1747-1757.

101. Ingo Wagner, Johann Stichlmair and James R. Fair. Mass tri sfer in beds of modern, high-efficiency random packing // Ind. Eng. Chem. Res. 1997,-v.36, N1, p.227-237.

102. Reinhard Billet. Packed towers in processing and environmental technology.-New York: VCH, 1995.

103. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Теоретические основы и моделирование процессов разделения веществ. Изд-во Казанского университета, Казань, 1993.

104. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Кафаров В.В. Сопряженное физическое и математическое моделирование в задачах проектирования промышленных аппаратов. Ж. прикл. химии, 1986, т.59, № 9, с. 1927-1933.

105. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Моделирование массотеплопереноса в промышленных аппаратах на основе исследования лабораторного макета. Теор. основы хим. технол. 1993, т.27, № 1, с.4-18.

106. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Моделирование процессов разделения на контактных устройствах промышленных колонн. Ж. прикл. химии, 1993, т.66, № 1, с. 92-103.

107. Дьяконов С.Г., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Данилов В.А., Баглай В.Ф. Математическое моделирование процессов разделения углеводородного сырья и получения моторных топлив. В сб. Массообменные процессы и

аппараты хим. технол.: Межвузовский тематический сборник научных трудов, КГТУ, Казань, 1997, с.4-13.

108. Баглай В.Ф., Минеев Н.Г., Лаптев А.Г., Дьяконов Г.С., Фарахов М.И. Реконструкция установки получения моторных топлив. В сб. Массообменные процессы и аппараты хим. технол.: Межвузовский тематический сборник научных трудов, КГТУ, Казань, 1997, с. 13-20.

109. Баглай В.Ф. Моделирование процесса разделения углеводородного сырья и реконструкция колонн установки получения моторных топлив. Дисс... канд. техн. наук, Казань, КГТУ, 1997,171 с.

110. Hausen H. Zur Definition des Austauschgrades von Rektifizierboden bei Zwei-und Dreistoffgemischen. Chem. Eng. Techn., 1953, Bd.25, № ДО, s. 595-597.

111. Марушкин Б.К., Теляшев Г.Г. Методы оценки эффективности (к.п.д.) тарелок при ректификации многокомпонентных смесей. В сб. Технология нефти и газа (вопросы фракционирования), вып.З, Уфа, Башкнигоиздат, 1975, с. 35-86.

112. Султанов З.Р., Александров И.А., Иванова Н.С. Исследование процесса ректификации нефтяных смесей с учетом неравновесных ступеней контактных фаз. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 105-106.

ПЗ.Попенова С.Г., Комиссаров Ю.А., Ветохин В.Н. Разработка нечеткого алгоритма синтеза схемы разделения многокомпонентных смесей. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 325-327.

114. Галиаскаров Ф.М., Быстрое А.И. Расчет системы простых и сложных ректификационных колонн. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 272-273.

115. Кузнечиков В.А., Теляков Э.Ш. Анализ работы действующих химико-технологических производств на основе системного анализа. Теор. основы хим. технол., 1984, т.18, № 5, с. 662-669.

116. Петлюк Ф.Б., Киевский В.Я., Аветьян B.C., Иняева Г.В. АРМ процессов разделения на основе персональной ЭВМ. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с. 263-265.

117. Гладышев Н.Г., Малиновский В.А., Никулин A.A., Шкаруппа С.П., Смыслов С.А., Романов А.Н. Анализ промышленной ректификации в среде расчетных модулей CHEMCAD. В сб. материалов Всерос-сийской научной конференции "Теория и практика массообменных процессов химической технологии (Марушкинские чтения)", Уфа, 1996, с.81-82.

118. Лебедев Ю.Н. Совершенствование колонной аппаратуры для нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с.32-38.

119. Беляевский М.Ю., Беленов Е.А., Лебедев Ю.Н., Соломаха Г.П. Прямоточные тарелки из просечно-сжатого листа с низким гидравлическим сопротивлением. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с.188-189.

120. Питерских Т.Д., Карасев В.Е. Гидродинамические характеристики регулярной насадки ИОНХ. В сб. тезисов докладов 6-ой Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации, Северодонецк, 1991, с.152-154.

121. Баглай В.Ф., Дьяконов Г.С., Габутдинов М.С., Залетдинов Л.С., Мухитов И.Х., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Черевин В.Ф., Фарахов М.И. Насадка для массообменных колонн // Патент РФ № 97110747/20 (011357) от 26.06.97 г. (положительное решение по заявке).

- 144122. Богатых К.Ф. Особенности применения многоканальных секционированных перекрестноточных насадочных колонн. В сб. тезисов докладов научно-технической конференции по массообменной колонной аппаратуре "Совершенствование колонной аппаратуры в процессах массообмена", Уфа, 1987, с.32-33.

123. Богатых К.Ф., Мнушкин И.А. Изготовление пакетов регулярной насадки. Хим. и нефт. машиностроение, 1987, № 5, с. 29-31.

124. Богатых К.Ф., Минуллин М.Н., Артемьев А.Ф. Массообменная эффективность сетчатых насадок при перекрестном токе фаз. Химия и технол. топлив и масел, 1987, № 9, с. 22-23.

125. Боглаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование: Учеб. пособие для студентов втузов.- М.: Высш. шк., 1990.-544 с.

126. Nielsen К. L., Methods in Numerical Analysis, New York. Momillan Co., 1957, p. 199.

127. Sokolnikoff I. S., Sokolnikoff E. S., Higher Mathematics of Engineers and Physicists, 2nd ed., New York, MacGrow-Hill Book Co., Inc., 1941, p. 101.

128. Soave, G., Chem. Eng. Sci., 27, 1972, p. 1197.

129. Рид P., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие- Л.: Химия, 1982.- 592 с.

130. West Е. W., Erbar J. Н. An evaluation of four methods of predicting the thermodynamic properties of light hydrocarbon systems, paper presented at 52d annu. Meet. NGPA, Dallas, Tex., March 26-28, 1973.

131.Холпанов Л.П., Шкадов В. Я. Гидродинамика и тепломассообмен с поверхностью раздела. — М.: Наука, 1990.

132. Дьяконов С. Г., Елизаров В. И. Решение инженерных задач химической технологии с помощью ЭВМ: Учеб. пособие.- Казань: КХТИ, 1987.

133. Розен А. М., Мартюшин Е. И. и др. Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методами

гидродинамического моделирования..; Под ред. А. М. Розена.- М.: Химия, 1980.

134. Вертузаев Е. Д. Опыт масштабного перехода при разработке промышленных массообменных аппаратов// Химическая промышленность. - 1990.- №4.- с. 223-227.

135. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник/ Рабинович Г. Г., Рябых П. М., Хохряков П. А. и др.; Под ред. Е. Н. Судакова.- М.: Химия. 1979.-568 с.

136. Джон Г. Перри. Справочник инженера-химика, т. 2, Л.: Химия, 1969. - с. 504.

137. Drickamer H. G., Bradford J. R., Trans. Am. Ind. Chem. Eng., 39, 319, 1943.

138. O'Connell H. E., Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 42, 741, 1946.

139. In Chin Chu e. a. J. Appl. Chem., 1951, v. 1, № 12, p. 529-531.

140. Гладышев Н.Г., Малиновский В. А., Никулин А. А и др. Анализ промышленной ректификации в среде расчетных модулей CHEMCAD. Материалы всероссийской научной конференции «Теория и практика массообменных процессов химической технологии», Уфа, 1996, с. 81-82.

141.Ясавеев Х.Н., Баглай В.Ф., Солодов П.А., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г. Вариант реконструкции установки получения моторных топлив// Межвуз. сб. науч. тр., «Массообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань: КГТУ, 1998.

142. Ильяшенко Е.Б., Лаптев А.Г., Данилов В.А., Елизаров В.И. Математическое моделирование процесса физической абсорбции в насадочной колонне//Темат. сб. науч. тр. Вестника КГТУ «Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань: КГТУ, 1998, с. 120-127.

143. Ernest Е. Ludwig. Design for Chemical and Petrochemical Plants. Vol. 2. Gulf Publishing Co. 1989,310 p.

- 146144. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры,

устойчивости и флуктуаций. М.: - Мир, 1975.

145. Шехтер Р. Вариационный метод в инженерных расчетах. - М.: Мир, 1971.

146. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г., Данилов В.А., Фарахов М.И. Вариационный метод определения ВЭТТ для насадочных колонн при проведении процесса ректификации в нефтепереработке / Деп. в ВИНИТИ № 2870-Б98. 1998.

147. Дьяконов С.Г., Лаптев А.Г., Данилов В.А., Ясавеев Х.Н. Определение ВЭТТ для насадочных колонн вариационным методом // Темат. сб. науч. тр. Вестника КГТУ «Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань: КГТУ, 1998, с. 10-17.

148. Холпанов Л.П., Мочалова Н.С. Гидродинамика и тепломассообмен в осесимметричных течениях жидкости с учетом входного гидродинамического участка // ТОХТ. - 1996. - Т.ЗО. - №1. - С.14.

149. Лаптев А.Г., Данилов В.А. Математическое моделирование процесса хемосорбции в насадочных колоннах // Хим. пром-ть. - 1998. - № 1. - С.23-27.

150. Лаптев А.Г., Дьяконов С.Г. Математическое моделирование процессов массо- и теплоотдачи в газовой фазе насадочных колоннах // Хим. пром-ть. - 1993. -№ 6. - С.48-51.

151. Ясавеев Х.Н., Мальковский П.А., Дияров И.Н. Процесс получения изопентановой фракции марки А по ТУ 38.101494 - 79 по газофракционирующей установке Сургутского завода стабилизации конденсата (СЗСК) // Изв. ВУЗ -ов. Нефть и газ. - 1997. - №6. - С. 165.

152. Ясавеев Х.Н., Мальковский П.А., Дияров И.Н., Дияров И.И. Моделирование процессов получения изопентановой фракции на газофракционирующей установке // В сб. тезисов докладов Международ, конф. «Математические методы в химии и технологиях». - 1998. - С.71.

- 147153. Ясавеев Х.Н., Дияров И.Н. Моделирование процесса выделения

изопентана из широкой фракции легких углеводородов // Изв. ВУЗ -ов.

Нефть и газ. - 1998. - №2. - С. 101 -110.

154. Ясавеев Х.Н., Мальковский П.А., Дияров И.Н. Проблемы реконструкции изопентановой колонны на Сургутском заводе стабилизации конденсата (СЗСК) // Химия и технология топлив и масел. - 1998. - №6. - С..

155. Фарахов М.И., Ясавеев Х.С., Мальковский П.А., Афанасьев И.П., Дьяконов Г.С., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Баглай В.Ф/СвидетельствоРФ на полезную модель «Насадка для тепло-массообменных процессов: положительное решение от 25.11.98, per. №98119407.

156. Глитч - 82 года новаторства. Glitsch. 1996.

157. Bolles W. L., Fair J. R. I. Chem. E. Symp. Ser. 56., p. 3.3/35, 1979.

158. Kister H. Z., Gill D. R., Chem. Eng. Prog., 87(2), p.32, 1991.

Приложение 1 Физико-химические свойства углеводородных смесей

Как уже отмечалось в разделе 1.2 нефтяные смеси относятся к непрерывным, состоящим из бесконечно большого числа компонентов, примыкающим друг к другу по температурам кипения. Абсолютные количества каждого компонента невелики. Поэтому физико-химические свойства смеси трудно, а зачастую и невозможно, определить на основе анализа состава смеси и свойств чистых компонентов. В то же время отдельные компоненты, прежде всего компоненты С2 -ь С5, могут присутствовать в смеси в достаточно больших количествах, что позволяет идентифицировать их количественно (например, хроматографическим способом). В этих случаях смесь относится к классу дискретно-непрерывной (рис. 1.1). В нефтяных смесях широко представлены азеотропные смеси. Так ароматические и парафиновые углеводороды образуют между собой положительные азеотропы, интервал температур кипения которых ниже температуры кипения соответствующего ароматического углеводорода /23/. Поэтому для характеризования состава непрерывную смесь разбивают на отдельные узкие фракции, задаваемые началом и концом кипения этой фракции. Каждая узкая фракция идентифицируется как индивидуальный компонент. Чем больше число условных компонентов, на которое разбивается непрерывная смесь, тем точнее эти компоненты будут характеризовать общую систему. При четком делении смеси рекомендуется принимать не менее 50 условных компонентов, при нечетком от 10 до 15 /74/. В работах Б.К.Марушкина, А.А.Кондратьева /25,28/ показано, что при моделировании процессов разделения для характеризования смеси целесообразно использовать неравномерную разбивку всего интервала температур: вблизи температурной границы деления смеси рекомендуется выделять условные компоненты с более узкими границами выкипания, а вдали от границы смесь можно разбивать на меньшее количество фракций с достаточно большим интервалом температур выкипания. За счет

этого приема можно существенно сократить число условных компонентов, на которое разбивается непрерывная смесь. Средняя температура кипения условных компонентов достаточно точно характеризует их основные физико-химические свойства и используется как показатель, идентифицирующий соответствующую фракцию. Фракционный состав нефтяных смесей помимо определения потенциального содержания в рассматриваемой фракции тех или иных компонентов или их групп, служит и для расчета важнейших эксплуатационных характеристик нефтепродуктов /23/.

При расчете процессов разделения на термодинамической стадии наибольшее значение приобретает информация о константах фазового равновесия и энтальпии компонентов разделяемой смеси. На последующих стадиях (расчет кинетических коэффициентов, гидравлические расчеты) необходима информация о ряде дополнительных свойств (плотность, вязкость, поверхностное натяжение и т.д.). Поскольку разделение протекает в двухфазных системах, эта информация необходима для обеих фаз. Невзирая на то, что вопросам расчета физико-химических свойств нефтяных смесей и отдельных компонентов, составляющих эти смеси, исторически уделялось большое внимание, практическое использование весьма обширной информации, накопленной в этой области, представляет определенные сложности. Значительные затруднения представляет уже сам выбор той или иной методики для расчета конкретного свойства. Характеристики смесей достаточно точно могут быть выражены через состав и свойства индивидуальных компонентов или узких фракций (условных компонентов). При этом для характеризования большинства свойств, как правило, используется правило аддитивности.

-151-

Константы фазового равновесия.

В области умеренных давлений, в которой обычно проводится разделение нефтяных смесей, представляется возможным пренебречь неидеальностью газовой фазы. В этом случае равновесное состояние парожидкостной системы определяется уравнениями:

Г,=кгх, = УГР^ <1ЛЗ) у , = /(Р,Т,Х,) (1.14)

где у . - коэффициент активности, зависящий от параметров состояния только жидкой фазы; Рп р - давление насыщенных паров компонента

(фракции); Р - общее давление системы.

Данные о зависимости давления насыщенных паров индивидуальных компонентов и углеводородных фракций, идентифицируемых их средними температурами кипения, от расчетной температуры задаются в виде различного вида номограмм, графиков или аналитических выражений. Наиболее известны и чаще всего применяются номограммы ЦХЖ, Кокса, Билла /23/, Вина /54/, а также уравнения Ашворта, Максвелла и др. Большинство номограмм к настоящему времени приведено к аналитическому виду, обеспечивающему удобство их использования при постановке задач на компьютере. Поскольку все вышерассмотренные обобщения получены экспериментальными методами, они в определенной мере учитывают неидеальность нефтяных смесей и характеризуют не просто зависимость давления насыщенных паров (ДНП) от температуры, но зависимость произведения ДНП на коэффициенты активности от температуры и рабочего давления, т.е. непосредственно характеризуют константы фазового равновесия. В работе /23/ рекомендуется использовать уравнение Ашворта при расчете процессов однократного испарения, и уравнение Максвелла при расчете процессов ректификации.

В последние годы предложены методы непосредственного аналитического решения интегрального уравнения фазового равновесия с использованием сплайн-функции /75,76/. Принципиально метод обеспечивает наиболее строгий подход к моделированию фазового равновесия, однако он может использоваться в основном в качестве модуля в рамках специализированной САПР /77/.

Последние десятилетия характеризовались интенсивным освоением новых месторождений высокосернистых газоконденсатов, в которых помимо сероводорода содержатся значительные количества меркаптановой, сульфидной и дисульфидной серы. При выделении из нефти (газоконденсата) легких углеводородов сернистые соединения выделяются с фракциями, имеющими близкие к ним средние температуры кипения. Поэтому сероводород (1:к1р = -34°С), метилмеркаптан ((к.р = —4°С)> этилмеркаптан

(гЫр = 35,4°С) и диметилсульфид (г = 37,2°С) будут преимущественно

выделяться с фракциями пропана, бутанов и пентанов соответственно. Поскольку указанные сернистые соединения являются сильнейшими ядами для катализаторов, при использовании фракций бутанов и пентанов для химических целей неизбежно встает вопрос об очистке этих фракций от сернистых соединений /78/. Углеводороды и рассматриваемые сернистые соединения относятся к существенно различным классам химических соединений. Поэтому их смеси характеризуются и существенной неидеальностью /79,80/. Имеющиеся в литературе данные /78,81/ показывают, что расчеты выделения широких фракций легких углеводородов из нефтяных и газоконденсатных смесей и их отдельных фракций (например бензиновых) могут проводиться без учета неидеальности по кривым ИТК, но при расчетах последующего разделения ШФЛУ на индивидуальные фракции учет неидеальности становится совершенно необходимым. Более того при учете неидеальности могут быть разработаны весьма эффективные схемы

ректификационной очистки углеводородных фракций от сернистых соединений /82/.

Энтальпийные характеристики нефтяных смесей

Процесс ректификации характеризуется перераспределением отдельных компонентов между жидкой и паровой фазами системы. Сами фазы находятся при этом вблизи линии насыщения. Поэтому с достаточной точностью энтальпии отдельных компонентов (фракций) паровой и жидкой фаз могут быть определены из условий:

Н^с?^ (1.15)

Н{ = И{ + г{ (1.16)

Р

где С} и V} - соответственно теплоемкость компонента в жидкои фазе и

его скрытая теплота испарения (конденсации). Энтальпии смесей компонентов определяются правилом аддитивности, поскольку эффекты теплового взаимодействия между компонентами для нефтяных смесей не существенны.

Теплоемкости и теплоты испарения для индивидуальных компонентов (дискретно-непрерывная смесь) могут быть определены непосредственно по уравнениям состояния с привлечением различных моделей /83/, или по справочным данным /84,85/. В настоящее время созданы и успешно эксплуатируются и разнообразные базы данных, обеспечивающие быстрый компьютерный поиск и выборку различных свойств индивидуальных веществ. Например, достаточно широко известна система АВЕСТА /86/ (Автоматизированная единая система теплофизического абонирования), которая с 1978 года широко используется в практике проектных и исследовательских работ, постоянно дополняется и совершенствуется.

Практическое использование уравнений (1.15) и (1.16) осложняется тем обстоятельством, что в реальной области существования двухфазной многокомпонентной системы (Р,Т ) отдельные компоненты МКС, в первую

очередь легкие, могут оказаться в закритической области. В этом случае при расчете свойств смесей соответствующие свойства приходится экстраполировать в эту область, поскольку поведение смесей отличается от поведения отдельных компонентов III.

Для расчета энтальпий узких нефтяных фракций (дискретно-непре-рывная смесь) также используются различные эмпирические уравнения и номограммы. Наиболее известны уравнения Крэга, Уэйра и Итена, а также номограммы Джонсона и Грейсона /23/. Так в практике работ БашНИИ НП широко используются уравнения:

^ = (4Л87/^р1°")-(0>3886-' + 0,00045-г2) (1Л7)

Н, = 4,187 • [(139 - 62,92 • ) + (о,4576 - 0,143 • р}°) • * +

+(0,000503 - 0,0000572 • р20)- Г2 - 35 • (1 - р240^^ (1Л8)'

где р 4° - плотность фракции при 20 °С относительно воды (+4°С), t -текущая температура фракции.

Прочие физико-химические характеристики (свойства)

Для расчета большинства физико-химических свойств нефтяных смесей используется кривая ИТК. Последняя является наиболее полной характеристикой, и поскольку она получена экспериментальными методами, можно утверждать, что она комплексно отображает реальные свойства системы. Кроме того в эмпирические уравнения, характеризующие те или иные свойства фракции, входят и некоторые экспериментальные данные (плотность нефти, коэффициент преломления и т.д.) Так плотность нефтяных фракций, которая используется при расчете энтальпийных характеристик, с высокой точностью может быть рассчитана в зависимости от плотности нефти, из

которой эта фракция выделена, и доли отгона соответствующей фракции. Для дистиллятных компонентов рекомендуется /23/:

Р4° = (Р4°)„ -(0,5 8 + 0,12.^7) (1-19),

X - доля отгона фракции от нефти (включая компоненты С1 С5) до

ср

средней температуры кипения этой фракции, индекс н характеризует нефть. Для остатков перегонки нефти:

.0,8

Р2"-(РУ)в. 1 + 0,204.(Х/00)

(1.20),

где X - доля отгона дистиллятов для получения заданного остатка. Пересчет плотности узких фракций и нефтепродуктов с одной температуры на другую производится по уравнениям:

р, =р420 -у(/-20) (1.21)

у = 0,001828 - 0,00132 • р24° (1.22)

Молекулярная масса нефтяных фракций обычно рассчитывается по упрощенному или по уточненному уравнениям Войнова:

М =60 + 0,3-^ + 0,001-4 (1-23)

или м = (7-Л: - 21,5)+(0,76- 0,04- Я")+

+ (0,0003 - К - 0,00245) - 12Ыр (1.24)

где К - характеризующий фактор. Нередко используются и более строгие уравнения:

1 %М = 1,9914 + 0,00194 + (1-25),

где п- показатель преломления. Наконец имеется достаточно много

специализированных уравнений, предназначенных для расчета отдельных свойств нефтепродуктов и узких фракций полученных из конкретных нефтей (для нефтей Поволжья, Урала, Западной Сибири и т.д.).