РЕЖИМНО-ТЕХНОЛОГІЧНА Й АПАРАТУРНО-КОНСТРУКТИВНА ОПТИМІЗАЦІЯ СЕПАРАТОРІВ УСТАНОВКИ ПІДГОТОВКИ ГАЗУ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2023.01.05Ключові слова:
computer aided process engineering (CAPE), комп’ютерне моделювання, рідке паливо, математичне моделювання, природний газ, проектування процесу, інтенсифікація процесу, переробка сирої нафти, сепаратор, CHEMCAD, програмні комплексиАнотація
В результаті проведеного аналізу було визначено, що актуальним завданням є розробка методик режимно-технологічної та апаратурно-конструктивної оптимізації сепараційного обладнання установок підготовки газу. При цьому слід звернути увагу не лише на емпіричні залежності а й на числові моделювання. Підготовка та переробка нафти і газу – це технологічні процеси, які реалізують за допомогою технологічних ліній, що в свою чергу складаються зі значної кількості основного обладнання. При цьому існуючі установки не завжди є високоефективними та потребують вдосконалення, оскільки з часом кількість цільових компонентів у сировині, що добувається зі свердловини, знижується, а вміст води, парафінів та інших шкідливих домішок зростає. Це змушує підвищувати інтенсивність процесів сепарації та масообміну. Запропонована методика для оптимізаційних технологічних та конструктивних розрахунків сепараційного обладнання (сепараторів І та ІІ ступені) установки підготовки газу, що дозволяє визначити раціональні конструктивні розміри та оптимальні режимні параметри роботи для забезпечення високого ступеня розділення компонентів газової суміші. Для чисельного дослідження та оптимізації хіміко-технологічних процесів установок підготовки газу, призначених для виробництва вуглеводневої продукції були обрані методи статичних та динамічних оптимізаційних моделювань хіміко-технологічних процесів з застосуванням інструментальних засобів CAE-систем термодинамічного моделювання, що дозволило при використанні відомих математичних моделей швидко та точно обраховувати теплові та матеріальні баланси як окремого технологічного обладнання так і установок в цілому. Це дозволило отримати максимальну ефективність обладнання та ефективність роботи установок в цілому. Змодельована робота установки атмосферної переробки вуглеводнів та установка підготовки вуглеводневого газу для якої визначені оптимальні режими роботи сепараторів І та ІІ ступені установки підготовки вуглеводневого газу.
Посилання
Hassan A.A. Farag, Mustafa Mohamed Ezzat, Hoda Amer, Adel William Nashed, Natural gas dehydration by desiccant materials, Alexandria Engineering Journal, Volume 50, Issue 4, 2011, Pages 431-439, https://doi.org/10.1016/j.aej.2011.01.020
Razrabotka modeley aparatov khimicheskoy tekhnologii v sisteme komp’yuternogo modelirovaniya HYSYS. [za red.. N.V. Lisitsina]. – SPb: SPBGTI, 2005. – 30 s
Eniko Haaz, Andras Jozsef Toth, Methanol dehydration with pervaporation: Experiments and modelling, Separation and Purification Technology, Volume 205, 2018, Pages 121-129, https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.04.088.
Mar Pérez-Fortes, Jan C. Schöneberger, Aikaterini Boulamanti, Evangelos Tzimas, Methanol synthesis using captured CO2 as raw material: Techno-economic and environmental assessment, Applied Energy, Volume 161, 2016, Pages 718-732, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.07.067.
Al-Mhanna, Najah M. 2018. "Simulation of High Pressure Separator Used in Crude Oil Processing" Processes 6, no. 11: 219. https://doi.org/10.3390/pr6110219
CHEMCAD Version 7 User Guide.
M. Mbodji, J.M. Commenge, L. Falk, D. Di Marco, F. Rossignol, L. Prost, S. Valentin, R. Joly, P. Del-Gallo, Steam methane reforming reaction process intensification by using a millistructured reactor: Experimental setup and model validation for global kinetic reaction rate estimation, Chemical Engineering Journal, Volumes 207–208, 2012, Pages 871-884, https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.07.117
Pankrushina, A.V., Gartman, T.N. Process design of complex systems of rectification columns and the evaluation of their effectiveness with the assumption of the range of feed composition. Theor Found Chem Eng 51, 858–866 (2017). https://doi.org/10.1134/S0040579517050177
Nora Meiri, Roman Radus, Moti Herskowitz, Simulation of novel process of CO2 conversion to liquid fuels, Journal of CO2 Utilization, Volume 17, 2017, Pages 284-289, https://doi.org/10.1016/j.jcou.2016.12.008.
N. Valentinyi, P. Mizsey, Comparison of Pervaporation Models in Flowsheeting Environment, Procedia Engineering, Volume 44, 2012, Pages 2098-2101, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.09.059.
Omar Y. Abdelaziz, Wafaa M. Hosny, Mamdouh A. Gadalla, Fatma H. Ashour, Ibrahim A. Ashour, Christian P. Hulteberg, Novel process technologies for conversion of carbon dioxide from industrial flue gas streams into methanol, Journal of CO2 Utilization, Volume 21, 2017, Pages 52-63, https://doi.org/10.1016/j.jcou.2017.06.018.
Dora-Andreea Chisalita, Letitia Petrescu, Ana-Maria Cormos, Calin-Cristian Cormos, Assessing Energy and CO2 Emission Reduction from Ammonia Production by Chemical Looping as Innovative Carbon Capture Technology, Editor(s): Anton Friedl, Jiří J. Klemeš, Stefan Radl, Petar S. Varbanov, Thomas Wallek, Computer Aided Chemical Engineering, Elsevier, Volume 43, 2018, Pages 1269-1274, https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64235-6.50223-0
Dibyo S, Sunaryo GR, Bakhri S, et al (2018) Analysis on Operating Parameter Design to Steam Methane Reforming in Heat Application RDE. Journal of Physics: Conference Series. 962. Pages 012 - 052. https://doi.org/10.1088/1742-6596/962/1/012052
Liaposhchenko O., Moiseev V., Manoilo E., Houssein Seif. Purification of oilfield waste water by inertial methods. Lecture Notes in Mechanical Engineering. — Springer, 2022. P. 167-176. https://doi.org/10.1007/978-3-031-06044-1_16