«ОТ ПРОЕКТНОГО ИНЖИНИРИНГА К СТРОИТЕЛЬНОМУ МАТЕРИАЛЫ IV научно-технической конференции молодых специалистов ОМСК - 2013 1 СОДЕРЖАНИЕ Перспективы переработки тяжелых нефтяных остатков в Республике Казахстан Н. А. ...»

ОАО «ОМСКНЕФТЕХИМПРОЕКТ»

ОТ ПРОЕКТНОГО ИНЖИНИРИНГА

К СТРОИТЕЛЬНОМУ

МАТЕРИАЛЫ

IV научно-технической конференции

молодых специалистов

ОМСК - 2013

1

СОДЕРЖАНИЕ Перспективы переработки тяжелых нефтяных остатков в Республике Казахстан Н. А. Карабасова, С. К. Буканова, Г. А. Оразова, А.С. Буканова

Приветственное слово

Моделирование кожухотрубных теплообменных аппаратов ЗАО «ВНХК»

О структуризации текстовых баз данных оборудования, изделий, материалов с помощью программы KORAT А.Ю. Кошелевский

О.В. Корнеева, В.Г. Хомченко

Альтернативный метод снижения содержания бензола в товарных бензинах Комплексное применение попутного нефтяного газа для нефтехимического производств А.А. Луконина

Э. Б. Жунусова, С. К. Буканова, А. Д. Наурызбаева, М.Ш.Нартаев, О.Ю.Панченко

Перспективы переработки высокосернистого сырья в Казахстане Современные проблемы развития сектора по переработке широкой фракции О.Ю. Панченко, Г.Н.Мухамбетова

легких углеводородов и возможные пути их решения Н.А.Никитеева

Расчетная модель системы технологических трубопроводов реактора Абсолютирование этанола и его использование в дизельном топливе Е.О. Зуева

комбинированной установки №4 ООО «РН-Туапсинский НПЗ»», выполненная Проектирование центробежного компрессора нитрозного газа с использованием программногокомплекса CAESAR II К.В. Марченко, А.О. Гайтанов............... для предприятия нефтехимии Д.С. Архилов, В. К. Юн

Расчет и формирование полей давлений переходных процессов для оптимизации Оптимизация процесса теплообмена установки фракционирования стабильного эксплуатационных затрат Д.П. Унгер

газового конденсата Е.В. Шеина, О.А. Реутова

Расчёт рабочего тока на воздушных линиях с изолированными проводами 10 кВ О выборе количества ступеней компенсации реактивной мощности для регулируемых Е.В. Былкова, С.С. Гиршин

Разработка, моделирование и испытание новой высокоэффективной Инженерно-техническое обеспечение проектирования изотермических резервуаров регулярной насадки в газожидкостных системах С.С. Бархатова

Внедрение инновационных технологий в производстве Оценка энергетической эффективности работы технологического оборудования метил-трет-бутилового эфира Е.О. Зуева

Применение современных трехмерных систем для проектирования объектов Сравнение вариантов применения накопителей электрической энергии нефтехимической отрасли промышленности. Проблемы внедрения. на участках постоянного тока железных дорог В. Л. Незевак, А. П. Шатохин

Этапы внедрения САПР В.С. Минеев

Оценка трещиностойкости сварных швов объектов трубопроводного транспорта Моделирование и расчет конструкции шарового резервуара с помощью нефти в условиях циклического нагружения при планировании современных программных продуктов К.Ю.Толмачёва; К.А.Вансович

Оптимизация работы атмосферного блока установки Основные направления оптимизации эксплуатационных расходов ЭЛОУ-АВТ-3 ТОО «Атырауский НПЗ» С.В. Максимов, О.А. Реутова

Исследование и обоснование выбора частотных диапазонов Моделирование организации строительства линейных транспортных сооружений громкоговорящей связи производственных объектов А.С.Вербин, В.С.Вербин

Методы повышения энергоэффективности асинхронных электродвигателей Сменное рабочее оборудование одноковшового экскаватора на объектах ОАО «НК «Роснефть» Д.Л. Луконин

Моделирование реакторного блока установки каталитического риформинга с учетом дезактивации катализатора А.А. Дюсембаева, И.А. Силявина

2 О структуризации текстовых баз данных

ПРИВЕТСТВЕННОЕ СЛОВО

оборудования, изделий, материалов О.В. Корнеева, В.Г. Хомченко инженер II категории ОТПиПМ ОАО «ОМСКНЕФТЕХИМПРОЕКТ»

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой ГОУ ВПО «Омского Государственного Технического Университета»

При современном проектировании объектов нефтепереработки и других объектов строиУважаемые участники и гости конференции!

тельства в силу все возрастающей степени детализации цифровых моделей проектируемых объектов возникает потребность в использовании широкого спектра видов оборудования, Сегодня в социально-экономическом развитии государизделий и материалов, предлагаемых рынком, как Российского, так и иностранного произства развитие инжиниринга имеет стратегический характер.

водства. Ранее, в Советском пространстве номенклатура доступных изделий ограничивалось Достижение технологического лидерства российской эконоспециальными ведомственными рекомендациями.

мики тесно связано с необходимостью инновационных В настоящее время экономическая ситуация и ослабление влияния рекомендаций по изменений в научной и инженерной сферах. Инновации, выбору оборудования, изделий и материалов позволяет проектировщикам выбирать имеюобразование и наук

а должны определять перспективный щиеся на Российском и мировом рынках изделия, руководствуясь ценой, качеством продукции, облик экономики как нашего региона, так и России в целом.

собственным опытом и преференциями Заказчика проектируемого объекта. Однако такая С этой точки зрения актуальными и точно сформулировансвобода выбора создает и дополнительные сложности, так как отсутствие ведомственного ными выглядят цели и задачи конференции. А внушительное регулирования исключает и требования к единству подходов в именовании и идентификации собрание представителей государственной власти, бизнеса и экспертного сообщества позволяет надеяться на резульпроектировании единой Текстовой Базы Данных по оборудованию и материалам (далее – ТБД).

страны, вопросы, обсуждаемые на конференции, предодного объекта среднего масштаба (установки), составляет порядка 4-7 тысяч наименований.

с хорошим интеллектуальным и промышленным потенциалом, который готов сегодня выстуТБД составит до 30 тысяч наименований. Такое количество наименований осложняет навипить экспериментальной площадкой для крупного федерального инновационного проекта – Российского инжинирингового центра. Его создание в Омске обусловлено пониманием того, что сегодня, обеспечив переход от фундаментальных знаний к их практической реализации, мы обеспечим начало развития региона и страны в целом.

В конференции, помимо представителей нефтеперерабатывающих предприятий, проектных организаций, высших учебных заведений России, участвуют представители Республики Казахстан. Всё это позволяет нам считать, что конференция подтверждает право считаться международной и компетентна обсуждать проблематику повестки дня.

Желаю участникам конференции плодотворной работы и принятия решений, дающих действенный импульс в продвижении и развитии российского инжиниринга.

различно представленных данных о подобном оборудовании (изделии) в единую базу данных Рисунок 2 - Система связи Структуры Хранения ТБД и Структур Декомпозиции для целей проектирования, и одновременно подготовить поле допустимых правил декомпозиции тех же данных для последующих этапов использования.

Для достижения первой цели наиболее предпочтительной представляется Структура конкретного назначения. Для обеспечения навигации достаточно снабдить такую Структура Хранения средством полнотекстового поиска.

Для решения второй цели - декомпозиции набора записей, составляющих Спецификацию под нужды потребителей проектной документации, необходимо составить Структуру Декомпозиции согласно требованиям Заказчика к документам, в том числе – к Спецификации. Связь между вида оборудования. Такой подход позволит осуществлять группировку и сортировку номенклатуры в пределах функциональных групп.

Например, Структура Хранения может делиться по функциональному назначению так:

• Оборудование нефтехимическое; • Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления;

• Средства контроля, автоматизации и телемеханики;

Тогда в каждой функциональной группе создаются свои подгруппы, отвечающие конструктивному признаку, как показано на рисунок 1.

На рисунке 2 показана система связи Структуры Хранения ТБД и Структур Декомпозиции с проектах без ее изменения и дублирования записи. В целом, такой подход к формированию ТБД Комплексное применение попутного нефтяного газа Таблица 1– Компонентный состав попутного нефтяного газа месторождений Западного Казахстана образию которых она является одним из богатейших регионов мира. Поэтому в Казахстане Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические Ю-В. Камышитов 1,5 0,25 - 69,86 16,05 7,70 1,43 1,88 0.69 0,13 0, про¬блемы современности - «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы [1].

Попутный нефтяной газ выходит из недр нашей земли вместе с нефтью, и всегда рассматривался скорее как побочный продукт. Переработка попутного нефтяного газа и движение Ботахан 2,54 0,50 - 55,26 14,92 8,73 6,27 5,91 3,77 0,95 в направлении по увеличению переработки, одновременно решает экологические, экономичеОрысказган 7,37 0,72 - 41,2 18,84 17,32 5,66 4,68 1,54 1,04 0, ские, социальные задачи.

и, темпы роста добычи ПНГ на данный момент, опережают темпы роста добычи природного газа. Эксперты считают, что в результате прекращения сжигания попутного нефтяного газа является ценнейшим сырьем для нефтехимии. И по мере увеличения добычи «черного золота»

проблема утилизации попутного газа становится все актуальнее и имеет важное научноУдельный вес газового сырья в общей структуре топливно-энергетических ресурсов, испольприкладное значение в области нефтехимии. Попутно добываемого «жирные» нефтяные газы являются основным сырьем нефтехимического производства, и поэтому было бы непозволигода всего 7 %. Во многих странах мира газ, особенно нефтяного происхождения (попутный газ), тельной расточительно просто сжигать такое богатство.

Компонентный состав ПНГ различных месторождений Западного Казахстана представлен в таблице 1 [2].

процесс полной утилизации попутного газа с получением продукта с высокой добавленной стоимостью.

Основными продуктами нефтехимической промышленности в настоящее время являются:

пластмассы и различные полимеры, синтетический каучук и удобрения для сельского хозяйства, высококачественные горюче-смазочные материалы, различные комплексы ароматических углеводородов и др.

Низшие олефины С2-С4 являются важнейшими мономерами для последующих нефтехимиИнженер - проектировщик 3 категории монтажного отдела № растущим. Так, если в 1989 г. в мире было получено 52 млн. т этилена, в 2000 г. - 92.7 млн. т, то к В ближайшей перспективе прогнозируется ежегодный мировой прирост ~ на 4-6% произ- Текущее положение нефтехимической отрасли характеризуется недостатком сырья, что водства этилена и пропилена. Однако темпы роста масштабов производства этих ценных делает более сложным получение прибыли. Эта ситуация вынуждает компании тщательно химических продуктов зачастую бывают значительно выше планируемых: так, в течение 2004 г. исследовать все возможности для повышения рентабельности производства. Одной из таких мировой выпуск этилена вырос на 12%, а пропилена - на 9% [30]. актуальных проблем является рациональная утилизация и использование широкой фракции Инвестирование строительства объектов переработки нефтяного газа экономически легких углеводородов (ШФЛУ), содержащей ценные бензиновые фракции попутного нефтяного малопривлекательно, однако оно крайне необходимо для защиты окружающей среды в нефте- газа (ПНГ).

добывающих регионах. Установки по использованию нефтяного газа нужно рассматривать и как С учетом того, что предприятия, перерабатывающие нефтяной газ по упрощенной техно- По оценкам специалистов Минэнерго РФ, Россия обладает огромными ресурсами легкого логии, являются малоэффективными, представляется необходимым строительство производств углеводородного сырья (этан, ШФЛУ) - свыше 11 млн. тонн (2010 г.). По предварительным по более глубокой переработке нефтяного газа для получения продукции: полиолефинов, данным, более 70% этого сырья сосредоточено в Западной Сибири. К 2030 году добываемый ароматических углеводородов, моторных топлив, поли¬пропилена и других. Это позволяет объем может возрасти до 31 млн. тонн [4, 5]. Такая ситуация позволяет значительно увеличить кроме насыщения местного рынка перечисленными продуктами получать большие прибыли от мощности отечественной газохимической отрасли.

сырьевых ресурсов, решать социальные проблемы регионов. В настоящее время на рынке услуг недропользователям предлагается несколько вариантов Проектирование и строительство газохимических комплексов требуют применения новых переработки ШФЛУ [1, 3, 5]:

сложных технологий и процессов, для них, в свою очередь, необходимы соответствующие обору- 1. транспортировка на ГПЗ, в составе которых имеются газофракционирующие Современное предприятие газохимического профиля может включать следующие процессы: 2. использование на технологические нужды промысла и для покрытия местных потребпереработку нефтяного газа с получением индивидуальных углеводородов (этана, пропана, ностей в энергоресурсах;

бутана и пентангексановой фракции); пиролиз этана с получением этилена и при последующей 3. закачка в пласт для повышения нефтеотдачи;

полимеризации — полиэтилена высоких марок; дегидроциклизацию пропан-бутановой фракции 4. получение синтетического топлива (технологии GTL - Gas to Luquide, «газ-в-жидкость»);

(процесс «Циклар») с получением бензола, толуола и ксилолов; производство метилтретбути- 5. разделение средствами фракционирования.

лового эфира (МТБЭ), являющегося высокооктановым компонентом бензина и экологически Из названных направлений преимущественно развивается лишь последнее.

1. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учебник для вузов / Под ред. удаленности малых месторождений от потенциальных потребителей получаемой продукции, 2. Жунусова Э.Б.Разработка устройств для сжигания попутных нефтяных газов с улучшен- затрат на ее осуществление, такая технология зачастую становится нерентабельной.

ными экологическими показателями:дисс.... к-та техн. наук. – Тараз, 2007. – 119 Хорошо известна возможность переработки легких углеводородов в метан, что экономиЕгоров О.И., Куванышева А.К. Развитие нефтедобывающей промышленности Казахстана. чески не очень приемлемо по причине более низкой стоимости метана по сравнению с ШФЛУ.

столько же расходуется ими на собственные нужды и сжигается на электростанциях. Оставшиеся насосных станций, размеру санитарных зон. Исходя из этого, реализация крупномасштабных 20% - сжигаются в промысловых факелах, при этом загрязняющие выбросы в атмосферу газоперерабатывающих и нефтехимических комплексов невозможна без постоянного и послеисчисляются тысячами тонн. При этом необходимо отметить, что при сжигании 1000 м3 ПНГ довательного государственного регулирования и государственной поддержки.

в атмосферу выбрасывается около трех тонн СО2, а это непосредственная потеря финансов от реализации квот от выбросов в атмосферу [4].

Кроме того, существует ряд факторов, тормозящих дальнейшее развитие в области перера- Продукты нефтегазохимии играют существенную роль в мировой экономике: цивилизация ботки ШФЛУ. К ним относят: ограниченность внутреннего рынка нефтехимической продукции, не может обойтись без продукции органического синтеза, полимеров, удобрений. Россия, к отсутствие стандартов, которые стимулируют ее потребление в основных секторах эконо- сожалению, сильно уступает развитым странам, как по объемам производства, так и по объемам мики, завышенная стоимость реализации новых проектов. Главным фактором призвана слабо потребления данных продуктов. Формирование комплекса условий, при которых утилизация развитая трубопроводная система, в том числе продуктопроводная. и использование ШФЛУ будет протекать рационально, в решающей степени зависит от госуВ программе Минэнерго РФ предусмотрено строительство этиленовых комплексов в дарства, от его политики по регулированию нефтяного бизнеса и газоснабжения. При этом Салавате и Нижнекамске. С целью создания конкурентоспособных, крупнотоннажных этиле- возможны два подхода: введение системы экономических и административных санкций за нерановых производств в России, при наличии огромных ресурсов легкого углеводородного сырья циональное использование ресурсов ШФЛУ, а также усовершенствование политики в области (ШФЛУ, этансодержащие газы) в Западной Сибири новые этиленовые производства необхо- национальных стандартов.

димо максимально ориентировать на использование ШФЛУ, этана.

Исходя из балансов производства и потребления ШФЛУ, нестабильного бензина, рефлюксов нефтепереработки и других видов сырья, текущая потребность в ШФЛУ составит 4 млн.т в год, а с 1. Гуржий С.Л, Лунева Н.Н., Рогозин В.И., Хасанов И.Ю. Анализ экономической эффективучетом строительства новых этиленовых комплексов и новых блоков ГФУ максимальная потреб- ности внедрения новой технологии утилизации ШФЛУ в промысловых условиях и аппаратурного ность к 2030 году (по заявкам предприятий) может составить около 8–9 млн.т в год. Суммарные ее оформления // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2011. №4.

балансы производства ШФЛУ в Западной Сибири оцениваются на уровне 13-14 млн.т до 2030 С. 21-26.

Низкая пропускная способность Российских железных дорог не позволяет и не позволит 3. Цветков Н.А. Разработка энергосберегающих технологий подготовки газа валанжинских обеспечить всех сырьем. Кроме того, перевозка ШФЛУ по рельсам резко снижает рентабель- залежей Уренгойского месторождения; компрессорный период эксплуатации: Автореф. дисс.

ность всего процесса. Очевидным решением проблемы является строительство «трубы», канд. техн. наук. - Уфа: УГНТУ, 2007.

доставка сырья по которой дешевле железнодорожной примерно на 30% [2]. 4. Фейгин В.И., Брагинский О.Б., Заболоцкий С.А. Исследование состояния и перспектив Трубопроводный транспорт обладает рядом важных преимуществ, основными из которых направлений переработки нефти и газа, нефте- и газохимиив РФ // М.: Экон-информ, 2011.

являются низкая себестоимость перекачки и небольшие удельные капитальные затраты на -806 с.

единицу продукции, бесперебойное транспортирование в течение года, возможность увели- 5. Shreehan M. Recovery of olefin from refinery offgases// Digital refining, 2012.

чения производительности трубопроводов за счет постройки дополнительных перекачивающих станций или укладки параллельных участков труб. Кроме того, необходимость расширения продуктопроводной системы в России обусловлена ограниченными экспортными возможностями с учетом имеющейся суммарной пропускной способности железнодорожных и морских терминалов.

К числу условных недостатков можно отнести: крупные единовременные капитальные вложения в строительство, необходимость устойчивого грузооборота, небольшая скорость движения в трубопроводе (5-6 км/ч).

В целях безопасности транспортирование сжиженных газов (ШФЛУ) по трубопроводам должно осуществляться только в виде жидкости или газа, т.е. в однофазном состоянии. Наличие воды в сжиженных газах приводит к образованию кристаллогидратов в трубопроводах. Гидраты, образуемые водой и сжиженными газами, характеризуются высокой прочностью, при нагревании разлагаются, но крайне медленно. Гидратные пробки сосредотачиваются в небольшом объеме, быстро перекрывая все сечение трубопровода. Основной существующий способ борьбы с гидратами - предупреждение их образования. Это осуществляется осушкой газов или вводом антигидратного реагента, такого как метанол.

Важно отметить, что в РФ национальные стандарты на проектирование продуктопроводов отсутствуют - допускается только разработка свода правил. Прерогатива разработки подобных норм находится у федерального органа исполнительной власти - Минрегионразвития РФ.

Существующие стандарты в своих текущих редакциях отклоняются от требований безопасности в части разрешенных диаметров трубы, требований к составу металла, количеству переходов и ного органического синтеза. Он используется в качестве растворителя в различных отраслях промышленности (лакокрасочной, фармацевтической, в производстве взрывчатых веществ, кино-, фото-, бытовой химии), антисептика, сырья для производства, кормовых дрожжей, ацетальдегида и хлороформа, диэтилового эфира, этилацетата, моно- и диэтиламинов и других органических продуктов и антифризов, используется в пищевой и парфюмерной промышленслучаев под Е100 подразумевают стандартную азеотропную смесь этанола (96 % С2Н5ОН и 4 вес.

ности, как растворитель в цветной металлургии и как горючее в ракетной технике вместе с окислителем (жидким кислородом) и высококонцентрированной азотной кислотой. Большое количество его идет на производство бутадиена, необходимого для синтеза каучука. Окислением внедряемых компонентов к моторным топливам является этиловый спирт. Применение этанола в производстве открывает новые перспективы экологически безопасных горючих топлив [1, 4].

В данной работе подробно рассматриваются современные методы решения проблем производства чистого спирта этилового («абсолютного»). Также описываются история, химитак и топлива в спиртовом производстве; теоретический максимум снижения выбросов – ческие свойства, методы получения и применения этилового спирта как на производстве так и в промышленности, особенности применения этанола в дизельном топливе, представлены плакаты влияния концентрации этанола на изменение цетанового числа в дизельном топливе и зависимость температуры вспышки дизельного топлива от концентрации этанола.

Этилового спирта со 100 %-ным содержанием основного компонента в природе нет, так Промышленность производит, в ограниченных количествах так называемый абсолютный спирт, лабораториях с применением некоторых химикатов из ректификованного и абсолютного спиртов получают спирт с ничтожно малым содержанием воды. В современной научно-технической литературе вместо термина «100 %-ный спирт» чаще используется термин «безводный, абсоК достоинствам этанола относят обширную сырьевую базу, низкую себестоимость, возможлютный спирт». Согласно техническим условиям, установленным еще в 1937 г., абсолютный спирт должен был удовлетворять следующим условиям: крепость не менее 99,7 об. % [2].

Абсолютный спирт, образующий устойчивые смеси с бензином, получил широкое распроНаиболее широкое распространение получили способы воспламенения спирто-воздушной странение в ряде зарубежных стран как моторное топливо. Установлено, что добавление абсолютного этилового спирта к бензину повышает антидетонационные свойства моторного Этанол является менее «энергоплотным» источником энергии, чем бензин (это касается только смесей с высоким содержанием этанола, пробег машин работающих на Е85 (смесь 85 % примерно 75 % от пробега стандартных машин. Обычные автомобильные дизельные топлива не могут работать на Е85, хотя прекрасно работают на Е10 (некоторые утверждают что можно использовать даже Е15 и успешно используется Е40). На «настоящем» этаноле могут работать только машины «Flex-Fuel» (автомобиль с многотопливным двигателем). Эти автомобили также могут работать на обычном бензине (небольшая добавка этанола всё же требуется) или на произвольной смеси того и другого. Бразилия является лидером в производстве и использовании биоэтанола из сахарного тростника в качестве топлива. Автозаправки в Бразилии Таблица 1 – Физико-химические показатели этанол содержащего дизельного топлива Предельная температура фильтруемости, оС, не Концентрация фактических смол, мг на 100 см Полученные данные показывают, что добавка этанола до 0,5 масс. % позволяет получать по физико-химическим характеристикам дизельное топливо, соответствующее требованиям отечественного стандарта. Это в свою очередь способствует получению дополнительных ресурсов дизельного топлива из возобновляемых источников сырья, а также улучшению экологических характеристик топлива.

Список литературы:

1. А.П. Александров, А.В. Арциховский, Н.В. Баранов, Б.А. Введенский, Б.М. Вул, Г.Н. Голиков и др. Редакционная коллегия: И.Н. Кнунянц, Г.Я. Бахаровский, А.И. Бусев, Я.М. Варшавский, Н.И. Гельперин, П.И. Долин и др. «Краткая химическая энциклопедия», «Энциклопедии, словари, справочники» Том 5, - Я. Научный совет издательства: Издательство «Высшая школа»

Москва 1967 г.

2. Дж. Робертс, М. Касерио «Основы органической химии» Издание второе, дополненное.

Перевод с английского доктора химических наук Ю.Г. Бунделя. Под редакцией академика Цель проекта- проектирование центробежного компрессора:

- Спроектировать центробежный компрессор;

- Спроектировать турбодетандер;

Для сжатия нитрозных газов на предприятии использовались нагнетатели ЗАО «Невского завода»,нагнетатель типа 540-41-1, который выполнен в виде одноцилиндровой машины с четырьмя неохлаждаемыми ступенями. Для уменьшения расхода электроэнергии, затрачиваемой на сжатие газа, нагнетатель снабжен двухступенчатой рекуперационной турбиной активного типа (турбодетандером), встроенной в корпус нагнетателя и использующей энергию «хвостовых» газов.

Основные параметры нагнетателя на номинальном режиме работы должны соответствовать указанным в табл.1 параметрам при начальных расчетных условиях, приведенных в табл. Производительность объёмная отнесённая к 20 градусов C, и давлению P= 0,1013 Мпа. применяемая на нагнетателе 540-41-1 ванными лапотками 1. Создание модели ротора. Пространственная геометрическая модель для расчета ротора Переход с данной конструкции лопаток на цельнофрезерованные обусловлен следующими факторами:

- нет необходимости в изготовлении штампов;

- не нужны дополнительные специальные приспособления;

Переход на цельнофрезерованные колеса приводит к ряду выигрышных позиций таких, как:

- уменьшение времени на их производство;

- улучшение газодинамических характеристик работы;

В итоге в переходе на данную конструкцию предприятие отказываясь от больших затрат на изготовление штампов свела до минимума человеческий фактор в изготовлении рабочих колес.

В ходе данного проекта был произведен расчет ротора на первую критическую частоту Расчетная модель ротора нагнетателя представлена на рис.6.

Для расчёта ротора на критическую частоту используем формулу Рэллея.

Находим критическую частоту вращения ротора.

В результате расчета была получена первая критическая частота вращения ротора которая Основные методы [1] оптимизации энергопотребления на промышленном предприятии Итогом данного проекта является центробежный нагнетатель со встроенным турбодетан- • более высокий процент регенерации тепла за счёт повышения тепловой дером, являющийся более выигрышным у прототипа по следующим параметрам: • интеграции технологического процесса;

а) уменьшение затрат на изготовление; б) увеличение ресурса работы; • внедрение новых технологий, повышающих эффективность эксплуатации оборув) уменьшение потерь на дисковое трение; г) увеличение КПД. дования.

2. Ден Г.Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров. - Л.: теплообмена установки фракционирования стабильного ГК.

3. Ваняшов А.Д. Расчет и конструирование центробежных компрессорных машин: Учеб. 1. построить компьютерную модель установки фракционирования;

Рисунок 1 - Исходные данные для моделирования блока теплообмена:

Видно, что суммарное изменение потоковой энтальпии горячих потоков составляет 17, Гкал/ч. Необходимое количество теплоты для нагрева стабильного газового конденсата (СГК) до 164°C - 13,7 Гкал/ч. Дополнительная нагрузка на холодные утилиты (воздух для АВО) – 4,0 Гкал/ч.

Суммарное изменение энтальпии для холодных потоков составляет 17,7 Гкал/ч. Следовательно, тепла продуктовых потоков достаточно для нагрева сырьевого потока, и дополнительного вовлечения в схему горячих энергоносителей не требуется.

Расчетные спецификации теплообменного оборудования по оптимальному варианту с указанием характеристик нагреваемых и охлаждаемых потоков, площади теплообмена и нагрузок на каждый аппарат указаны в таблице 1. Так как по расчетам потери тепла в окружающую среду минимальны, то выбор оптимального варианта потоковой схемы теплообмена производился исходя из минимальных относительных капитальных затрат.

В настоящее время существует большое число методов расчета потерь энергии в элек- всей длине.

трических сетях и, в частности, в линиях электропередачи. Эти методы используют различную Детально расписывая все компоненты, получаем общее выражение исходную информацию, но большинство из них предусматривает расчет нагрузочных потерь для определения тока (2):

через токи или передаваемые мощности.

потерь энергии тем или иным способом учитывают изменения токов во времени. Однако, токи в линиях электропередачи меняют свои значения и по длине. При расчете потерь энергии в коротких линиях изменениями токов по длине можно пренебречь [4]. Тем не менее, используP2 sin( h ) sh( h ) Q2 cos( h ) ch( h )) + емые схемы замещения линий включают в себя поперечные ветви (рис. 1).

Рисунок 1 Схема замещения линии электропередачи с зарядными мощностями той же линии можно выделить не одно, а три значения тока:

В этих формулах напряжение U и зарядные мощности Qз в начале и конце линии для простоты записи обозначены одинаково.

2 Методы расчёта тока Точный расчет тока может быть произведен двумя способами:

– на основе П-образной схемы замещения, параметры которой вычислены с учетом волновых процессов как для длинной линии;

Для примера точного расчёта примем следующие параметры: Р=1 МВт, Q=0,7 МВар, U=10 кВ, Ю. П. Рыжов. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 272 c.

Расчёт на основе П-образной схемы замещения: защищённые для воздушных линий электропередачи (общие технические условия).

Ток в продольной ветви схемы замещения (с учётом зарядной мощности):

На рисунке 2 показано изменение тока по длине линии с шагом 0,25 км.

новой высокоэффективной регулярной насадки Инженер-проектировщик монтажного отдела, ОАО «Ангарскнефтехимпроект»

В настоящее время для проведения массообменных процессов в газожидкостных системах предложены различные типы насадок: нерегулярные, регулярные, а также подвижные виды насадок (в псевдоожиженном слое). Для проведения газожидкостных массообменных процессов предлагается использовать высокоэффективную насадку, состоящую из множества вертикально подвешенных круглозвенных цепей [1]. Данная насадка занимает промежуточное положение находятся в состоянии ограниченной подвижности, а цепи при этом расположены в объеме слоя при относительно небольшом гидравлическом сопротивлении.

Выполнены эксперименты по исследованию режимов стекания жидкости по одиночной вертикально подвешенной цепи, сосуда Мариотта для создания постоянного напора жидкости, воздуходувки, вентилей, приемника жидкости с гидрозатвором, измерительной трубы, трубки цепь выполнена из проволоки диаметром 2 мм с размером звена 0,015x0,007 м. Длина цепи – Далее выполнялись экспериментальные исследования гидравлического сопротивления цепной и других насадок на системе воздух-вода. Лабораторная установка, представленная, состояла из колонны, выполненной из органического стекла, с внутренним диаметром 0,15 м Кривая 1 соответствует кольцам Рашига и плотности орошения 9,79 м3/(м2·ч); 2 – цепная и высотой 2,4 м, пакета насадки из круглозвенных цепей, распределителя жидкости, распре- насадка (модификация 1, плотность орошения 9,79 м3/(м2·ч)); 3 – цепная насадка (модификация делителя газа, воздуходувки, измерительной трубы, трубки Пито для измерения расхода газа, 2, 9,79 м3/(м2·ч)); 4 - рулонированная сетка, (9,79 м3/(м2·ч)); 5 – кольца Палля c эквивалентным ротаметра для измерения расхода жидкости, вентилей и микроманометров. Высота слоя цепной диаметром 0,0253 м (10 м3/(м2·ч)) [3]; 6 – седла Инталокс с эквивалентным диаметром 0,025 м ( насадки составляла 1,35 м. Круглозвенные цепи выполнены из проволоки диаметром 2 мм с м3/(м2·ч)) [4], 7 – структурированная насадка Mellapak фирмы Sulzer Chemtech (Швейцария) c Испытания проводились для двух модификаций цепной насадки, которые друг от друга Сравнение гидравлических сопротивлений различных видов насадок показывает, что различались расстоянием между осями цепей. гидравлическое сопротивление предложенной цепной насадки (обеих модификаций) значиНа этой же установке для сравнения проводились исследования гидродинамики в системе тельно ниже сопротивления колец Рашига, колец Палля и седел Инталокс. Гидравлические вода-воздух на широко используемых в настоящее время насадках – керамических кольцах сопротивления цепной насадки и рулонированной сетки соизмеримы, но визуальные наблюРашига размером 25x25x3 и рулонированной сетке из проволоки диаметром 0,4 мм с шагом 4 мм. дения показали, что низкое гидравлическое сопротивление рулонированной сетки обусловлено В первую очередь определялось гидравлическое сопротивление и коэффициент сопротив- низкой удерживающей способностью сетки, при этом жидкость на поверхности сетки не задерления сухих насадок. В ходе экспериментов изменяли расход воздуха от 10 до 201 м3/ч. живается, проваливаясь вниз, что негативно скажется на массообменной эффективности сетки.

Критерий Рейнольдса газа в слое насадки рассчитывали по уравнению: Кроме того, необходимо отметить, что удельная поверхность цепной насадки модификации скажется на массообменной эффективности работы насадки.

Полученное в результате проведения экспериментов низкое гидравлическое сопротивметил-трет-бутилового эфира ление цепной насадки объясняется следующим рядом факторов: высоким свободным объемом, нием цепей вдоль линий тока газа. Данный результат свидетельствуют о перспективности и о возможности дальнейшего использования цепей в качестве насадки на предприятиях химиче- Инженер-проектировщик, ОАО «Ангарскнефтехимпроект»

ской технологии для проведения таких массообменных процессов, как абсорбция, десорбция и Перспективность использования цепей в качестве насадки обусловлена низким гидрав- моторных топлив, отвечающих современным требованиям. Одним из наиболее востребованным лическим сопротивлением и высокой удельной поверхностью. Результаты выполненных видом моторного топлива является автомобильный бензин. В соответствии с регламентом об экспериментов (коэффициенты сопротивления, уравнение для их расчета, значения гидрав- экологической безопасности транспортных средств на территории РФ действуют ограничения лических сопротивлений при различных скоростях газа и плотностях орошения), могут быть в отношении выброса вредных веществ. Эти требования согласованы с европейскими стандариспользованы при разработке промышленных аппаратов с цепной насадкой. тами EN-590, EN-228 и отвечают нормам Евро-2 – Евро-5.

Разработанная цепная насадка может быть использована на Химическом заводе ОАО АНХК В данной работе приведены основные показатели качеств современных бензинов с в процессе десорбции СО2 из воды в цехе 46/47. учетом требований европейского стандарта Евро, также представлены теоретические основы Замена в массообменной колонне слоя колец Рашига высотой 10м на цепную насадку при процесса синтеза МТБЭ; расчет реактора синтеза МТБЭ, поверочный расчет основного и вспорасходе газа 1000м3/ч позволит сэкономить в год около 100000 рублей только за счет снижения могательного оборудования; безопасность жизнедеятельности, охрана окружающей среды, гидравлического сопротивления колонны и снижения затрат энергии на компремирование автоматизация производства; технико-экономический раздел. Представлены схема новой 1. Заявка на патент РФ №2011141617. Насадочный аппарат для массообменных процессов. достоинства модернизации и приведены технико-экономические расчеты внедрения.

Бальчугов А.В., Рыжов С.О., Кузора И.Е. В соответствии с требованиями стандартов EN-590, EN-228 выделены следующие показаРамм, В.М. Абсорбция газов. / В.М. Рамм. – М.: Химия, 1976. тели качества автомобильных бензинов, которые приведены в таблице 1:

3. Мокин В.А., Молоканов Ю.К. Оценка гидродинамических и массообменных характеристик уголковых насадок и колец Паля. Химическая промышленность, 1988, №11, с.46-48.

4. Алекперова Л.В., Аксельрод Ю.В. и др. Гидродинамические исследования седловидных насадок и колец Палля. Химическая промышленность, 1974, №5, с.60-64.

Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2005, №12, с. 5-8.

Объемная доля оксигенатов:

ность их к определенному классу Евро, являются содержание ароматики, в частности, бензола замена продуктов риформинга (как одни из основных источников аренов) на другие высокооккапитальные вложения в новую технику, технологию или организацию производства.

тановые компоненты, такие как изомеризаты, алкилаты и, в частности, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ).

В ОАО «АНХК» МТБЭ производят на химическом заводе на малотонажной установке произАНХК», с увеличением производственной мощности по основному продукту с 8088,19 т/год водимостью 8088,19 тонн в год, что явно не достаточно для расширяющегося производства бензинов.

Поэтому с целью увеличения выпуска МТБЭ на НПЗ ОАО «АНХК» строится новая установка, отвечающая современным требованиям. По сравнению с действующей установкой новая имеет ряд преимуществ:

- улучшение качества нефтепродуктов;

- углубление переработки нефти;

- оптимизация энергоиспользования;

- повышение эффективности использования нефтяного сырья;

- обеспечение наиболее быстрого и экономичного пути увеличения производства моторных топлив;

- разработка и реализация программы повышения качества товаров и услуг;

- стимулирование высокого качества работ и продукции;

- снижение негативного воздействия процессов на окружающую среду.

Блок-схема строящейся установки приведена ниже на рисунке 1.

От действующей установки новая установка отличается тем, что в нее внесены существенные решения»)/ «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспеизменения. В блоке синтеза МТБЭ предусмотрена установка новых реакторов, которые имеют чения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений»/ Ангарский институт по проектированию предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, 2012 г.

7. ТУ38.401-58-350-2005 (ЕН 228:2004)/ Технические условия. Топливо дизельное автомонефтехимической отрасли промышленности.

бильное проблем и задач, решение которых под силу только создателям данной продукции. Например, В итоге получаем, что современные трехмерные системы проектирования нуждаются в соединение трубопроводов под небольшим углом (применяется достаточно редко) программа не дальнейшем совершенствовании, хотелось бы, чтобы в них учитывались пожелания и требоделает сварной шов и считает ошибкой – ставит разрыв трубопроводов. вания проектных организаций – основных «потребителях» данного программного обеспечения.

Переход на 3D технологии требует серьезной технической базы – применение мощных и производительных серверов и графических станций т.к. проектирование например одной крупной установки производиться в единой модели. 1. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. Основы проектирования нефтеперерабатываПроектная документация, полученная в результате применения данных систем проек- ющих и нефтехимических заводов. – М.: Химия, 2012.-440 с.

тирования, не всегда соответствует требованиям российского ГОСТ и требует доработки. Не 2. Магалиф В.Я. / Монтажное проектирование химических, нефтехимических и нефтеперекаждому заказчику нужна проектная документация, выполненная по трехмерной технологии т.к. рабатывающих производств. М. 2010.- 344 с.

стоимость ее выше в среднем на 20-30% по сравнению с документацией выполненной обычным 3. Проблемы внедрения САПР (статьи сети интернет).

способом (но в дальнейшем из-за более высокого качества и уменьшения затрат на последующее устранение ошибок, 3D-технологии покрывают разницу в 30% стоимости проектных работ). После выполнения проектных работ заказчику также передается трехмерная модель, но возможности, заложенные для эксплуатации этой модели, обычно используются только на 10%!

Отдельные предприятия добились очень неплохих результатов в 3D проектировании, но делятся опытом крайне неохотно. К тому же работают в различных программах. Очень скудная информация по 3D моделированию «тяжелого» САПР имеется в интернете.

Все стадии внедрения систем автоматического проектирования в проектные организации можно условно разбить на несколько этапов:

1. Этап определения с программным обеспечением;

2. Этап приобретения;

3. Этап внедрения;

4. Этап сопровождения и эксплуатации;

5. Этап обновления версий.

Этап определения с программным обеспечением – на данном этапе проектная организация определяет, с каким программным обеспечением придется ей работать. На выбор ПО влияют такие факторы как стоимость, наличие русифицированной версии, распространенность ПО, соответствие нашим стандартам, наличие документации, наличие сопровождения специалистов, стоимость владения и многие другие.

Этап приобретения – приобретаются несколько различных версий программного обеспечения для трехмерного моделирования различных фирм. Производиться сравнительный анализ продукции, выявляются сильные и слабые места, выбирается программа наиболее подходящая предприятию. между проектной организацией и фирмой-поставщиком программного обеспечения заключается договор на поставку, обслуживание и сопровождение продукции.

Этап внедрения – это и обучение персонала новым программам, организационные вопросы, и выполнение так называемых «пилотных» проектов на которых происходит «отрабатывание»

технологии проектирования, и многое другое.

Этап сопровождения и эксплуатации – некоторые фирмы, купив дорогостоящие лицензии и обучив персонал, считают, что смогут в дальнейшем работать самостоятельно собственными силами. Однако же инженер-проектировщик сталкивается с целым рядом трудноразрешимых проблем и задач, решить которые без помощи высококвалифицированных специалистов он не в состоянии.

Этап обновления версий – программное обеспечение со временем «устаревает», на смену «устаревшим» версиям приходят более совершенные. Если обновленная версия в той или иной степени облегчает труд проектировщика, ускоряет процесс проектирования, повышает качество и количество выполняемых работ, то проектной организации следует обратить внимание на выпускаемые обновления и производить закупки. Если же обновленная версия отличается от базовой незначительными изменениями, не влияющими на производительность и другие важные факторы, то соответственно, нет смысла приобретать такие «обновления».

Моделирование и расчет конструкции шарового резервуара Поскольку конструирование шарового резервуара в программном продукте Bentley AutoPIPE с помощью современных программных продуктов Усложнение технологий нефтехимической промышленности, рост объемов работ и расширение ассортимента нефтепродуктов сегодня требует применения совершенных конструкций.

Это поднимает вопрос об актуальности и востребованности разработок новых методов моделирования и расчета, которые должны обеспечивать точность, достоверность результатов и экономить время инженера. Целью данной исследовательской работы является создание наглядной расчетной модели конструкции с помощью современных методов моделирования.

Примером такой конструкции стал шаровой резервуар, позволяющий хранить под давлением сжиженные углеводородные газы и жидкие продукты химических производств. Однако шаровые резервуары сложны в изготовлении, монтаже и расчете. Конструкция шарового резервуара испытывает воздействие различных нагрузок в различных точках приложение. Аналитический расчет по известным формулам дает лишь приблизительные величины напряжений. Но чтобы рассмотреть распределение напряженно-деформирующего состояния в каждой области обратимся к методу конечных элементов.

С помощью п.п. ANSYS строим модель шарового резервуара и участка выходящего трубоВ п.п. ANSYS прикладывая в точке сопряжения единичные нагрузки (продольную силу), провода. Резервуар испытывает нагрузки от избыточного давления и давления столба продукта в резервуаре. Разбиение модели на элементы позволяет создать сложно нагруженное состокоманды «Расчет» (см. рисунок 3). Податливость 11 по определению и размерности обратна яние в каждой точке.

Как мы видим, напряжения становятся значительнее как в местах соединения опорных стоек с корпусом резервуара, так и при сопряжении его с трубопроводом. жесткости Рисунок 1 – Напряженно-деформированное состояние в резервуаре и трубопроводе: диаграмме 11= 6,096 •10-10м/Н, тогда жесткость составит =1640420 кН/м.

Проблема состоит в том, что трубы представляют собой стержневые системы и моделирование их в п.п. ANSYS кажется неудобным. Теперь обратимся к п.п. Bentley AutoPIPE, который базируется на МКЭ (методе конечных элементов) для стержневых систем.

Расcчитанная выше изгибная жесткость прикладывается в точке заделки и передает Таким образом, были смоделированы резервуар и подводящие трубопроводы, учтены все нагрузки со стороны резервуара шарового. На этом моделированиек конструкции закончено. нагрузки и перемещения. Хотя моделирование с помощью п.п. и требует затрат на приобреКроме геометрических параметров трубопровода, задаем температуру перекачиваемой среды тение лицензий, в масштабах целого предприятия при проектирования крупных заводов и и расчетное давление. Нагружение производится под действием температурных воздействий, промышленных комплексов разработанный метод не только обеспечит точность расчетов но и гидростатического веса трубы и веса арматуры. Цветное кодирование показывает распреде- значительно сэкономит время, затрачиваемое на проектирование.

ление напряжений по всей длине обвязки (см. рисунок 4) Красным выделены нагрузки, критические для данной области. Они возникают в местах соединения линий, для устранения расставим опоры (см. рисунок 5).

Рисунок 5 – Снятие нагрузок в трубопроводе расстановкой опор установки ЭЛОУ-АВТ-3 ТОО «Атырауский НПЗ»

сткой баланс, эффективность работы этих установок является одним из ключевых факторов в эксперимент, в ходе которого за основу принимался поток Мангышлакской нефти, к которому целях повышения прибыльности нефтеперерабатывающего предприятия. Из-за энергоемкости подмешивался поток Тенгизской нефти в шагом 0,1 млн.тонн/год. Целевым параметром был самого процесса ректификации, большой производительности по сырью установки АВТ явля- потенциал светлых фракций. Результаты приведены в табл.1.

Выбор рациональной схемы отдельных узлов, правильное использование энергетических для внедрения в компьютерную схему (рис.1).

потоков, оснащение современных установок эффективным оборудованием, средствами контроля и автоматики могут гарантировать высокие технико-экономические показатели промышленной установки.

• обеспечение высоких выходов дистиллятных фракций в полном соответствии с • снижение энергопотребления на установке (особенно высокопотенциального печного тепла);

чества поступающего на завод сырья, при пониженной производительности, при изменении номенклатуры получаемых продуктов.

ного блока установки ЭЛОУ-АВТ-3 ТОО «Атырауский НПЗ».

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1) Обеспечить увеличение выходов светлых нефтепродуктов на 10%;

2) Выполнить технико-экономический расчет.

Установка ЭЛОУ-АВТ типа А-12/7М введена в эксплуатацию в 1969 г. по проекту При вовлечении в переработку более легкой нефти изменяется режим работы технологичеАзгипронефтехим для переработки 2 млн. т/год товарной мангышлакской нефти (смеси, состо- ского оборудования:

ящей из 75% нефти месторождения Узень и 25% нефти месторождения Жетыбай), в 1971 1) снижается температура нагрева нефти, выходящей с блока теплообменников, для г. мощность этой установки повышена до 3 млн. т/год. На установке получают следующие обеспечения требуемой доли отгона на входе в отбензинивающую колонну К-1. Предложено компоненты товарной продукции: прямогонный бензин (фр. н.к.35°-180°С); уайт-спирит (фр. снизить температуру с 240°С до 230°С, при это доля отгона равна 0,30.

140-200°С); реактивное топливо ТС - 1 (фр. 150-250°С); дизельное топливо (фр. 180-360°С); мазут 2) увеличивается объем паров с верха К-1 и К-2, что повлечет за собой увеличение расхода (фр. >360°С); вакуумный дистиллят (фр. 350-500°С); гудрон (фр. >500°С). Установка работает в воздуха и хладагента (оборотной воды – на 1,2 % отн.) в конденсационном оборудовании К-1 и двух режимах: без отбора реактивного топлива ТС-1 (режим №1) и с его отбором (режим №2). К-2. При этом площадь поверхности существующих теплообменников достаточна для конденВ среде AspenONE (Hyprotech) построена компьютерная модель атмосферного блока уста- сации паров верха.

новки АВТ в режиме работы №1 с выводом 4 фракций: углеводородный газ, нестабильный 3) изменяется режим работы колонны К-1 (температура куба снижается с 235°С до 226°С), бензин, дизельное топливо и мазут. Относительная погрешность модели 4%. что повлечет за собой увеличение расхода топочного газа (на 4,5% отн.) на форсунки печей В связи со строительством Комплекса по Глубокой Переработки Нефти (КГПН) на ТОО нагрева сырья П-1,3 при аналогичной температуре нефти на выходе из печей;

«Атырауский НПЗ» изменяется ассортимент выпускаемой продукции как на установке 4) изменяется температурный режим работы колонн К-1, К-2, что повлечет за собой ЭЛОУ-АВТ-3, так и по всему заводу. В частности, для обеспечения сырьем установки катали- изменение температурного режима блока в целом, так как боковые потоки К-2 служат теплотического крекинга нефтяных остатков «R2R» необходимо с атмосферного блока вывести носителями в блоке рекуперативных теплообменников нагрева нефти. При этом существующее фракцию атмосферного газойля (АГ) 320-370С, а также проверить соответствие качества полу- теплообменное оборудование не требует переобвязки.

чаемых фракций с требованиями КГПН. Также для полной загрузки установок КГПН необходимо 5) изменение выхода целевых фракций: бензина (30,6% отн.), дизельного топлива (8,6 % отн.), АГ (на 36,7 % отн.). При этом снижается выход мазута на 13,7% отн.

6) уменьшение расхода водяного пара в куб колонны К-2 на 500 кг/ч, так нефтяная смесь становится легче;

расход циркуляционных орошений для снятия тепла в колонне;

8) увеличение расходов щелочи на защелачивание нефти, нейтрализатора и ингибитора Инженер 1–й категории, ОАО «Институт Теплоэлектропроект», коррозии в шлемовые трубопроводы колонн К-1 и К-2 в связи с большим содержанием меркап- Гл. специалист, к.т.н., ОАО «Институт Теплоэлектропроект»

танов в потоке Тенгизкой нефти;

Блок ЭЛОУ изменения режима не требует, то есть при существующих параметрах вскипания Развитие NGN–технологии привнесло широкополосный звук (HD–voice) в связь, что обеспенефти в электродегидраторах не происходит. чило повышение качества связи (лучшая разборчивость согласных “т” и “д”, “c” и “ф”; эффект Режим работы вакуумного блока так же изменяется, так как изменяется температура и присутствия и пр.) [1,2]. При этом эффективность расширения частотного диапазона для сеанса расход мазута, выходящего с атмосферного блока. Анализ работа вакуумного блока является связи в условиях повышенного технологического шума не очевидна. Возможность реализации предметом дальнейшего исследования. всех видов громкой связи на оборудовании, имеющем возможность выбора частотного диапаТехнико-экономический расчет показал, себестоимость основной продукции снизится с зона (определяется используемым кодеком: G.711, G.722 и пр. [4]), обуславливает необходимость 13279 руб/т и составит 13017,01 руб./т за счет возрастания объемов продукции. определения эффективных частот различных видов громкоговорящей связи в разных условиях 1. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. – М.: Химия, КолосС, на разборчивость речи в различной шумовой обстановке и обоснование оптимальных частотных 2. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М., психоакустических особенностей восприятия звука человеком в помещениях с различным 3. Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки угле- частотного диапазона громкоговорящей связи на разборчивость речи.

водородных газов: Справочное пособие. – М.: Химия, 1983. – 224с.; Основными исходными данными психоакустического теоретического анализа является 4. Сборник научных трудов, вып. XXXII. Исследование нефтей и нефтепродуктов. Процессы следующее: – Человек воспринимает звук в частотном диапазоне 200 Гц – 20 кГц с разной эффекпервичной их переработки. ЦНИИТЭнефтехим, 1978. тивностью, характеризуемой псофометрической кривой [1.2]; – У эталонного речевого сигнала 5. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. Учебное основная энергия сосредоточена в полосе 250 Гц – 1 кГц, при этом в полосе частот выше 3,4 кГц пособие для вузов. 2-е изд. – М.: Химия, 2001 – 568 с. содержится лишь 2% энергии голоса [1,2]; – в качестве эталонных АЧХ акустических извещателей 6. Глаголева О.Ф. Технология переработки нефти: учебник для вузов: в 2 кн. Кн.1: Первичная приняты рупорный громкоговоритель Inter–M HS–30 (для шумных помещений) и настенный переработка нефти / О.Ф.Глаголева, В.М.Капустин.- М.: КолосС, 2006.- 400 с. громкоговоритель Inter–M SWS–03 (для административных помещений); – уровни звукового 7. Методические указания по расчету потенциала суммы светлых нефтепродуктов с учётом давления в октавных полосах частот и звукового давления на рабочих местах производственных ассортимента / ВПО «Союзнефтеоргсинтез».- М., 1981.-20с. помещений приняты согласно [3]; – приведенная слышимость, это предложенный параметр, 8. Новейшие достижения в процессе подготовки нефти к переработке на НПЗ. Ан.обзор учитывающий псофометрический коэффициент и спектральный коэффициент эталонной речи 9. Сюняев З.И. Нефтяные дисперсные системы.-М.: МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, (порог слышимости) и 100 при превышении более чем на 15 дБ (хорошая слышимость).

11. Улучшение фракционирования нефти/ H.N. Haddad, D.B. Manley// Нефтегазовые техно- следует, что в условиях технологического шума реальный слышимый диапазон эталонной речи 12. Способы повышения эффективности работы первичной переработки нефти/ М.Х. речевого сигнала на 20 дБ в диапазоне 1 кГц – 8 кГц, позволяет расширить слышимый частотный Ямпольская, А.В. Малешкевич, В.Я. Ктевский// Нефтепереработка и нефтехимия.-2003. диапазон речевого сигнала до 500 Гц – 4 кГц (рисунок 3).

-№ 6.-С.26-29.

Рисунок1 График слышимости человеком широкополосного звукового сигнала в условиях шума Риунок.5 АЧХ шума турбины №6 Каширской ГРЭС, голоса в условиях шума турбины № Рисунок 2 График слышимости человеком эталонного речевого сигнала Рисунок.3 График слышимости человеком эталонного речевого сигнала, усиленного на 20 дБ в диапазоне 1 кГц– кГц спектральным процессором, в условиях шума технологического помещения Экспериментальный анализ частотного диапазона громкоговорящей связи, обеспечиваюДля речевого сигнала 500 Гц – 2 кГц.

щего наилучшую разборчивость в условиях производственного шума выполнен на основе анализа данных натурных измерений параметров шума турбины шестого энергоблока Каширской ГРЭС, голоса в условиях шума турбины шестого энергоблока Каширской ГРЭС и голоса в условиях тишины. Как видно из Рис.5 спектр шума турбины шестого энергоблока Каширской ГРЭС качеРасширение диапазона частот в шумных технологических помещениях (90 дБ) приводит ственно соответствует положениям [3], cпектр голоса качественно соответствует эталонному теоретическому. При этом из спектральных характеристик следует, что превышение звукового давления голоса над шумом более чем на 5 дБ (порог слышимости) имеется только в диапазоне 400 Гц – 3,5 кГц.

Список литературы:

1. Алдошина И. “Четкая” речь // Звукорежиссер. – 2009. - №6.

3. СО 153-34.03.501 «Методические указания по классификации производственных помещений энергопредприятий по допустимым уровням шума» Инженер-проектировщик 2 категории, ОАО «Ангарскнефтехимпроект»

4. Jeff Rodman The Effect of Bandwidth on Speech Intelligibility // PolyCom. – двигателя), они позволяют в ряде случаев снизить потребление электроэнергии и улучшить характеристики двигателя, приблизив их к характеристикам двигателей постоянного тока. Но единственный и, пожалуй, основной недостаток преобразователей частоты в том, что надёжность преобразователей частоты в разы ниже, чем электродвигателей. Поэтому использование преобразователей частоты целесообразно там, где необходимо плавное регулирование частоты вращения в широком диапазоне при постоянно меняющихся уровнях нагрузки, так как максимальное энергосбережение достигается при низкой частоте вращения.

Вторым способом является повышение коэффициента полезного действия (КПД) электродвигателя посредством увеличения массы меди обмотки статора, применение улучшенной электротехнической стали, применения постоянных магнитов на роторе. Однако и тот и другой путь ведёт к существенному повышению стоимости электропривода и соответственно к удорожанию агрегата, в котором он эксплуатируется. [4] Уже сегодня известно о третьем способе повышения энергоэффективности – это использование асинхронных электродвигателей с совмещёнными обмотками. С появлением (1 – со стандартными обмотками, 2 – с совмещенными обмотками) двигателей с совмещёнными обмотками появилась возможность существенно улучшить параметры асинхронных электродвигателей без увеличения цены. За счёт улучшенной механиповышается перегрузочная способность.

ческой характеристики и более высоких энергетических показателей они позволяют не только лируемый привод с уникальными характеристиками, не имеющий аналогов в мире.

(1 – со стандартными обмотками, 2 – с совмещенными обмотками) максимальный момент на 20 %; - КПД и cos близкий к номинальному в диапазоне нагрузок от 360, от применения двигателей с совмещенными обмотками 9 110 400. Период окупаемости двигателей с повышенным КПД составит около 2 лет, период окупаемости двигателей с совмекаталитического риформинга с учетом щенными обмотками около 4 мес.

Все выше сказанное касается энергосбережения в электроприводе и призвано сократить потери на преобразование электрической энергии в механическую и повысить энергетические показатели электропривода. Асинхронные электродвигатели с совмещёнными обмотками дают более широкие возможности по энергосбережению вплоть до создания новых энергосбереСтарший преподаватель кафедры химической технологии гающих технологий. Массовое внедрение асинхронных электродвигателей с совмещенными ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»

стве случаев позволят решить проблемы запуска без использования частотных регуляторов.

Список литературы: математической модели. Ранее была разработана математическая модель процесса каталиГОСТ Р 54413-2011 Машины электрические вращающиеся. Часть 30. Классы энергоэф- тического риформинга, описывающая превращений 16 компонентов состава С6-С8 [1]. Расчет фективности односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и оптимизацию процесса осложняет дезактивация катализатора. Экспериментальные исслекод IE) дования по влиянию дезактивации длительны, поэтому для отработки оптимального режима 2. Международный стандарт IEC 60034-30 «Классы энергоэффективности односкоростных уходит пять-шесть лет. Математическое моделирование с учетом нестационарной работы кататрехфазных асинхронных двигателей». лизатора обеспечит как надежное описание процесса, так и будет иметь важное практическое 3. ФЗ РФ от 23.11.2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетиче- значение.

ской эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Цель работы – компьютерное прогнозирование процесса каталитического риформинга с заведений / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков; Под ред. И.Я. Браславского. – М.: Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

катализатора. Для проверки адекватности модели были выбраны шесть точек. На следующем этапе были определены константы дезактивации для кислотного и металлиПредложенная модель реализована в виде компьютерной программы RIF. Решение ческого центров (таблица 1).

обратной задачи кинетики выполнено по данным первой точки, соответствующей начальному периоду работы установки после регенерации катализатора. На базе определённых констант скоростей программой RIF рассчитан состав целевых продуктов (бензола, толуола и ксилолов) выхода бензола с промышленными данными.

Рисунок 2 Сопоставление промышленных и расчетных данных по выходу бензола по стационарной модели Как видим, наибольшая точность описания соответствует начальному периоду работы, т.е. после регенерации катализатора. Так, погрешность для первой точки не превышает 3%.

Однако по мере работы катализатора расхождения становятся более заметными. Аналогичная ности катализатора по мере увеличения срока его службы.

Основной причиной падения активности катализатора риформинга по литературным данным является его закоксовывание [2]. Анализ литературных данных показал, что при дезакприменение. Москва: Наука, 2001. – С. 334.

тивации катализатора риформинга нужно учитывать различную функциональную природу его активных центров. В данной работе предлагается провести оценку активности катализатора по содержанию кокса, который контролируется в технологических условиях производства [3]. Для описания полислойного коксообразования на кислотном центре предложена экспоненциальная зависимость (1), а зависимость активности металлического центра от концентрации кокса представлена уравнением (2).

где a – активность катализатора, Сc, Сс 0, Сmax – текущая, начальная, максимально возможная концентрация кокса, Сm – емкость монослойного покрытия коксом, km – константа дезактивации на металле, ks – константа коксообразования на носителе, kp и kn – константы полислойного и монослойного косообразования.

старший преподаватель кафедры «Химия и Химическая технология», старший преподаватель кафедры «Химия и Химическая технология», Проректор по учебно-методической работе, д.т.н., профессор/ мазут или гудрон (в зависимости от работы вакуумного блока) перерабатывают на установке заведующий кафедрой «Химия и Химическая технология». к.т.н.. профессор/ замедленного коксования для производства нефтяного кокса, а также дополнительного количеАтырауский Институт нефти и газа ства бензина, легкого и тяжелого газойлей.

В данной работе рассмотрены технологические аспекты переработки тяжелых нефтяных можно осуществить по следующей схеме (рисунок 1). Вакуумный газойль после гидрооблагоражиостатков на заводах Казахстана и даны рекомендации по увеличению глубины переработки вания можно отправить на установку каталитического крекинга для выработки высокооктанового Авторы считают, что при достижении целей реконструкции заводов республики и наращи- гидрокрекинга для производства экологически чистых моторных топлив и смазочных масел;

вания мощностей в ближайшем будущем у нашей страны появится возможность отказаться от производство последних в Казахстане не налажено при наличии сырьевого потенциала.

импорта нефтепродуктов и экспорта собственной сырой нефти. Переработка гудрона осуществляется на установке замедленного коксования, но во Общеизвестно, что нефтяные остатки условно можно разделить на несколько категорий: время простоя этой установки или неполной загрузки можно гудрон направлять на установку - прямогонный мазут – остаток от атмосферной перегонки нефти или газоконденсата, висбрекинга для получения газа, топливных фракций и котельного топлива с вязкостью, удовиспользуемый для дальнейшей переработки и в качестве компонента котельного топлива. летворяющей требованиям стандартов.

К отдельной группе следует отнести самые тяжелые остатки (>500°С): гудроны, остаточные Переработка остатков общепринятыми методами нефтепереработки затруднена или гораживания и утилизации [1].

сырьем для нефтеперерабатывающих предприятий. Также можно отметить экономические преимущества: остатки переработки нефти дешевы, не требуют для переработки больших Все способы и методы переработки остатков на сегодняшний день можно разделить на «Прямые» - основной процесс и связанные с ним процессы доочистки или разделения. К ним можно отнести такие процессы, как каталитический крекинг и гидрокрекинг остаточного сырья, коксование, висбрекинг, когенерация, производство битума окислением гудрона, парци- Павлодарский нефтехимический завод был введен в эксплуатацию в 1978 году, проектная Комбинированные комплексы – несколько крупнотоннажных установок и процессов с разде- На Павлодарском заводе гудрон после вакуумной перегонки мазута направляется на усталением и поэтапной переработки потоков. Существует довольно большое количество схем в новку производства нефтебитумов для получения высококачественных дорожных битумов.

зависимости от качества сырья и технологических возможностей предприятия. Например, Вакуумный газойль перерабатывают на установке каталитического крекинга для выработки - вакуумной перегонки и переработки вакуумного газойля и гудрона; С целью углубления переработки нефти на этом заводе предлагают внедрить установку Шымкентский нефтеперерабатывающий завод (ТОО «ПетроКазахстанОйлПродактс») введен в эксплуатацию в 1975 году, проектная мощность 6 млн. т/год, глубина переработки на этом предприятии составляет 79,8 %. На Шымкентском НПЗ мазут с установки ЭЛОУ-АТ подвергается обработке на установке легкого термического крекинга (висбрекинга), где помимо топочного мазута марки М-100 получают дополнительное количество бензина и легкого газойля. Для увеличения глубины переработки нефти на этом НПЗ возможно внедрение вакуумной переработки мазута, продукт его переработки – вакуумный газойль перерабатывают на установке каталитического крекинга, а гудрон - на установках коксования и производства битумов (рисунок 3) [3-5].

Рисунок 3 – Вариант переработки нефтяных остатков Шымкентского НПЗ Таким образом, изучив технологические потоки нефтеперерабатывающих заводов республики, можно сделать выводы, что для увеличения глубины переработки нефти наиболее Цель проекта - создание программного комплекса позволяющего:

2 процессов проектирования - расчета аппаратов и их твердотельного моделирования конструкции - Производить оперативный контроль проектных решений в части проектирования и - Улучшения качества проектируемых теплообменных аппаратов, посредством быстрого - Экономии времени, трудозатрат, материала при проектировании новой теплообменной аппаратуры, 1.1 Системы автоматизированного проектирования САПР – Система автоматизированного проектирования, предназначенная для создания гидравлических, анализ, оценка Конструкторский работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Основная цель создания САПР — 6. Дополнитель- ные прочностной, ориентирована Предназначена расчеты и - сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на оборудования Ростехнадзором эксплуатацию;

- повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

- сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

- информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений; программы, - использования технологий параллельного проектирования;

- унификации проектных решений и процессов проектирования;

- повторного использования проектных решений, данных и наработок;

РОССИЙСКИЕ САПР стратегического проектирования;

- замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

- повышения качества управления проектированием;

- применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

расчетный модуль, который производит все основные вычисления, и графический модуль, предВывод по результатам анализа САПР: Современные системы автоматизированного проекназначенный для отображения результатов вычислений и построения 3D модели.

тирования, в большей степени предназначены для ручного моделирования и не позво-ляют производить автоматизированные конструктивные расчеты оборудования.

1.2 Программы расчетов теплообменных аппаратов Чтобы выявить актуальность программы разрабатываемой в рамках данного научно-техниШишкиным Б.В.

ческого проекта, проведен анализ современных прикладных программ расчета тепло-обменных аппаратов: В результате анализа проведено сравнение возможностей программ и соответствие установленным целям поданному проекту (таблица 1):

- Задание размеров, для последующего импортирования в графический модуль. Программа «KORAT» позволяет:

1.4 Проектирование графического модуля в среде t-flex cad - Моделировать кожухотрубное теплообменное оборудования на основании только Проектирование графического модуля производилось на основе чертежей ИЗ методики, исходных данных.

разработанной доцентом кафедры МАХП КнАГТУ Шишкиным Б.В., а также на результатах - На основании моделей в кратчайшие сроки создавать рабочую документацию (чертежи, - Дальнейшее использование полученных 3D моделей в программах инженерного анализа - Проводить инженерные анализы (на прочность, устойчивость и т.д.) любых элементов - Использование полученных моделей в виде наглядного пособия для инженеров, рабочих - Создать электронный репозиторий теплообменного оборудования ЗАО «ВНХК»

Все данные используемые в экономической части проекта получены опытным путем. Для ЗАО «ВНХК».

расчета экономической составляющей проекта были проведены конструкторские расче¬ты теплообменных аппаратов «вручную», а также «вручную» выполнено построение 3D модели».

Продолжительность работ по расчету и моделированию «вручную» составила 17 ч.

При такой продолжительности работ затраты по проектированию 1 аппарата «вручную»

составят 8500 руб. (при стоимости 1 чел/часа проектировщика в 500 руб.).

Для анализа снижения стоимости проектных работ от внедрения программы «КОRАТ» все расчеты сделаем основываясь па проектировании и моделировании 17 кожухотрубных аппаратов установки но извлечению бензола установки пиролиза ЗАО «ВНХК». Получим:

Стоимость затрат на проектирование вручную составит 144500 руб.

Продолжительность проектирования 17 аппаратов составит 289 часов Средняя продолжительность (Пк) построения твердотельной модели при работе с программой «КОРАТ» составляет - 1 ч, с учетом анализа исходных данных и знакомства с программой. Соответственно затраты на проектирование одного аппарата (С|) в программе «КОКАТ» составят 500 руб.

Стоимость (Ск) программы «КОRАТ» исходя из трудозатрат на разработку данной программы составляет 37 000 руб.

Стоимость внедрения программного продукта при условии продолжительности внедрения ч (Пв) и стоимости 1 чел/ч программиста по внедрению ПО 2000 руб, составляет 6000 руб.

Добавочную стоимость программы «KORAT» приходящуюся на 1 час ее использования составляет 2,3 руб./час.

В результате стоимость проектирования кожухотрубных аппаратов установки извлечения бензола в программе «КОРАТ» при условии ее внедрения составит 51539 руб:

Продолжительность проектирования с учетом разработки и внедрения программы «KORAT»

составит 57 часов.

В результате расчетов для установки отвлечении бензола внедрение программы «КОRАТ»

позволяет добиться:

- Снижения себестоимости проектирования и моделирования аппаратов в 2,8 раза;

- Сокращении сроков проектировании аппаратов в 5,07 раза (Tp/Тк) Стоит особо отметить, что использование программы «КОRАT» приводит к нарастающему уменьшению СТОИМОСТИ трудозатрат и повышению производительности труда.

Заключение Целью проектирование программы KORAT стало внедрение в нефтехимическую промышленность новейших технологии по разработке приложений. Использование данной программы Альтернативный метод снижения содержания бензола линейных алканов С5 и С6 бензолсодержащей фракции риформата. [3] Инженер-проектировщик 2 категории, ОАО «Ангарскнефтехимпроект»

углеводородов н-С5 (62,5 % мас.) и более высококипящих компонентов, направляемых на изомеПереход к выпуску автомобильных бензинов, удовлетворяющих стандартам «Евро-3, 4, 5» ризацию в реактор Р-101 и изопентановую колонну К-103 для выделения пентановой фракции.

актуальная задача для нефтеперерабатывающей промышленности России. Нефтяные компании планомерно реализует масштабные программы модернизации НПЗ, нацеленные на повышение качества выпускаемой продукции.

Согласно техническому регламенту «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и другим горюче-смазочным материалам» от 2008 г., 1 января 2015 г. необходимо перейти на выпуск автомобильного бензина класса Евро-4 с содержанием ароматических углеводородов до 30 %, в том числе бензола до одного %. [4] Одним из методов улучшения экологических требований к товарным бензинам, а именно, снижения содержания бензола и повышения октанового числа, является совместная гидроизомеризация легких фракций прямогонного бензина и риформата. [1] Целью данной проектной работы является проработка возможности модернизации существующей установки изомеризации с использованием комбинированной технологии получения высокооктановых бензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов, в том числе бензола, соответствующих требованиям, предъявляемым к топливам для двигателей стандарта Евро-4 и более, путем гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций.

Из цели работы вытекают следующие основные задачи исследования:

- определение возможности снижения содержания ароматических углеводородов в автомобильном бензине без потери октанового числа путем гидроизомеризации смеси бензолсодержащей фракции н.к. – 90 °С, выделенной из риформата, с прямогонной бензиновой фракцией 70 – 95 °С;

- подбор катализатора и оптимальных технологических параметров для проведения процесса гидроизомеризации;

- определение возможности реализации блока гидроизомеризации смесевого сырья на нефтехимическая компания» («АНХК»);

- разработка поточной схемы производства автомобильных бензинов, удовлетворяющей установки гидроизомеризации на ОАО «АНХК».

Комбинированная технология гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций может быть реализована на существующих установках изомеризации нефтеперерабатывающих Особенностью такой схемы является то, что блок гидроизомеризации предлагается смонОдновременно с удалением бензола на 1-3 пункта увеличивается октановое число продукта. [5] тировать на действующей установке среднетемпературной изомеризации легкой нафты ОАО теплообменниках сырье изомеризации.

с циркуляцией водородсодержащего газа (ВСГ) – 250 нм3/м3 с использованием катализатора К-150Б. [5] линейных алканов С5 и С6, содержащихся в прямогонной фракции 70 – 95 °С, так и остаточных С6, при котором организация дополнительного рецикла не давала существенного приращения 4. Нгуен Ван Ты. – Химия и технологфия топлив и масел, 2008, №4, с.5- октанового числа. Но это стало возможным при использовании в качестве компонента сырья 5. Т. В. Ахметов. Исследование технологии раздельной и совместной гидроизомерипроцесса изомеризации бензолсодержащей фракции. 70-95 С. зации бензолсодержащей фракции риформата [Текст] / Т. В. Ахметов, К. Г. Абдульминев // 3. Увеличение выхода и повышение октанового числа продукта. Нефтепереработка и нефтехимия. - 2009. - №1. - С. 12-15.

Сравнительные показатели представлены в таблице 1: 6. Ю. Н. Лебедева, Ю.Ю Ратовский, Е.В. Карманов. Реконструкция установок изомеризации.

Октановое число изомеризата:

- по исследовательскому методу - по моторному методу Содержание ароматических углеводородов Содержание бензола, не более Экономический эффект составляет 22140 млн.руб. и достигается:

- увеличением объема выпуска изомеризата за счет вовлечения в сырье бензолосодержащей фракции (выход продукта увеличился на 60 тыс. тонн/год);

- отказом от различных высокооктановых добавок, вовлекаемых в композиции товарных бензинов;

- улучшением качества товарного бензина, вследствие повышения октанового числа и уменьшения содержания бензола, улучшением экологичности.

Срок окупаемости комбинированной установки – 2,2 года.

Анализ развития процесса изомеризации показал его стремительно возрастающую конкурентоспособность по сравнению с другими процессами, направленными на получение компонентов бензинов.

Реализация предлагаемой схемы производства компонентов автомобильных бензинов на ОАО «АНХК» позволит увеличить объем выпуска товарных бензинов, соответствующих требованиям, предъявляемых к топливам для двигателей стандарта Евро-4 и более.

Список литературы:

1. А.Ф. Ахметов А.Ф., Танатаров М.А., Георгиевский В.Ю., Шипикин В.В., Бортов В.Ю., Киладзе Т. К. –Химия и технология топлив и масел, 2003.

2. Базовый проект установки изомеризации с блоками подготовки сырья на НПЗ ОАО «АНХК» № 53-2005-1 ЗАО «ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ», г.Москва, 2006г.

3. Зарифуллин И. Р. Исследование процесса совместной гидроизомеризации головных фракций риформата и легкой прямогонной бензиновой фракции [Текст] / И. Р. Зарифуллин, Т.

В. Ахметов, К. Г. Абдульминев // 60-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых : Материалы конф. - Уфа, 2009. - Кн.2. - С. 59-60.

В последние годы все более актуальным становится вопрос будущего дефицита энергоресурсов, связанного с истощением доступных и относительно дешевых для освоения «нетрадиционных» запасов, требующих повышенных затрат на их освоение. Одним из суще- Нефтяное сырье C5-85 °С С5-180 °С 85-180 °С 120-240°С 480-350°С ственных источников таких запасов являются сероводородсодержащие газоконденсатные месторождения. Всего в мире открыто свыше 400 сероводородсодержащих месторождений, приближаются 200 трлн м3. При этом из этих запасов около 15% приходится на Россию и страны Ранее месторождения с относительно высоким содержанием серосодержащих компонентов Карачаганакский 0,70 0,35 0,40 0,25 0,35 0,18 0,41 0,23 0,77 0, в бензиновых и керосиновых фракциях были редкостью. Содержание такого сырья не превышало долей процента, поэтому их влияние в переработке не ощущалось и специфических проблем не давлением нефтепромышленники столкнулись с месторождениями, чрезвычайно богатыми газом. Притом, в отличие от чисто газовых месторождений, продукция содержала значительное количество тяжелых углеводородов. Таким образом были обнаружены месторождения особого 40-50 х гг. прошлого века ряд газовых месторождений, во всем мире эксплуатировавшихся как чисто газовые, на самом деле являлись конденсатными. Эксплуатация их как чисто газовых и Тенгизская 0,05 0,02 0,13 0,05 0,13 0,06 0,19 0,07 0,52 0, незнание их истинной природы, а также поведения газовых смесей в условиях пласта при столь высоких давлениях (обычно превышающих 100 атм) привела, без сомнения, к потере значительВысокая коррозионная активность меркаптанов, сероводорода и элементарной серы ного количества и газа и конденсата [4].

Первым мировым опытом в эксплуатации крупного сероводородсодержащего газа является месторождения Лак открытое в 1951 г в Франции с запасами свыше 200 млрд м3. Состав газа был весьма необычен для того времени и содержал помимо метана 16 % Н2S и 9% СО2. Для освоения месторождения был создан целый индустриальный комплекс по переработке газа, на газового сырья. Основой вновь разработанной технологии являлись процессы очистки добывасероводорода в газе не превышает 3% (Камарихинское, Кокуйское, Осиповское, Оренбургское емого сырья от кислых газов с дальнейшей конверсией сероводорода в серу [5].

Впервые о крупнейших скоплениях сероводородсодержащего газа на территории Прикаспийской впадины стало известно с открытием в 1966 г. Оренбургского нефтегазоконв Пени-Вуде в США). Имеются также исключение из правил (Карачаганакское месторожденсатного месторождения, пластовое сырье которого содержит сероводород и углекислый газ (от 1,3 до 4,5%). Позже были обнаружены уникальные запасы сероводородсодержащего сырья нефтегазоконденсатных месторождений как Астраханское, Тенгизское, Карачаганакское, всех особенностей, а также разработке принципиальных технологий, включающих эффективную технологию удаления серосодержащих компонентов [6 ].

Указанные конденсаты сернистые, состоят из дистиллятных фракций широкого фракционпуска крупнейшего месторождения на шельфе Каспийского моря Кашаган газохимическая ного состава и представляют собой углеводородное сырье для производства моторных топлив, Казахстана представлена в двух направлениях: первое – переработка газов и широких фракций легких углеводородов базирующихся на процессах разделения углеводородных смесей с полумеркаптансодержащего нефтяного сырья. //Химия и технология топлив и масел 1987 № чением товарных продуктов (этан, пропан, бутан и их смеси) к сожалению эти продукты в настоящее время не находят широкого применения в районах добычи нефти и газа поэтому проблемы сбыта, транспортировки, и дальнейшей переработки все еще имеют место. Кроме того, выделяемая на газофракционирующих установках жидкая фаза не является кондиционным продуктом. Второе направление:

- сжижение газа, стабилизация конденсата и транспортирование их в жидком виде за рубеж государства, что во-первых имеет свои специфические трудности, например природный газ целесообразно перекачивать по трубопроводам, возможность транспортирования сжиженных газов таким путем ограничена из-за проблем, связанных с их конденсацией, поэтому сжиженные газы в основном транспортируются с использованием относительно дорогостоящих средств, типа специализированных танкеров или железнодорожных цистерн. Высокая стоимость зачастую снижает ту ценность, которую они имели в местах добычи.

Исходя из вышесказанного проблемы эффективной глубокой переработки газа и газоконденсата вышли на первый план и нуждаются в срочном решении.

В настоящее время по Программе индустриализации Казахстана в республике создаются современные нефтехимические производства, которые позволят увеличить глубину и объемы переработки отечественного углеводородного сырья. Данные проекты будут введены в рамках масштабной программы индустриализации страны, которая реализуется Правительством РК по поручению Главы государства.

Реализуются 3 крупных проекта: по производству дорожных битумов на Актауском заводе пластических масс, по строительству комплекса по производству ароматических углеводородов на Атырауском НПЗ, а также по строительству интегрированного газохимического комплекса в Атырауской области.

В целом строительство интегрированного газохимического комплекса в Атырау состоит из трех этапов. Сначала запланировано возведение завода по переработке очищенного газа Тенгизского месторождения. Второй этап включает в себя реализацию завода по переработке газа Кашаганского месторождения. Наконец, на третьем этапе будет подключен газ Карачаганакского месторождения. Что позволит вовлечь в полноценную переработку основные газовые и газоконденсатные богатства страны.

Суммарная мощность производства должна составить 1 миллион 250 тысяч тонн продукции.

Это эквивалентно 800 тысячам тонн полиэтилена и 450-500 тысячам тонн полипропилена ежегодно.

Реализация индустриальных проектов позволит в долгосрочной перспективе обеспечить рост экспорта нефтехимической продукции с высокой добавленной стоимостью.

Список литературы:

1. Скоробогатов В.А., Соловьев Н.Н. Глобальные закономерности распространения формирования залежей и ресурсов сероводородсодержащего газа //Тез.докл. к международной конференции «Международный опыт и перспективы освоения сероводородсодержащих месторождений». М.:ООО «ВНИИГАЗ», 2. Хабибуллин С.Г., Оразова Г.А., Панченко О.Ю. Проблемы переработки меркаптансодержащего углеводородного сырья. // Доклады шестых международных научных надировских чтений «Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса» Алматы-Актау 2008 стр.467- 3. Алхозов Т.Г., Амиргулян Н.С. Сернистые соединения природных газов и нефтей. М.

«Недра» 4. Грунвальд В.Р. Технология газовой серы. М. «Химия», Расчетная модель системы технологических трубопроводов женной в единицах ускорения свободного падания g.

реактора 104-R-001, 002, 003 и печей 104-H-001, 104- H -002, 104- H -003 блока НРК комбинированной установки №4 в единицах g от периода воздействия сейсмической нагрузки. Задается направление сейсмичеООО «РН-Туапсинский НПЗ»», выполненная ской нагрузки по двум осям в горизонтальной плоскости, сейсмическая нагрузка прикладывается с использованием программного комплекса CAESAR II к определенным узлам системы, в нашем случае - это опорные точки этажерки реактора.

Инженер-проектировщик 2 кат., ООО «ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ» сил и моментов на штуцерах реактора не превышают допускаемых, значения напряжений в

Работа по построению расчетной модели и выполнению прочностных расчетов велась в WRC-107, и значения этих напряжений не превышают допускаемых значений. Расчетная модель ООО «ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ» с использованием программы Caesar II впервые. и результаты расчета были согласованы со специалистами компании UOP.

В целом, на освоение программного комплекса Caesar II, построение модели и получение результатов у монтажного отдела ушёл 1 год. Данную работу можно считать уникальной с Выводы точки зрения реализации в рамках отечественного проектирования нефтеперерабатывающих Программных продуктов отечественной разработки, позволяющих выполнять динамичезаводов. ские расчеты трубопроводов, оборудования и металлоконструкций строительной части, нет. Для Цель работы - проверка работоспособности системы технологических трубопроводов “печь- все нагружающие факторы режимов работы системы для проверки её прочности. В результате реактор” блока НРК Комбинированной установки №4 ООО «РН-Туапсинский НПЗ» при строи- чего были получены точные данные, обеспечивающие работоспособность системы, которые тельстве трубопроводных сетей в регионах с опасностью сейсмического воздействия. согласованы со специалистами компании UOP. Выполнение динамических расчетов позволило В ходе решения задачи необходимо было рассчитать прочность трубопроводов в пяти избежать излишне больших запасов в прочности элементов конструкций расчетной модели, что режимах работы системы “печь-реактор” с учетом сейсмических и ветровых воздействий. позволило оптимально и экономически эффективно спроектировать этажерку реакторов.

Методы решения поставленных задач и объем собранного материала говорить о возможности реализации институтом ООО «Ленгипронефтехим» аналогичных задач Построение расчетной модели и выполнение необходимых расчетов трубопроводов с учетом на других строительных площадках. Программный комплекс Caesar II сейсмического воздействия были начаты в ООО «ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ» с использованием программного комплекса Caesar II, что позволило выполнять комплексные задачи по следу- Список литературы:

- осуществлять статический и динамический анализ труб и систем трубопроводов в г.Туапсе»», М. - 2011г, С - учитывать при расчёте статики и динамики систем трубопроводов ветровые и сейсмиче- 2. Версия 5.00 CAESAR II. Руководство по работе, 2005 г.

- учитывать при расчёте систем трубопроводов влияние компенсаторов, клапанов, фланцев 4. Версия 5.00 CAESAR II. Техническое руководство, 2005 г.

- выполнять моделирование стальных конструкций и оборудования - проводить совместный расчет трубопроводных систем и металлоконструкций Расчетная модель включает в себя:

- трубопроводы, соединяющие секции печи с реактором и пакинокс с печью и реактором.

- модели оборудования - реактор, печь, пакинокс.

- металлоконструкция этажерки реактора.

Этапы расчета:

- статический расчет с у четом статического сейсмического и ветрового воздействий.

Включает пять основных режимов без учета ветровой и сейсмической нагрузки, режимы только с учетом сейсмической и с учетом ветрой нагрузки; и основные режимы с комбинацией ветровой и сейсмической нагрузки. Ветровая нагрузка задается в виде профиля давления ветра по высоте, сейсмическая нагрузка задается в виде максимально значения сейсмической нагрузки, выраРасчет и формирование полей давлений переходных или остановленном МН [2]. Возможно также оперативное прогнозирование ее развития. При процессов для оптимизации эксплуатационных затрат Введение Приоритетным направлением компании, занимающейся транспортировкой нефти, является безаварийная и бесперебойная поставка нефти заказчикам. Для обеспечения безаварийной работы и бесперебойной поставки необходим постоянный оперативный контроль и анализ всех технологических процессов происходящих в магистральном нефтепроводе (МН). Особую сложность представляет контроль и анализ переходных или быстроменяющихся процессов, так как магистральный нефтепровод является гидравлически сложной системой с распределенДля разработки планового поля давления опытным путем из накопленной базы осущестными параметрами по длине трубы. Действующая в настоящее время система диспетчерского контроля и управления (СДКУ) позволяет контролировать только установившиеся процессы перекачки нефти.

Оптимизация эксплуатационных затрат за счет повышения безопасности эксплуатации МН и уменьшения числа неплановых остановок перекачки нефти.

Методы и результаты исследования разрабатываются различные приложения и программные комплексы. В результате создается виде события, происходящие на нефтепроводе. Количество контролируемой, выводимой в различном виде информации постоянно растет.

Обилие окон и способов отображения информации часто не позволяет увидеть картину быстро меняющихся событий в целом. Человек, осуществляющий контроль процесса, физически не в состоянии за короткое время просмотреть все контролирующие панели, а тем более запомфункционирования нефтепровода и смоделированные процессы при соответствующих режимах нить и объединить полученную информацию в единую картину для составления представления о оператору требуется дополнительное время для того, чтобы сообщить о возникшей проблеме, а также для координации действий, направленных на устранение незапланированной ситуации.

В результате возможна неверная трактовка событий, неправильная оценка сложившейся ситуС внедрением предлагаемого подхода расчета и построения полей давления и принципов ации. Это может привести к неправильным действиям и нежелательным последствиям.

Для решения обозначенной проблемы целесообразно всю приходящую от различных и анализа вид. Одним из таких подходов является представление информации в виде визуклассифицировать и интерпретировать процессы, происходящие в МН; определять источники альных образов технологических событий [1]. Под технологическим событием в данном случае возмущений в МН и причины их вызывающие; контролировать и прогнозировать развитие перепонимается любое значимое и регистрируемое приборами изменение поля давлений технолоходного процесса в МН; отслеживать движение волн давления во время переходов; исключать гического участка нефтепровода.

Технологический участок МН представляет собой связанную гидромеханическую систему, в которой любые изменения давления в отдельных точках системы порождают волновые процессы изменения поля давления всей системы. Эти процессы могут быть отображены в виде цветовых меняющихся картин, имеющих характерные признаки событий, их порождающих. Умение распознавать и интерпретировать эти события по цветовым картинам оказывается чрезвыпозволяет решать задачи оптимизации эксплуатационных затрат.

чайно полезным для текущей оперативной оценки технологической ситуации на действующем Список литературы:

1. Пушкарев А.П., Мызников М.О., Шмурыгин М.В. Визуальные средства оперативного контроля за соблюдением технологических режимов перекачки нефти по МН // Наука и техногрузовых электровозов переменного тока логии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2011. №2. С.30-34.

2. Мызников М.О., Унгер Д.П., Синельников СВ. Идентификация технологических событий на участках магистральных нефтепроводов на основе графических образов изменения полей давления // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2013. №2.

С. 104-109.

3. Некрасов И.В. Определение требуемой точности математической модели при построЖелезнодорожный транспорт играет значительную роль в развитии экономики страны.

ении системы диспетчерского контроля и управления магистральным нефтепроводом // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. №2. С.38-43.