CC BY
25ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАЦИИ
МЕТАНОЛА Ишмурзин А.А.1, Мияссаров Р.Ф.2, Махмутов Р.А.3
'Ишмурзин Абубакир Ахмадуллович - профессор, доктор технических наук; 2Мияссаров Руслан Фарисович — аспирант, кафедра технологических машин и оборудования, Уфимский государственный нефтяной технический университет;
3Махмутов Рустам Афраильевич - кандидат технических наук, Уфимский государственный нефтяной технический университет, инженер по ремонту 1 категории, ООО «Газпром добыча Ямбург», г. Уфа
Аннотация: в настоящее время важным направлением газовой промышленности является повышение технико-экономических показателей регенерации метанола и развитие ресурсосберегающих технологий. Установки регенерации метанола предназначены для восстановления высококонцентрированного метанола (95% масс.) из водо-метанольного раствора. Ключевые слова: колонна регенерации, центробежный разделитель, блок-фильтры.
На сегодняшний день, регенерация метанола на месторождениях Западной Сибири осуществляется по следующему принципу: водометанольный раствор (ВМР) с температурой 10 - 30°С из емкости подается насосом через блок-фильтры 1-й ступени в трубное пространство теплообменников, нагревается встречным потоком до температуры 40 - 80°С и подается на фильтры второй ступени где происходит улавливание механических примесей и подается на полуглухую тарелку колонны регенерации. С полуглухой тарелки колонны водометанольный раствор смешивается с частью воды кубового остатка колонны на входе насосов и подается в межтрубное пространство теплообменников. ВМР охлаждается до температуры 40-80°С и поступает в печь огневой регенерации метанола для нагрева до температуры 98-105°С.
В печи ВМР одним потоком последовательно проходит конвективную и радиантную части, нагреваясь до 98^105°С. Парожидкостная смесь по коллектору возвращается в колонну под полуглухую тарелку. Пары метанола и воды через полуглухую тарелку поступают в массообменную часть колонны, вода в трубное пространство теплообменника куба колонны [1].
Уходящие с верха колонны пары метанола с температурой до 75оС поступают в воздушные холодильники, где охлаждаются, конденсируются и с температурой 20^30°С направляются в разделитель регенерированного метанола.
Блок-фильтры 2-й ступени являются важным конструктивным элементом системы предназначенной для улавливания механических примесей. Наличие в BMP большого количества мех. примесей (песок, глина, окислы железа и т.д.), поступающем на регенерацию, существенно осложняют работу установок регенерации метанола [2]. Указанные недостатки снижают эффективность системы регенерации метанола и увеличивают сложность ремонтно-восстановительных работ: оседающая на стенках блок-фильтров грязь затрудняет процесс фильтрации и также способствует загрязнению колонны.
Для решения данной проблемы предлагается установка центробежного разделителя после выносных теплообменников (рисунок 1).
3
Рис. 1. Центробежный разделитель: 1 - завихритель;2 - двухфазный сепаратор; 3 - патрубок для выхода механических примесей; 4 - патрубок для разделенной смеси
Принцип действия основан на разделении двухфазного потока, разделяемая смесь через входной патрубок и завихритель 1 приобретает круговое движение, возникают значительные центробежные силы, которые во много раз превышают силу сопротивления, которую испытывает частица при перемещении в жидкости и под действием которых более тяжелая фаза движется от оси сепаратора к его стенкам по спиральной траектории и через нижний патрубок 3 происходит выход твердой фазы. Более легкая фаза движется во внутреннем спиральном потоке, и выбрасывается через патрубок 4 для отвода продукта. На частицу в сепараторе действуют:
1. центробежная сила;
2. сила тяжести;
3. силы динамического давления жидкости и трения на поверхности раздела частица-жидкость, зависящие от кинематической и турбулентной вязкости;
4. архимедова сила, зависящая от плотности суспензии;
5. подъемная сила, возникающая в турбулентном потоке;
6. силы, связанные с турбулентной вязкостью;
7. силы сопротивления, возникающие при ударе о другие частицы и о стенки разделителя. Учесть в аналитических расчетах влияние совокупности всех этих сил, величина которых
изменяется в зависимости от параметров работы и характеристики обрабатываемого материала, не представляется возможным. Поэтому некоторыми силами пренебрегают, так как их воздействие очень мало [1].
Самое большое влияние на частицу оказывают центробежная сила и сила радиального потока. От их соотношения зависит направление движения частицы. Если центробежная сила будет больше силы сопротивления среды, то частицы будут отброшены к стенке сепаратора и вместе с внешним потоком переместятся вниз и выйдут через нижнее отводное отверстие.
Список литературы
1. БашаровМ.М., Сергеева О.А. Устройство и расчет гидроциклонов: учебное пособие. Под ред. А.Г. Лаптева. Казань: Вестфалика, 2012. 92 с.
2. Коныгин С.Б., Иваняков С.В. Процессы седиментации в дисперсных системах Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2009-21 с.
3. Костюк С.В., Рязанов А.В., Апарин А.К. О возможности использования центробежного ректификационного аппарата для регенерации метанола // Молодой ученый, 2016. № 10. С. 246-249.
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА Ишмурзин А.А.1, Мияссаров Р.Ф.2, Махмутов Р.А.3
'Ишмурзин Абубакир Ахмадуллович - профессор, доктор технических наук; Мияссаров Руслан Фарисович — аспирант, кафедра технологических машин и оборудования, Уфимский государственный нефтяной технический университет;
3Махмутов Рустам Афраильевич - кандидат технических наук, Уфимский государственный нефтяной технический университет, инженер по ремонту 1 категории, ООО «Газпром добыча Ямбург», г. Уфа
Аннотация: Россия является мощной газовой державой, располагающей огромными запасами природных газов и газоконденсата. Разведанные запасы природного газа и конденсата, достаточны для организации их крупномасштабной добычи. Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто быть нефтехимическим сырьем, а становясь заменителями нефти. Нефть, природный газ, а также продукты их переработки составляют основу топливно-энергетического комплекса Российской Федерации и определяют экономическое развитие других отраслей и страны в целом.
Ключевые слова: низкотемпературная сепарация, газовый конденсат, дроссель, сепаратор.
