CC BY
43ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА И УМЕНЬШЕНИЕ СРОКА МЕЖРЕМОНТНОГО ПЕРИОДА КОЛОННЫ РЕГЕНЕРАЦИИ И БЛОКА ФИЛЬТРОВ
1 2 3
Ишмурзин А.А. , Мияссаров Р.Ф. , Махмутов Р.А.
1Ишмурзин Абубакир Ахмадуллович - профессор, доктор технических наук;
2Мияссаров Руслан Фарисович - аспирант, кафедра технологических машин и оборудования;
3Махмутов Рустам Афраильевич - кандидат технических наук, Уфимский государственный нефтяной технический университет, инженер по ремонту 1 категории, ООО «Газпром добыча Ямбург», г. Уфа
Аннотация: установки регенерации метанола предназначены для восстановления высококонцентрированного метанола (95% масс.) из (ВМР) и на данный момент важными направлениями газовой промышленности являются повышение технико-экономических показателей регенерации метанола и развитие ресурсосберегающих технологий. Относительно высокая стоимость метанола в местах его потреблений обуславливает экономическую эффективность установок регенерации даже при малых объемах (от 3 м3/день).
Ключевые слова: колонна регенерации, механические примеси, гравитационный разделитель.
УДК 66.067.8
Технологическая схема регенерации метанола заключается в первую очередь, в подготовке ВМР перед загрузкой в колонну, с целью очитки от механических примесей и конденсата [3].
На сегодняшний день, регенерация метанола на месторождениях Западной Сибири с 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 теплообменнкиов. 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.
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].
Существенным недостатком указанного способа является низкая эффективность системы регенерации метанола и сложность ремонтно-восстановительных работ из-за:
- большого количества мехпримесей (песок, глина, окислы железа и т.д.) в BMP, поступающем на регенерацию. Мехпримеси забивают аппараты системы регенерации (фильтры, теплообменники, колонны регенерации и т.д.);
- наличия в BMP конденсата и растворенных в нем смазок (таких как Л3-162), которые существенно осложняют работу установок регенерации метанола. Оседающая на стенках теплообменников и аппаратов смазка затрудняет процесс теплообмена и массообмена. Выделяющийся из BMP в процессе регенерации конденсат блокирует процесс отпарки паров метанола и воды из куба колонны;
- наличия в BMP солей жесткости (гидрокарбонатов), переходящих в карбонаты (нерастворимые соли) при изменении термобарических параметров BMP в процессе регенерации и забивающие аппараты системы регенерации.
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 [2].
Предлагаемый способ регенерации заключается в вводе новых промежуточных процессов, установке гравитационного разделителя после выносных теплообменников (рисунок 1).
Успокоитель
\ / \ Выход BMP
\рренажная линия
Рис. 1. Разделитель продольный разрез
Принцип действия разделителя заключается в успокоении потока жидкости и гравитационном осаждении механических примесей. Технический результат заключается в том, что достигается повышение качества регенерации метанола из водометанольного раствора, снижение объемов ремонтно-восстановительных работ и снижение уровня негативного воздействия на окружающую среду (т.к. после регенерации содержание в пром. стоках закачиваемых в пласт мех. примесей меньше).
Список литературы
1. Башаров М.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.
