CC BY
3
A UNIVERSUM:
№11(128)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2024 г.
УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПРОПАН-БУТАНОВОЙ ФРАКЦИИ В УЗБЕКИСТАНЕ
Холов Илхом Абдукаюмович
доцент
Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Рахимжонов Бекмуроджон Бахтиёржон угли
доцент
Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Таджиева Гулмира Абдувалиевна
доцент
Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Назарбеков Махмудбек Косимбекович
доцент
Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Тошмуродов Шахзод Шерзодович
магистр
Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Усмонова Юлдуз Шералиевна
ст. преподаватель Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент
INCREASE IN PRODUCTION OF PROPANE-BUTANE FRACTION IN UZBEKISTAN
Ilkhom Kholov
Associate professor
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Bekmurodzhon Rakhimzhanov
Associate Professor
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Gulmira Tadzhieva
Associate professor
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПРОПАН-БУТАНОВОЙ ФРАКЦИИ В УЗБЕКИСТАНЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Холов И.А. [и др.]. 2024. 11(128). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18664
jU UNÎVËRSUM:
№11(128)_Л^ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2024 г.
Makhmudbek Nazarbekov
Associate professor
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Shakhzod Toshmurodov
Master,
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Yulduz Usmonova
Senior teacher Tashkent Chemical-Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В последние годы Узбекистан демонстрирует устойчивый рост в топливно-энергетическом секторе, что обусловлено растущей потребностью в пропан-бутановой фракции как внутри страны, так и на экспортных рынках.
Данная работа посвящена исследованию возможностей увеличения производства пропан-бутановой фракции в Узбекистане. В ней рассматриваются текущее состояние отрасли, главные производственные мощности, а также факторы, способствующие росту спроса на данный продукт. Анализируется влияние государственного регулирования, инвестиций в промышленность и современных технологий на производственные процессы. Особое внимание уделяется экологическим аспектам и необходимости устойчивого развития в условиях изменения климата. В ходе исследования представлены примеры успешного опыта других стран, который может быть адаптирован в Узбекистане.
ABSTRACT
In recent years, Uzbekistan has demonstrated steady growth in the fuel and energy sector, which is due to the growing demand for propane-butane fraction both domestically and in export markets. This paper is devoted to the study of the possibilities of increasing the production of propane-butane fraction in Uzbekistan. It examines the current state of the industry, the main production capacities, as well as factors contributing to the growth of demand for this product. The impact of government regulation, investment in industry and modern technologies on production processes is analyzed. Particular attention is paid to environmental aspects and the need for sustainable development in the context of climate change. The study presents examples of successful experience from other countries, which can be adapted in Uzbekistan.
Ключевые слова: сырьевой газ, пропан-бутановая фракция, нестабильный газовый конденсат, установка сероочистки, дожимная компрессорная станция.
Keywords: raw gas, propane-butane fraction, unstable gas condensate, desulphurization unit, booster compressor station.
Введение
Для обеспечения высокого темпа развития экономики Узбекистан и удовлетворения потребности в жидких углеводородах проблема увеличения глубины извлечения ценных компонентов из природного газа является актуальной задачей сегодняшнего дня.
Основной объем природного газа на сегодняшний день перерабатывается на Мубарекском и Шуртанском газоперерабатывающих заводах.
На УДП «Мубарекский ГПЗ» природный газ очищаются от сероводорода (Н2S), частично от углекислого газа (СО2), и затем основная их часть (около 85%) без дополнительной переработки направляется к потребителям. В то же время в нашей республике на газоперерабатывающих заводах имеется опыт глубокого извлечения из природного газа с применением турбодетандерных агрегатов ценных компонентов как пропан-бутановая фракция и газовый конденсат.
Сжиженный углеводородный газ производят на предприятиях отрасли в основном двумя способами:
• путем отпарки легколетучих углеводородов из нестабильного газового конденсата и выделения пропан-бутановой фракции на установках стабилизации (УСК) Мубарекского ГПЗ, а также на установках переработки нефти и газового конденсата Бухарского и Ферганского НПЗ;
• путем глубокого охлаждения природного газа за счет эффекта расширения газа в турбодетандере с последующей ректификацией выделенного конденсата на установке получения пропан-бутановой смеси предприятия «Шуртаннефтегаз» и при применении внешнего холодильного цикла на Шуртанском газохимическом комплексе.
Для увеличения производства сжиженного газа из природного газа на «Мубарекский ГПЗ» построено 1 очередь установки получения пропан-бутановой смеси производительностью 12 млрд. м3/год. Учитывая, что производительность Мубарекского газоперерабатывающего завода составляет до 30 млрд. м3/год. для увеличения дополнительного производство сжиженного газа возникает необходимость
строительство 2 очереди установки получения пропан-бутановой фракции из природного газа. Сырьем для установки получения пропан - бутановой смеси будет использоваться природный газ, поступающий с установки аминовой сероочистки данного завода.
Предлагаемая установка предназначены для переработки на современном техническом уровне природного газа с целью получения следующих товарных продуктов:
• Смесь пропана и бутана технических (ПБТ), по ГОСТ Р 52087-2003;
• Бензин газовый стабильный (СГБ), по ТУ 39-1340-89;
• Сухой отбензиненный газ по ГОСТ 5542-87 после извлечения тяжёлых компонентов направляется в дожимную компрессорную станцию и далее в магистральный газопровод.
В состав предлагаемой установки получения пропан-бутановой смеси входят нижеследующие основные системы :
• дожимная компрессорная станция (ДКС);
• установка адсорбционной осушки газа (3 нитки производительностью по 4 млрд. м3/год каждая)
• установка получения пропан-бутановой смеси (переработки природного газа 3 нитки производительностью по 4 млрд. м3/год каждая);
В состав установок переработки природного газа входят следующие основные блоки:
• фильтров
• предварительного охлаждения и деметани-зации
• турбодетандерный агрегат с маслосистемой
• деэтанизации
• газофракционирования
Технологическая схема установки приведена в рисунке 1.
Природный газ поступает на установку получения пропан-бутановой смеси под давлением: 6,7-6,8 МПа при температуре 40-45°С после ДКС, очищенный от H2S и СО2, осушенный на установке цеолитовой осушки до температуры минус 70 ОС, поэтому перед подачей на переработку он поступает в блок фильтров, где проходит очистку от механических примесей для защиты оборудования. Блок состоит из четырех фильтров, два из которых находятся в работе (при параллельном включении), а два других - в резерве.
Очищенный газ поступает в блок предварительного охлаждения, где разделяется на два потока. Основной направляется в теплообменник Т-1, а часть газа, охлаждение которой производится за счет рекуперации холода потока, направляемого в качестве питания в колонну-деэтанизатор К1, поступает в теплообменник Т-2. Отбор потока на теплообменник Т-2 производится по заданию регулятора температуры питания колонны К-1. Для обеспечения заданного распределения потоков на входе в теплообменник Т1 . Охлаждение газа в теплообменнике Т-1 за счет холода обратного потока отбензиненного газа.
В теплообменниках Т-1 и Т-2 происходит охлаждение газа до температуры минус 43 °С и его частичная конденсация. Паро-жидкостная смесь направляется на разделение фаз в сепаратор С-1, из которого паровая фаза направляется на расширение в детандер турбодетандерного агрегата, а жидкость дросселируется. Далее эта жидкость частично испаряется в интервале температур от минус 60 до 36°С, отдавая свой холод прямому потоку исходного газа в теплообменнике Т-2, и поступает в колонну К-1. Сухой отбензиненный газ
Рисунок 1. Технологическая установка УПБС
После адиабатического расширения до давления 2,86МПа поток, прошедший детандер, подается на сепарацию фаз в сепаратор С-2 при температуре минус 80°С. Жидкость из сепаратора С-2 отбирается насосом и подается на верхнюю тарелку колонны К-1 в качестве флегмы. Регулирование производительности насоса осуществляется байпасированием части жидкости из линии нагнетания насоса в сепаратор С-2.
В ректификационной колонне К-1 - деэтанизаторе из жидкости отгоняется метан и этан, отводимые с верха колонны. Объединенный газовый поток из сепаратора С-2 и колонны К-1 направляется на рекуперацию холода в межтрубное пространство теплообменника Т-1 и далее поступает на всас КС,
по выходе из которого отбензиненный газ направляется в газопровод под давлением 3,2 МПа.
Кубовая жидкость колонны К-1 направляется в колонну К-2 в качестве питания.
Колонна получения ПБТ К-2 работает под давлением 13,5 МПа. Подвод тепла в колонну К-2 аналогичен с колонной К-1. Верхним продуктом колонны являются сжиженные углеводородные газы, отвечающие марке ПБТ (пропан-бутан технический).
Кубовый продукт колонны К-2 отбирается аналогично отбору для колонны К-1 - из камеры кипятильника Т-4. Подвод тепла в кипятильник и система регулирования также полностью аналогичны с системой работы колонны К-1.
Материальный баланс разделения для расчетного состава природного газа приведен в таблице 1.
Tаблица 1.
Материальный баланс разделения для расчетного состава природного газа
Наименование Молярная доля, %
Азот N2 0,45
Метан СН4 91,15
Этан С2Н6 4,11
Пропан С3Н8 1,067
Изо-бутан 1-С4Н10 0,17
Н-бутан П-С4Н10 0,31
Изо-пентан 1-СзН12 0,103
Н-пентан П-С5Н12 0,105
Гексан + в СбН14 0,238
Двуокись углерода С02 2,28
Всего Е 100,0
Материальный баланс разделения для расчетного состава природного газа приведен в таблице 2.
Таблица 2.
Материальный баланс разделения для расчетного состава природного газа
Наименование компонентов Природный газ Продукты разделения
Отбензиненный газ ПБТ БГС
мол. доля мол. доля масс. доля масс. доля
СО2 2,281 2,323 0,010
N2 0,459 0,468
СН4 91,151 92,838
С2Н6 4,116 4,063 5,730
С3Н8 1,067 0,279 52,400
ьС4Ню 0,170 0,013 13,610 0,110
П-С4Н10 0,310 0,014 25,260 1,090
ьС5Н:2 0,103 0,001 2,270 17,290
П-С5Н12 0,105 0,001 0,720 20,860
п-С6Н:4 0,238 0,000 0,010 60,640
Расход потока, т/ч 376,05 355,163 13,0 6,6
Для безопасности эксплуатации, контроля и управления технологическими процессами УПБС используется автоматизированная информационно-измерительная система управления технологических процессов.
Принятый уровень контроля и автоматизации обеспечивает безаварийную работу установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала непосредственно на технологических площадках.
Предложена технология переработки природного газа, соответствующая современному техническому уровню.
Извлечение из природного газа пропана и более тяжелых компонентов производится методом охлаждения и частичной конденсации исходного газа с последующим расширением охлажденной газовой фазы в турбодетандере. Внешние холодильные циклы на установке не применяются.
С целью повышения коэффициента извлечения давление исходного газа принято максимально возможным, а диаметры трубопроводов и сечения
рабочих пространств аппаратов выбраны так, чтобы потери давления при движении газовых потоков по установке были минимальными.
Используется современный турбодетандерный агрегат с КПД детандера не ниже 85%.
Заключение
Таким образом, ввод в эксплуатацию установки получения пропан-бутановой смеси дает возможность увеличению производства сжиженного газа на 125 тысяч тонн в год и 100 тысяч газового конденсата в год.
Установки получения пропан-бутановой смеси - это направление развития газопереработки в Узбекистане является одним из перспективных, так как оно позволяет, увеличит, растушуй спрос из года в год на жидкие углеводороды. Так же обеспечить потребность коммунально-бытового хозяйства и поставки сжиженного газа на экспорт перевода транспорта на сжиженный газ и охраной окружающей среды.
Список литературы:
1. Каландаров П.И., Назарбеков М.К., Г.Икрамов. Глубокая переработка природного газа с получением пропан-бутановой смеси на УДП «Мубарекский ГПЗ» Проблемы Энерго-и ресурсосбережения, 2009 №1-2. С. 113-118
2. П.И. Каландаров, М.К. Назарбеков. Проектное решение и реализация программного обеспечения системы автоматизации технологических процессов производства на нефтегазоперерабатывающих заводах Узбекистана./Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах, 2011 № 1-2. 52-60.
3. М.К. Назарбеков, Э.А. Рахматов. Методы применения осушки природного газа при проектирования установок в газовой промышленности Журнал Проблемы энерго- и ресурсосбережения. 2016 № 1-2. С 188-193.
4. П.И. Каландаров, М.К. Назарбеков Задачи оптимального проектирования установки получения пропан-бутановой смеси для увеличения производства сжиженного газа в УДП «Мубарекский ГПЗ» 14-я Международная конференция Нефть и Газ 12-13 мая 2010 С 109-110.
5. М.К. Назарбеков, Р.Х. Юлдашев Увеличение производства пропан-бутановой фракции на газоперерабатывающих комплексах Узбекистана Международная научно-техническая конференции 22 ноябрь 2012 г.
6. Курбонов А.А. Шапатов Ф.У., Бобоев Д.С., Тохирова З.Б. Анализ производства пропан-бутановой смеси из природного газа и возможность синтеза олефинов universium № 7 2021.
7. Электронный ресурс https://rublog.ung.uz/modemizasiya
