Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка и совершенствование массообменного оборудования в системах подготовки попутного газа на промыслах

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Разработка и совершенствование массообменного оборудования в системах подготовки попутного газа на промыслах"

На правах рукописи

005004044

Прусаченко Сергей Николаевич

РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В СИСТЕМАХ ПОДГОТОВКИ ПОПУТНОГО ГАЗА НА ПРОМЫСЛАХ

Специальности: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений, 05.02.13-Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль)

- 8 ДЕК 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2011

005004044

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кунина Полина Семёновна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Керимов Ибрагим Ахмедович

кандидат технических наук Павленко Павел Павлович

Ведущая организация: ООО «Научно-производственная

компания «ЭКСБУР-К»

Защита состоится «22» декабря 2011 года в 1430 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, д. 2

Автореферат разослан «21» ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 212.100.08 кандидат химических наук, доцент / к Г.Г. Попова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эффективность разработки нефтяных и газовых месторождений во многом зависит от снижения потерь углеводородного сырья и качества подготовки его к транспорту. Особенно это актуально для нефтяного газа, большая часть которого до недавнего времени сжигалась на факелах. Процессы подготовки попутного нефтяного газа в значительной степени обуславливается применением современного высокоэффективного технологического оборудования. Доля колонного оборудования на установках подготовки попутного нефтяного газа составляет не менее 20% общего количества. Эффективность его работы определяется эффективностью работы его внутренних элементов, так называемых, массооб-менных контактных устройств, наиболее распространенными из которых являются массообменные тарелки.

Существующие сегодня массообменные тарелки обладают рядом существенных недостатков: узкий диапазон эффективной работы, недостаточная развиваемая массообменная поверхность и как следствие низкая эффективность, высокое гидравлическое сопротивление, высокая металлоемкость.

Разработка высокоэффективной и высокопроизводительной массообменной тарелки является крайне актуальной задачей для нефтяной и газовой промышленности. Реконструкция существующих колонных аппаратов с заменой установленных в них контактных устройств на более производительные и эффективные позволит существенно повысить производительность колонн в частности и технологических установок в делом, повысить качество вырабатываемой в колоннах продукции, снизить энергопотребление технологического узла колонного аппарата за счет снижения количества циркулирующей жидкости. Установка более эффективных и производительных контактных устройств в новых колонных аппаратах, позволит снизить их массово-габаритные характеристики, за счет снижения диаметра, высоты и толщины стенки колонн.

Цель работы и основные задачи исследования

Снижение потерь добываемого углеводородного сырья путем совершенствования колонного оборудования промысловых установок комплексной подготовки попутного газа.

Задачи исследования:

1. На основании анализа существующих принципов функционирования массообменных контактных устройств выявить оптимальную компоновку и конст-

руктивные размеры элементов провальных тарелок, предназначенных для использования в колонных аппаратах непосредственно на промыслах в составе малогабаритных, блочных и комплексных установок подготовки газа;

2. Теоретически обосновать зависимости скорости газа в колонном аппарате, которой соответствует начало и конец работы контактных устройств, а также эффективности его работы от диметра проходных отверстий в полотнах тарелок и площади их свободного сечения;

3. Разработать экспериментальную лабораторную установку, моделирующую гидродинамические условия в колонных аппаратах;

4. Провести экспериментальные исследования эффективности работы выбранного ряда массообменных контактных устройств с целью подтверждения теоретически обоснованных зависимостей;

5. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработать конструкцию провальной трехслойной тарелки, обеспечивающую повышенную производительность и эффективность по сравнению с существующими аналогами.

Научная новизна

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований предложена и научно обоснована новая методика анализа работы массообменных контактных устройств учитывающая их работу при малых газожидкостных нагрузках;

2. Разработана универсальная комплексная методика расчета провальных трехслойных тарелок с расчетом всех влияющих на эффективность и производительность гидродинамических параметров;

3. Разработан и запатентован способ массообмена с помощью контактных устройств провального типа, в котором реализованы полученные экспериментальным путем данные по взаимодействию на контактных ступенях жидкости и газа, подаваемых противотоком, с организованными чередующимися областями преимущественного прохода газа и преимущественного стока жидкости.

Методы исследований

В исследованиях использовались методы планирования экспериментов, практические методы экспериментального исследовании, методы системного анализа эксплуатации технологического оборудования, методы математического моделирования идентификационных параметров контактных устройств, адекватно отражающих процессы гидродинамики и массообмена на исследуемых элементов в рамках поставленной задачи, методы математической статистики.

Практическая ценность работы

1. Внедрение в производство, разработанного автором контактного устройства провального типа позволит:

- решить задачу увеличения производительности установок нефте- и газоподготовки путем замены контактных устройств, уже установленных в колоннах;

- повысить степень энергосбережения на производстве, за счет снижения количества циркуляции технологических потоков на установках с колонными аппаратами;

- снизить металлоемкости при производстве новых колонных аппаратов с установленными провальными трехслойными тарелками, а именно уменьшения их диаметра и высоты, за счет более высоких эксплуатационных показателей данных контактных устройств;

2. Разработанная комплексная методика расчета провальных тарелок с расчетом всех влияющих гидродинамических параметров может быть использована для проведения поверочных расчетов уже эксплуатируемых промышленных колонных аппаратов;

3. Эффективность разработок подтверждается соответствующим заключением о внедрении разработанных контактных устройств на установке подготовки попутного нефтяного газаТуймазинского ГПП (ОАО АНК «Башнефть») в колонне регенераторе раствора метилдиэтаноламина К-202. Эксплуатация регенератора показала, что установленные в колонне трехслойные провальные тарелки обеспечивают требуемое значение остаточного содержания сероводорода в регенерированном растворе метилдиэтаноламина в 0,7 г/дм3 т.е. эффективность трехслойных провальных тарелок в регенераторе достигает 90 %.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на IV Ежегодной региональной отраслевой научно-технической конференции «Проблемы развития автоматизации и механизации процессов добычи, переработки и транспорта газа и газового конденсата» 27-28 марта 2008 года, г. Краснодар, ОАО «НПО Промавтоматика»; XXIV Всероссийском межотраслевом совещании «Проблемы утилизации попутного нефтяного газа и его оптимальные направления использования» 6-7 октября 2010 года, г. Сочи, ОАО «НИПИгазпереработка»; XXV Всероссийском межотраслевом совещании «Проблемы утилизации попутного нефтяного газа и его оптимальные направления использования» 27-30 сентября 2011 года, г. Геленджик, ОАО «НИПИгазпереработка»; VI! Ежегодной научно-технической конференции «Инновационные реше-

ния актуальных проблем для предприятий нефтегазовой промышленности» 5-6 октября 2011 года, г. Краснодар, ОАО «НПО Промавтоматика».

Публикации результатов работы

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе: б в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 10 патентов РФ,

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников (107 наименований). Работа изложена на 147 стр. машинописного текста, содержит 45 таблиц и 34 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность.

В первой главе представлен аналитический обзор существующих контактных устройств, их видов, конструктивных исполнений и характеристик, отвечающих за эффективность, а также гидродинамические режимы работы провальных тарелок, предельные и рабочие нагрузки. Рассмотрена предлагаемая автором для исследования трехслойная тарелка провачьного типа.

В промысловой подготовке природного и нефтяного газа к транспорту на УКПГ для наиболее полного извлечения полезных углеводородов широко используют в качестве неотъемлемых составляющих такие процессы как:

- осушка газа, проводящаяся с целью предотвращения образования жидкостных, ледяных и кристаллогидратных пробок в трубопроводах, улучшения условий работы компрессорного оборудования и снижения коррозионной активности газа;

- отбензинивание газа, проводящееся с целью извлечения углеводородов Сз,оыте, способных в условия транспорта перейти в жидкое состояние с образованием пробок. К тому же углеводороды Сцпьшш являются ценным сырьем для химической и нефтехимической промышленности.

Осуществление указанных технологических процессов проводится на установках, основным элементом которых являются ректификационные и абсорбционные аппараты, представляющие собой ряд ступеней контакта, соединенных в последовательный разделительный каскад.

Ступенчатый контакт осуществляегся, как правило, при противоточном движении пара и жидкости на специальных устройствах - так называемых массо-

обменных контактных устройствах или массообменных тарелках. В данном случае ректификационный или абсорбционный аппарат обычно представляет собой вертикальную цилиндрическую колонну, с рядом горизонтально расположенных на определенном расстоянии друг от друга тарелок.

Контактные устройства тарельчатого типа получили наибольшее распространение в ректификационных и абсорбционных процессах в силу ряда причин -надежность в эксплуатации, удобство в обслуживании, монтаже и демонтаже, относительно невысокая себестоимость. Именно конструктивные особенности массообменных тарелок и определяют эффективность работы абсорбционных и ректификационных колонн.

На эффективность работы контактных устройств также оказывают немаловажное влияние условия проведения технологического процесса, физические свойства взаимодействующих фаз, атак же количество и природа механических примесей, циркулирующих в системе. В связи с этим сравнительная оценка эффективности массообменных аппаратов с различными контактными устройствами, для выявления их оптимальных конструктивных и технологических параметров является достаточно сложной практической задачей.

В настоящее время в промышленности применяются разнообразные конструкции контактных устройств тарельчатого типа, которые можно классифицировать следующим образом:

1) По способу организации относительного движения потоков контактирующих фаз: перекрестноточные, перекрестно-прямоточные, противоточные, прямоточные. Принципиальные схемы движения газа и жидкости представлены на рисунке 1.

Пар^ к

I рКядют

т

гЫ

г\

а - перекрестноточные; б - перекрестно-прямоточные; в - противоточные; г - прямоточные

Рисунок 1 - Принципиальные схемы движения газа и жидкости Применение той или иной схемы движения потоков зависит от необходимости достижения определенной цели, так для увеличения производительности ис-

пользуют прямоточную схему движения, а для повышения эффективности массо-обмена более рациональным является применение противоточной и перекрестно-точной схемы. Однако в большинстве случаев для эффективной работы колонного аппарата во внутренних контактных устройствах необходимо оптимальной сочетание указанных характеристик.

Перекрестноточные и перекрестно-прямоточные тарелки предполагают наличие специальных переливных устройств, с помощью которых жидкость поступает с вышерасположенной тарелки на нижерасположенную. В пределах полотна тарелки жидкость может течь ло горизонтальной или слегка наклонной в сторону слива поверхности в одном уровне или каскадом, а на смежных тарелках - в разных или в одном направлениях.

Противоточные тарелки не имеют специальных устройств для перехода жидкости с одной тарелки на другую, пар и жидкость проходят через одни и те же отверстия в полотне тарелки, при этом места прохода жидкости и газа случайным образом перемещаются по площади тарелки. Наиболее распространенным типом таких тарелок является дырчатая провальная тарелка.

2) По способу перехода жидкости с вышерасположенной тарелки на нижерасположенную: со сливными устройствами (рисунок 2), без сливных устройств (с неорганизованным сливом жидкости).

3) По характеру диспергирования взаимодействующих фаз: барботажные, струйные, струйно-барботажные, струйно-вихревые, пленочно-вихревые.

4) По числу потоков: однопоточные, двухпоточные, трехпоточные, четы-

рехпоточные, многопоточные.

-V—

т

-V-

т

т

ггз,

-V-

-V-

Л"

-V-

/1

\

I/

однопоточная двухмоточная трехпоточиая четырех! юточ пая

Рисунок 2-Тарелки с переливными устройствами

Автором предлагается наиболее информативная классификация контактных устройств тарельчатого типа, представленная на рисунке 3.

Рисунок 3 - Классификация контактных устройств Переливные тарелки обладают целым рядом существенных недостатков: низкая удельная производительность, относительно высоким гидравлическим сопротивлением, большой металлоемкостью и высокой себестоимостью, чувствительностью к загрязненным средам, которые забивают переливные карманы и отверстия в полотнах тарелок. Последнее обстоятельство приводит к тому, что происходит прекращение подачи газа или существенное снижение его давления, как следствие к росту перепада давления, с последующим захлебыванием колонны.

Кроме того, для возобновления нормальной работы необходимо останавливать колонну и производить трудоемкую очистку.

Поэтому наиболее перспективной конструкцией, по мнению автора, являются тарелки провального типа, обладающие тремя существенными преимуществами перед тарелками с переливами - более высокая производительность, пониженное гидравлическое сопротивление, и что особенно заслуживает внимания -способность длительной работы на загрязненных средах и более низкая металлоемкость.

К достоинствам провальных тарелок можно отнести следующие: простота устройства, легкость монтажа, осмотра и ремонта, низкое гидравлическое сопротивление, из-за отсутствия сливных устройств полезная площадь тарелок увеличивается на 15-30%. Поэтому производительность колонн с провальными тарелками несколько выше.

Немаловажным достоинством провальных тарелок является возможность эффективной их эксплуатации на загрязненных средах. Последнее обстоятельство имеет важное значение для нормальной работы установок масляной абсорбции, при эксплуатации которых происходит окисление абсорбента с образованием твердых продуктов. Полотна и карманы переливных тарелок забиваются этими продуктами, и аппараты приходится часто отключать и подвергать трудоемкой очистке. Применение провальных тарелок с большим свободным сечением позволяет значительно продлить срок эксплуатации абсорберов и облегчает их очистку.

Дырчатые и решетчатые провальные тарелки отличаются простотой конструкции, более низкой стоимостью изготовления и монтажа, меньшим гидравлическим сопротивлением, чем тарелки других конструкций, относящиеся к данному типу контактных устройств.

Во второй главе автором приводится исследование диапазона эффективной работы трехслойных провальных тарелок, включающее описание экспериментального стенда, планирование эксперимента и методику его проведения.

Известно, что процессы абсорбции и ректификации включают в себя взаимодействие газа и жидкости за счет их взаимного прямо- или противоточного движения в колонном аппарате и контактирования на массообменных ступенях или, так называемых, тарелках. Эффективность массообменных процессов в целом, а абсорбции и ректификации в частности определяются величиной развиваемой по-

верхности массообмена при прохождении газа через специальные технологические отверстия в контактных частях массообменных тарелок и барботирования в виде пузырьков через слой жидкости на тарелке.

Для моделирования таких условий была создана пилотная установка, на которой проводились исследования процесса взаимодействия газа и жидкости на модельных средах с целью оптимизации основных конструктивных и режимных параметров контактных устройств, осуществляющих технологический цикл, от которых зависят качественные показатели конечного продукта. Полученные результаты исследования будут заложены в основу проектирования контактных устройств промышленных колонных аппаратов установок подготовки и переработки нефти и газа, а также нефтехимических установок. Вследствие этого, экспериментальная проверка в реальных условиях имеет как теоретическое, так и практическое значение, так как, регулируя только один из основных параметров аппарата можно, при всем многообразии взаимосвязей (при прочих равных условиях), оптимизировать процесс в целом. Такая методика проведения эксперимента представляется достаточно простой и надежной. Исследованием предполагается установить взаимосвязь между гидравлическим сопротивлением трехслойных провальных тарелок и скорости газа в свободном сечении колонного аппарата при изменяющемся расходе жидкости, подающейся на орошение колонны и при постоянном давлении и температуре модельных сред. Предполагается, что все остальные параметры, однажды заданные, остаются неизменными на протяжении всего опыта.

Разработанная автором пилотная экспериментальная установка для исследования массообменных контактных устройств должна обеспечить, при всех возможных изменениях функциональных параметров, адекватные результаты в получении качественных характеристик конечного продукта. Принципиальная схема экспериментальной пилотной установки представлена на рисунке 4.

Исследования гидродинамики провальных трехслойных тарелок проводились на модели с соблюдением геометрического подобия по отношению к реальному аппарату в масштабе 1:10 и физического подобия (с тем же масштабированием) расходов газа, жидкости и начальных условий.

Исследовательская колонна имеет цилиндрическую форму в диаметре 200 мм. Колонна изготовлена из прозрачного органического стекла с целью возможности визуального наблюдения за текущим режимом работы стенда: по величине

барботажного слоя на полотне тарелке определения момента начала и конца эффективной работы исследуемого контактного устройства, также оценивалась равномерность слива жидкости на нижележащие тарелки.

1 - колоши, 2 - гаюдувка, 3 - емкость для поды, 4 - иасос, 5-расходомер воды, 6-температурный датчик, 7-расходомер воздуха.

Рисунок 4 - Принципиальная схема гидродинамического стенда

Рабочими средами, применяемыми при исследовании контактных устройств на гидродинамическом стенде, являются вода и воздух. При исследовании гидродинамики стенд работает по циркуляционной схеме подачи воды и воздуха. Использование указанных рабочих сред обусловлено их простотой и достаточной изученностью.

Испытания проводились на девяти комплектах тарелок с различными свободными сечениями и диаметрами отверстий. Каждый комплект представлял собой три тарелки с тремя полотнами (слоями) в каждой. В основу выбора характеристик

тарелок был положен принцип полнофакторного эксперимента, при котором были выбраны минимальные и максимальные значения площади сводного сечения тарелки и диаметров отверстий, которые используются в промышленных колоннах. Так, например, минимальным значением площади свободного сечения тарелки было принято ^„,¡„=/2% , а максимальным РПпш=22% . В качестве промежуточного значения было принято Р0=16%. Аналогичным образом выбирались диаметры отверстий в полотне тарелки ф,т1„=10 мм, с10=15 мм и с4,ш-=20 мм.

На основании экспериментальных данных были построены графики зависимости (рисунки 5-7). Для примера представлены результаты экспериментов на пакетах с с1п^10 мм, Р)г12, 16, 22%) гидравлического сопротивления орошаемых тарелок от скорости газа в сечении колонны при варьирующихся значениях таких параметров как диаметр отверстий в полотне тарелки, сводное сечение тарелки, нагрузка по жидкости или плотность орошения.

Анализ полученных результатов показывает, что характер зависимости гидравлического сопротивления трехслойной провальной тарелки от скорости газа в колонне адекватно соотносится с параметрами стандартной провальной тарелки. Также можно выделить режимы присущие контактным устройствам тарельчатого типа: провала жидкости, ее накопления, стабильной работы колонны и режим захлебывания колонны.

Также было установлено, что относительная производительность провальной трехслойной тарелки достигает 2,1, что на 23 % выше, чем у стандартных дырчатых провальных тарелок.

В третьей главе приведена обработка результатов экспериментальных исследований с разработкой методики расчета скорости захлебывания трехслойных тарелок провального типа.

Наличие закономерностей влияния гидродинамических факторов на скорость захлебывания и начала работы позволяет определить необходимые размеры аппаратов или их производительность. Вместе с тем, уравнения по расчету предельных нагрузок тарелки эффективно используют при обобщении опытных данных по влиянию расходов и свойств газа и жидкости на гидродинамические параметры, например, на потери давления АР в двухфазном потоке.

60 » 40 У 20 м'Лг ♦ч

I 1 /

71

1у 7

7

1111 — Ь-Ь- -1- ь-ьч— —»—*—л—н—

0.00 0.20 0,40 0.60 0,80 1.00 Скорости по '.духа, м/с

Рисунок 5 - График зависимости перепада давления на тарелке от скорости воздуха в колонне (Ц^ 10, 11, 12 мм, св. сеч. 12 %)

Скорость воздуха, м/с

Рисунок 6 - График зависимости перепада давления на тарелке от скорости воздуха в колонне (1)от„ =10, 11,12 мм, св. сеч. 16 %)

Скорость воздуха, м/с

Рисунок 7 - График зависимости перепада давления на тарелке от скорости воздуха в колонне (Ц„„„ =10, 1 /, 12 мм, св. сеч. 22 %)

При обработке экспериментальных данных за основу было принято уравнение (1), которое является линейным в координатах (У, 1пХ). Предварительно проверено влияние свободного сечения на фактор У для трехслойных тарелок. Установлено, что фактор У пропорционален свободному сечению ц> нижней тарелки трехслойного пакета. Для примера на рисунке 8 представлены зависимости фактора У от 1лХ¡хля тарелки с диаметром отверстий 0 10 мм. Из рисунка 8 видно, что с ростом <р возрастает скорость захлебывания №„„.

0)

где

У - А!п X + В .

Л,

Ц',......=

<р I 1 + 0,86(1

(2)

где Iр - доля свободного сечения, м"/м". А, В~ эмпирические коэффициенты

V

1,2

■ ♦ а - -экспериментальные данные ♦ -/р 0,12; в - <р-0,16; к-<р-0,22\

Рисунок 8 - Зависимость Кот 1пХ для тарелок с диаметром отверстий 0 10 мм для различных свободных сечений

В результате обработки из условия минимума квадратов отклонений найдены значения коэффициентов А=1,09, В=2.75.

Па рисунке 9 представлены зависимости фактора У/<р отХ

У/ф

И

"т я я

0 12 3 4

Рисунок 9 - Обобщенная зависимость У/<р от X по уравнению (2)

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что для трехслойных провальных тарелок скорость захлебывания пропорциональна доле свободного сечения, но не зависит от диаметра отверстий тарелки. В этой связи при решении задачи увеличения производительности колонны рекомендуется использовать пакет со свободным сечением 22 % и диаметром отверстий 0 10 мм. При этом будет обеспечена и максимальная эффективность тарелки.

Проверена также пропорциональность фактора 1'величине ^. В отличие от обычных провальных тарелок величина </;не влияет на скорость захлебывания трехслойных тарелок (рисунок 10).

V

а - (1 = 10 мм; ■ ¿= 15 мм: » А = 20 мм

Рисунок 10 - Влияние эквивалентного диаметра отверстий на скорость захлебывания для (р=0,12

Дополнительно были получены экспериментальные данные для определения минимальной рабочей скорости газа в колонне с трехслойными провальными тарелками (IV,,,,-,,):

ИМ

<р '

2,1

^ 1ООО м.

1 + 0,34

I I А,

с \! рж

(3)

Обобщенная зависимость У/<р от X, построенная по уравнению (3), приведена на рисунке 11.

На основе уравнений (2), (3) определен диапазон эффективной работы трехслойных провальных тарелок в зависимости от фактора нагрузки X = ~ ^ . Диапазон эффективной работы п определялся как соотношение факторов У, полученных для максимальной и минимальной скорости газа в колонне.

У.чр

V

• '-¿-»-Г г*—I- « i {...... •

О 2 4 6 8 10 12 14 16

Рисунок 11 - Зависимость величины У/р от X Как видно из полученной зависимости, диапазон эффективной работы трехслойной провальной тарелки увеличивается с увеличением фактора нагрузки. Как известно из литературных данных, диапазон эффективной работы стандартных провальных тарелок составляет 1,5-1,7. Диапазон провальных трехслойных тарелок несколько шире 1,5-2,1.

Исследование гидравлического сопротивления трехслойных провальных тарелок проводилось для всех девяти пакетов тарелок с вышеуказанными техническими характеристиками. С использованием полученных результатов окончательно было выведено следующее уравнение для расчета перепада давления Ар на провальных трехслойных тарелках.

Ар-

0,22

0,164Ьу + 1,9

(4)

Результаты математической обработки представлены в виде графических зависимостей значений А'р/у от скорости г аза в отверстиях полотен тарелок \Щ/ на примере тарелок с диаметрами отверстий 010 мм (рисунок 12).

Ар/у . 110 100

90 ко

70 60 50 40 30 20 10 о

4 " 3 / 2

/ / у —'7

/ / */•

У ' / / 0

/< /Ь л < »

/ 0 фо А

„ 1 V -

А1 О А А А >

О

4,5

о 0.5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 / - и=20м3/(м2 ч); 2 - и=40м3/(м2 ч); 3 - и=60л^/(мг-ч); 4 - Ц, 80м3/(м2 ч); Рисунок 12 - Зависимость сопротивления трехслойных провальных тарелок от скорости газа в их свободном сечении В четвертой главе описаны результаты промышленного внедрения провальных трехслойных тарелок.

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований автором были предприняты меры к внедрению выполненных им разработок в промышленность. С участием автора был разработан, успешно апробирован и сдан в эксплуатацию комплект из двадцати трехслойных провальных тарелок. Внедрение было осуществлено на установке подготовки газа Туймазинского ГПП (ОАО АНК «Башнефть») в регенераторе К-202. Установка предназначена для селективной метилдиэтаноламин-очистки нефтяного газа от сероводорода и диоксида углерода.

Регенератор К-202 представляет собой колонный аппарат царговой конструкции с переменным диаметром - 300 мм в верхней части и 600 мм в нижней. В верхней секции диаметром 300 мм установлены тарелки в количестве 20 штук, ввод питания насыщенного МДЭА осуществляется на 5 тарелку сверху. Увеличенная кубовая часть регенератора диаметром 600 мм, одновременно является емкостью регенерированного МДЭА, обеспечивающей запас для стабильной работы насосов.

Проведенные поверочные гидравлические расчеты для установленных в регенераторе провальных тарелок на новые расчетные условия работы показали, что их пропускной способности недостаточно и для эффективной работы регенератора необходима замена существующих контактных устройств на более производительные и эффективные. Было принято решение о замене существующих контактных устройств на разработанные автором высокопроизводительные трехслойные провальные тарелки.

Используя экспериментальные данные, полученные при гидравлических испытаниях моделей трехслойной провальной тарелки на гидродинамическом стенде, автором были рассчитаны конструктивные параметры тарелок, обеспечивающие ведение технолог ического режима установки на новых технологических режимах.

Для подтверждения проведенных расчетов был изготовлен опытный пакет из трех трехслойных тарелок со свободным сечением 32%, диаметром отверстий на полотнах 10 мм и проведены пробные стендовые испытания на гидродинамическом лабораторном стенде.

В результате проведенных стендовых испытаний были получены зависимости перепада давления на тарелке от скорости воздуха в свободном сечении колонны, при различных нагрузках по жидкости. На рисунке 13 приведена зависимость перепада давления АР (Па) на тарелке от фактора скорости Л (Па"") отнесенного к свободному сечению колонны, при нагрузке по жидкости на единицу площади IV =20 м3/(ч м2).

Ар

Рисунок 13 - Зависимость сопротивления трехслойных провальных тарелок от фактора скорости газа в свободном сечении колонны

Проведенные испытания ТПТ с новым свободным сечением показали, что рабочая скорость газа тарелок при нагрузке по жидкости Ьу = 20 м3/(ч • м2), находится в широком диапазоне эффективной работы IV = от 0,6 до 1,6 м/с и соответствует фактическим условиям работы регенератора: скорость пара в свободном сечении аппарата -1,1 м/с, нагрузка по жидкости на единицу площади - 26 м3/(ч • м2), при этом подача пара в термосифонный кипятильник составляет - 330 кг/ч, циркуляция раствора МДЭА - 1900 кг/ч.

После подтверждения рассчитанных характеристик экспериментальными данными были изготовлены 20 трехслойных провальных тарелок со свободным сечением 32% и диаметром отверстий на полотне 10 мм. Новые трехслойные провальные тарелки были смонтированы в регенераторе на опоры старых тарелок.

После пуска установки были получены следующие фактические показатели работы, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Фактические параметры работы регенератора К-202

Наименование показателя Единица измерения Величина

Концентрация МДЭА в растворе % масс. 40

Циркуляция раствора МДЭА кг/ч 2000

Содержание сероводорода в насыщенном pací поре МДЭА г/л 10

Содержание сероводорода в регенерированном растворе МДЭА г/л 0,7...1,0

Расход водяного пара на регенерацию в термосифовный кипятильник кг/ч 330

Температура куба регенератора °с 120

Температура верха регенератора °С 110

Температура входа МДЭА в регенератор °С 95-105

Давление в кубе регенератора кгс/см2 0,8

Эксплуатация регенератора в составе установки селективной метилдиэтано-ламин-очистки нефтяного газа от сероводорода и диоксида углерода в течение 14 дней показала, что установленные практические трехслойные провальные тарелки обеспечивают требуемое остаточное содержание сероводорода в регенерированном растворе МДЭА на уровне 0,7 г/дм3, таким образом, эффективность трехслойных провальных тарелок в регенераторе достигает 90 %.

Экономический эффект от использования разработанных автором трехслойных провальных тарелок в регенераторе К-202 установки селективной метил-диэтаноламин-очистки нефтяного газа от сероводорода и диоксида углерода в составе установки подготовки газа Туймазинского ГПП (ОАО АНК «Башнефть») по экспертным данным составляет 10 млн. руб. в год.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В настоящей работе изложены научно-обоснованные разработки направленные на совершенствование оборудования подготовки природного и попутного газа на промыслах, в частности, оптимизации параметров и технологических процессов массообмена.

На основании теоретических и экспериментальных исследований получены следующие научные и практические результаты:

1. Установлено, что диапазон эффективной работы (отношение максимальной скорости в колонне к минимальной) провальных трехслойных тарелок составляет 1,5-2,1, что на 23% выше, чем у стандартных провальных тарелок;

2. Установлена зависимость максимальной скорости газа в колонне с трехслойными провальными тарелками от свободного сечения тарелок, вязкости жидкости, плотностей и нагрузок по газу и жидкости;

3. Впервые определены уточняющие коэффициенты для расчета скорости газа в колонне при ранее не исследованных минимальных плотностях орошения -от 5 до 20 м3/м"-ч;

4. Определена зависимость перепада давления Ар на провальных трехслойных тарелках от плотности орошения, скорости газа в колонне, свободного сечения тарелок и величины уноса, которая является основной характеристикой эффективности работы массообменных контактных устройств;

5. Разработан алгоритм и программа определения оптимального межтарельчатого расстояния в колонне;

6. Проведенная модернизация регенератора амина К-202 установки подготовки газа Туймазинского ГПП (ОАО АНК «Башнефть») с применением-трехслой-ных провальных тарелок позволила:

- увеличить производительность колонны по парам в 2,0...2,3 раза, без изменения габаритов аппарата;

- повысить эффективность массообмена, что позволило обеспечить необходимую регенерацию раствора МДЭА, с содержанием сероводорода в регенерированном растворе от 0,7до 1,0 г/дм3.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. «Анализ работы колонного оборудования переработки газа и определение оптимального межтарельчатого расстояния» Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Бойко С.И., Андреевская Т.В., Константинов E.H., Прусаченко С.Н. «Нефтепромысловое дело», 2009. № 1;

2. «Методика расчета скорости захлебывания трехслойных тарелок провального типа» Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Бойко С.И., Прусаченко С.Н., Овчинников П.Ф., Килинник A.B., Константинов E.H. «Нефтепромысловое дело», 2009. №5;

3. «Методика расчета гидродинамических характеристик трехслойных тарелок провального типа» Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Константинов E.H., Овчинников П.Ф., Прусаченко С.Н., Андреевская Т.В. «Нефтепромысловое дело», 2009. № 6;

4. «Опыт промышленного применения трехслойных провальных тарелок и определение их эффективности» Литвиненко A.B., Овчинников П.Ф., Андреевская Т.В., Прусаченко С.Н. «Нефтепромысловое дело», 2009. № 7;

5. «Улавливание залповых выбросов жидкости из газопроводов в системах нефтегазосбора и переработки» Бойко С.И., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе», 2009, №7;

6. «Сепарационная техника для систем сбора, подготовки и переработки нефтяного газа» Бойко С.И., Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Грицай М.А., Морозов Б.М., Прусаченко С.Н. «Газовая промышленность», 2009 №10;

7. «Увеличение степени извлечения углеводородов СЗ+в на новых и действующих ГПК до 99% и выше» Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н., Шеин А.О. XXIV Всероссийское межотраслевое совещание «Проблемы утилизации попутного нефтяного газа и его оптимальные направления использования» 6-7 октября 2010 года, Сочи, ОАО «НИПИгазпереработка»;

8. «Исследование гидродинамики трехслойной провальной тарелки» Прусаченко С.Н., Бойко С И. IV Ежегодная региональная отраслевая научно-техническая конференция «Проблемы развития автоматизации и механизации процессов добычи, переработки и транспорта газа и газового конденсата» 27-28 марта 2008 года, г.Краснодар, ОАО «НПО Промавтоматика»;

9. «Высокоэффективная ситчато-клапанная тарелка» Прусаченко С.Н., Бойко С.И. IV Ежегодная региональная отраслевая научно-техническая конференция «Проблемы развития автоматизации и механизации процессов добычи, переработки и транспорта газа и газового конденсата» 27-28 марта 2008 года, г.Краснодар, ОАО «НПО Промавтоматика»;

10. Патент на изобретение № 2356594. Способ массообмена / Бойко С.И., Прусаченко С.Н., Шеин О.Г, Литвиненко A.B. Опубликовано 27.05.2009. Бюл. №15;

П. Патент на полезную модель № 87637. Клапанно-ситчатая тарелка тепло-массообменных аппаратов / Тютюник ГГ., Бойко С.И., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. .Овчинников П.Ф.. Опубликовано 20.10.2009. Бюл. №29;

12. Патент на полезную модель № 87638. Клапанно-ситчатая тарелка / Тютюник Г.Г., Бойко С.И., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. Андреевская Т.В. Опубликовано 20.10.2009. Бюл. №29;

13. Патент на полезную модель № 88980. Контактное устройство тепломас-сообменного аппарата/ Тютюник Г.Г., Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Прусаченко С.Н., Бойко С.Н. Опубликовано 27.11.2009. Бюл. №33;

14. Патент на полезную модель № 88981. Ситчато-клапанная тарелка тепло-массообменного аппарата/ Бойко С.И., Тютюник Г.Г, Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. Опубликовано 27.11.2009. Бюл. №23;

15. Патент на полезную модель № 90349. Ситчато-клапанная тарелка тепло-массообменного аппарата/ Бойко С.И., Тютюник Г.Г., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. Опубликовано 10.01.2010. Бюл. №1;

16. Патент на полезную модель № 97651. Массообменный сепарационный элемент/ Бойко С.И., Литвиненко A.B., Грицай М.А, Прусаченко С.Н., Тютюник Г.Г. Опубликовано 20.09.2010. Бюл. №26;

17. Патент на полезную модель № 94162. Струйная тарелка/ Тютюник Г.Г., Прусаченко С.Н., Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Бойко С.Н. Опубликовано

20.05.2010 Бюл. №14;

18. Патент на полезную модель № 94163. Контактное устройство для массо-обменных аппаратов/Овчинников П.Ф., Грицай М.А., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н., Бойко С.И., Андреевская Т.В. Опубликовано 20.05.2010 Бюл. №14;

19. Патент на полезную модель № 90698. Контактная тарелка массообменной колонны/ Бойко С.И., Прусаченко С.Н., Тютюник Г.Г., Шеин О.Г., Андреевская Т.В. Опубликовано 20.01.2010 Бюл. №2.

Подписано в печать 16.11.2011. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/,6. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 566. Отпечатано в ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «3», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571

e-mail: olfomenko@yandex.ru Сайт: http://id-yug.narod2.ru

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Прусаченко, Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - СИСТЕМЫ И АППАРАТЫ ПОДГОТОВКИ

ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА НА ПРОМЫСЛАХ.

1.1 Классификация контактных устройств тарельчатого типа.

1.2 Конструктивные особенности и основные гидродинамические характеристики провальных тарелок.

1.2.1. Гидродинамические режимы работы провальных тарелок, предельные и рабочие нагрузки.

1.2.2 Гидравлическое сопротивление сухих и орошаемых тарелок.

1.2.3 Высота и плотность газожидкостного слоя.

1.3 Трехслойные тарелки провального типа.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАПАЗОНА ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ ТРЕХСЛОЙНЫХ

ПРОВАЛЬНЫХ ТАРЕЛОК.

2.1. Выбор факторов, влияющих на моделируемый процесс.

2.2 Стенд для исследования массообменных контактных устройств.

2.2.1 Принцип работы гидродинамического стенда.

2.3. Условия проведения эксперимента.

2.4 Методика проведения эксперимента.

2.5 Планирование эксперимента.

2.5.1. Выбор метода реализации плана эксперимента.

2.6.2 Результаты проведенных экспериментов.

3 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Методика расчета скорости захлебывания трехслойных тарелок провального типа.

3.2 Методика расчета гидродинамических характеристик трехслойных тарелок провального типа.

3.3 Методика определения оптимального межтарельчатого расстояния.

4 ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НА

УСТАНОВКЕ СЕРООЧИСТКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА.

4.1 Технологическая схема установки сероочистки.

4.1.1 Описание принципиальной технологической схемы установки сероочистки.

4.2 Опыт промышленного применения трехслойных провальных тарелок в регенераторе К-202 установки сероочистки.

ВЫВОДЫ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка и совершенствование массообменного оборудования в системах подготовки попутного газа на промыслах"

Попутный нефтяной газ является очень важным и ценным углеводородным сырьем наряду с нефтью и природным газом. В настоящее время, при нарастающем дефиците энергоносителей, рациональное использование попутного нефтяного газа является неотъемлемой частью эффективного энергопользования и одним из важнейших показателей уровня промышленного развития страны.

Стандартом для нефтегазовых компаний в развитых западных странах является степень утилизации добываемого попутного нефтяного газа на уровне 90-95%, в России, по официальным данным, степень утилизации не превышает 70-75%. Россия находится на первом месте в мире по объемам сжигания попутного нефтяного газа на нефтепромысловых факелах, а следовательно, несет весьма ощутимые экономические потери.

В результате сжигания попутного нефтяного газа не только теряется невосполнимый энергетический ресурс, являющийся к тому же и ценным химическим сырьем, но и наносится колоссальный ущерб окружающей среде - более полумиллиона тонн вредных выбросов в год. Поэтому у недропользователей вновь возник интерес к проблеме коммерческой переработки попутного газа. Причиной этому в первую очередь является требование государства к нефтяным компаниям утилизировать нефтяной газ в соответствии с условиями лицензий на эксплуатацию нефтяных месторождений.

Одной из важнейших причин сложившейся ситуации - больших объемов сжигания попутного нефтяного газа в России, а, следовательно, и снижения эффективности эксплуатации нефтяных месторождений, помимо стремительно увеличивающейся доли малых и средних месторождений в совокупности с неразвитой транспортной инфраструктурой, является использование морально устаревшего технологического оборудования.

Известно, что в значительной степени именно от эффективности работы сепарационных и массообменных аппаратов зависят количество и качество получаемых из попутного газа продуктов. В свою очередь, значительная металлоемкость и габаритные параметры существующих ныне аппаратов оказывают отрицательное влияние на капиталовложения, эксплуатационные затраты, и межремонтный период технологических установок, а следовательно снижает прибыль нефтегазодобывающих предприятий от переработки попутного газа.

Массообменное колонное оборудование играет значительную роль в области сбора, подготовки и переработки попутного нефтяного газа и получения жидких углеводородов. В нефтяной и газовой промышленности доля колонного оборудования на объектах добычи и подготовки попутного газа составляет не менее 20% от общего количества технологического оборудования.

Однако, в основном эффективность работы колонного оборудования определяется конструктивными особенностями его внутренних элементов, так называемых, массообменных контактных устройств, наиболее распространенными из которых являются массообменные тарелки.

Существующие сегодня массообменные тарелки обладают рядом существенных недостатков: узкий диапазон эффективной работы, недостаточно развитая массообменная поверхность и, как следствие, низкая эффективность, высокое гидравлическое сопротивление, значительный унос, довольно большая металлоемкость.

Следовательно, проблема повышения эффективности работы массооб-менного оборудования, предназначенного для переработки непосредственно на промыслах ныне сжигаемого в больших объемах ценного углеводородного сырья - попутного газа, путем совершенствования основных конструктивных элементов аппаратов является весьма актуальной.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Прусаченко, Сергей Николаевич

ВЫВОДЫ

Таким образом, проведенная модернизация регенератора с применени-ем-трехслойных провальных тарелок позволила:

- увеличить производительность колонны по парам в 2,0.2,3 раза, без изменения габаритов аппарата;

- повысить эффективность массообмена, что позволило обеспечить необходимую регенерацию раствора МДЭА, с содержанием сероводорода в регенерированном растворе от 0,7до 1,0 г/дм .

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Прусаченко, Сергей Николаевич, Краснодар

1. Берлин, М.А. Переработка нефтяных и природных газов. / М.А. Берлин, В.Г. Гореченков, Н.П. Волков. М.: Химия, 1981 г. - 472 с.

2. Александров, И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. / И.А. Александров. М.: Химия, 1975. - 315 е., ил.

3. Александров, И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. / И.А. Александров (серия «Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии»). 3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1978. - 280 с.

4. Вихман, Г.Л. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Учебник для студентов вузов. / Г.Л. Вихман, С.А. Круглов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. - 326 с.

5. Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Под. ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1983.-272 с.

6. Colburn А.Р. Effect of entrainement on plate efficiency in distillation.-Industr. and Engng. Chem., 136, V.28, N 5, p.526-530.

7. Eduljee H.E. Weeping point on sieve plates.- Chemical age of India, 1966, V.17, N 9, p.717.1.5« Eduljee H. E. Design of sieve-type distillation plates.-British chemical engineering, 1958, N 1, p.H-17.

8. Gautreaux M.F., O'Connell H.E. Effect of length of liquid path on plate efficiency.- Chem. Engng. Progr., 1955, V.51, K" 5, p.232-237.

9. Hibshman H.I. et al. Fractionating tower utilizing directional upflow means in conjunction with stanted trays.-Pat. N 2787453 (USA), 1953.

10. Hugmark G.A., O'Connell H.E. Design of perforated-plate fractionating towers.- Chem. Eng. Progr., 1957, V.53, W 3, p. 127-132.

11. Hunt С.A., Hanson D.H., Wilke C.R. Capacity Factors in the performance of perforated-plate columns.- A.J.Ch.E. Journal, 1955, V.l, N 4, p.444-451.

12. Касаткин А.Г., Плановский A.H., Чехов O.C. Расчет тарельчатых ректификационных и абсорбционных аппаратов. Стандартгиз, 1961.

13. Касаткин А.Г., Дытнерский Ю.И., Питерских Д.Г., Маунг Хла Мьинт Расчет колонн с трубчатыми провальными тарелками.-Химическая промышленность, 1963. № 4. с. 279-286.

14. Касаткин А.Г., Дытнерский Ю.И., Умаров С.У. К расчету колонн с провальными тарелками.-Химическая промышленность, 1958. № 3. с. 166173.

15. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. / А.Г. Касаткин М.: Химия, 1973. - 753 с.

16. Молоканов, Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки: Учебник для техникумов / Ю.К. Молоканов (серия «Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии»). М.: Химия, 1980. - 408 е., ил.

17. Forgrieve J.E. Commercial Jet-tray Fractionators.-Intern. Distill. Symp. Brighton, 1960, p. 185-187.

18. Kirsten R.A., Winkle M.V. Efficiency of jet trays.-Ind.Eng.Chem.Process design and development, 1970, V.9, IT 1, p. 100-105.

19. Koch F.C. Gas-liquid contacting apparatus.- Pat. N 2678201 (USA),1950

20. Mayfield F.D. et al. Perforated-plate distillation columns.-Ind.Eng.Chem., 1952, V.44, N 9, p.2238-2249

21. Владимиров А.И., Щелкунов B.A., Круглов C.A. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки: Учеб. Пособие для вузов. М.: ООО «Недра-изнесцентр», 2002. - 227 е.: ил.

22. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для вузов. / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1987. - 496 с.

23. Стабников, В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов / В.Н.Стабников В.Н. К.: Техника, 1970.-208 с.

24. Ю.Н. Лебедев. Высокопроизводительные тарелки центробежного типа. НТЖ «Химия и технология топлив и масел», №1, 2004.

25. К.Г. Зиганшин, A.A. Осинцев, Г.К. Зиганшин, М.Н. Миннуллин. Высокоэффективные контактные устройства для реализации массообменных процессов. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №12, 2003.

26. А.И. Владимиров, В.А. Щелкунов, С.А. Круглов. Контактные устройства для массообменных аппаратов нефтегазоперерабатывающих производств. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №2, 2000.

27. В.И. Столыпин, А.Д. Шахов, И.А. Мнушкин, А.Е. Стандрик. Модернизация установки по переработке широкой фракции легких углеводородов на Ориенбургском гелиевом заводе. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №2, 2006.

28. Фарамазов, С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. / С.А. Фарамазов. М.: Химия, 1978. - 353 с. ;

29. Чекменев В.Г., Лебедев Ю.Н. Способ описания гидродинамики двухфазных потоков в тепломассообменных аппаратах. Химия и технология топлив и масел, 2006. № 5. - с. 42-45.

30. B.B. Клюйко, Л.П. Холпанов. Исследование и расчет гидродинамических характеристик регулярных контактных устройств в массообменных колоннах. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №5, 2004.

31. Д.Ц. Бахшиян, E.H. Туревский. К гидродинамическому расету массообменных колонных аппаратов. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №6, 2000.

32. Броунштейн, Б.И. Гидродинамика, массо- и теплообмен в колонных аппаратах. / Б.И. Броунштейн, В.В. Щеголев. JL: Химия, 1988. - 336 с.

33. A.c. 1.9184 СССР. Ситчатая тарелка для ректификационных колонн с отбойными элементами / В.И.Шейнман, Ю.С.Коган.-Опубл.в Б.И., I960, В 12.

34. A.c. 159793 СССР. Прямоточная пластинчатая тарелка / И.П. Слободяник.- Опубл.в Б.И., 1964, № 2.

35. A.c. 160502 СССР. Сгруйно-направленная тарелка для контактного аппарата / Ю.К.Молоканов, Т.П.Кораблина. Л.П.Рогозина.- Опубл.в Б.И., 1964, № 14.

36. A.c. 162813 СССР. Прямоточная контактная тарелка для взаимодействия

37. Кузнецов, A.A. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. / A.A. Кузнецов, E.H. Су-лаков М.: Химия, 1983. - 224 с.

38. Кулиев, A.M. Технология и моделирование процессов подготовки природного газа / A.M. Кулиев, Г.З. Алекперов, В.Г. Тагиев. М.: Недра, 1978.-232с.

39. Рабинович, Г.Г. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Г.Г. Рабинович, П.М. Рябых, П.А. Хохряков и др.; Под ред. Е.Н. Судакова. 3-е изд. , перераб. и доп. - М.: Химия, 1979. - 568 е., ил.

40. Rampacek С.М., Winkle М.У. Efficiency study of jet trays in a 6-incji diameter laboratory column.- Ind.Eng.Chem. Process design and development, 1968, V.7,N2, p.313-318.

41. Todd W.G., M.V.Winkle. Entrainment and pressure drop with jet trays in air-water system.- Ind.Eng.Chem. Process design and development, 1967, V.6, N 1, p.95-101.

42. Ю.Ю. Ратовский, Ю.Н. Лебедев, T.M. Зайцева, В.В. Ставинский. Реконструкция внутренних устройств в основной колонне установки 1А/1М. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №4, 2005.

43. Ю.Н. Лебедев, Е.В. Карманов, Г.С. Вулисанова, А.Я. Ложкин, М.Б. Вихорев, А.Р. Пролесковский. Реконструкция стабилизационных колонн на установках гидроочистки дизельного топлива. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №2, 2007.

44. D.L. Love, G.Shiveler, D. Pierce. Совершенствование внутреннего устройства ректификационной колонны. НТЖ Нефтегазовые технологии №9, 2007.

45. В.Г. Чекменев, Ю.Н. Лебедев. Способ описания гидродинамики двухфазных потоков в тепломассообменных аппаратах. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №5, 2006.

46. Д. Стронг. Техника физического эксперимента. Ленинградское газетножурнальное и книжное издательство 1946, 663с

47. Коленко Е.А. Техника лабораторного эксперимента: Справочник. СПб.: Политехника, 1994. - 751 е.: ил.

48. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. Издательство «Металлургия», М.: 1969 160 с.

49. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В., планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Издательство «Наука», М.: 1976-279 с.

50. Математическая теория планирования эксперимента / Под редакцией С.М. Ермакова. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 392 с.

51. Логическое основание планирования эксперимента. Налимов

52. B.В., Голпкова Т.И, 2-е изд., перераб, и доп. М., «Металлургия», 1980. С. 152.

53. X. Шенк. Теория инженерного эксперимента. Изд. «Мир», М.: 1972-384 с.

54. Гриценко, А.И. Физические методы переработки и использования газа. Учебное пособие. / А.И. Гриценко, И.А. Александров, И.А. Галанин. -М.: Недра, 1981,-224 с.

55. Кафаров, В.В. Основы массопередачи. / В.В. Кафаров. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учеб. пособие для вузов. ! В.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1972.-545 с.

56. Carl R. Branan. Rules of thumb for chemical engineers, 2005.

57. Campbell J.M. Technical Assistance Service for Design, Operation and Maintenance of Gas Plants, 2003.

58. Couper J. Chemical Process Equipment Selection and Design 2nd ed. 2005

59. Craft B.C. Applied Petroleum Reservoir Engineering 1991

60. Economides M.J. Modern Fracturing Enhancing Natural Gas Produc-tion-2007

61. Патент на изобретение № 2356594. Способ массообмена / Бойко

62. C.И., Прусаченко С.Н., Шеин О.Г, Литвиненко А.В. Опубликовано 27.05.2009 Бюл. №15.

63. Патент на полезную модель № 87637. Клапанно-ситчатая тарелка тепломассообменных аппаратов / Тютюник Г.Г., Бойко С.И., Аджиев А.Ю., Лнтвиненко A.B., Прусаченко С.Н. .Овчинников П.Ф. Опубликовано2010.2009 Бюл. №29.

64. Патент на полезную модель № 87638. Клапанно-ситчатая тарелка / Тютюник Г.Г., Бойко С.И., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. Андреевская Т.В. Опубликовано 20.10.2009 Бюл. №29.

65. Патент на полезную модель № 88981. Ситчато-клапанная тарелка тепломассообменного аппарата/ Бойко С.И., Тютюник Г.Г., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н. Опубликовано 27.11.2009 Бюл. №23.

66. Патент на полезную модель № 97651. Массообменный сепараци-онный элемент/ Бойко С.И., Литвиненко A.B., Грицай М.А., Прусаченко С.Н., Тютюник Г.Г. Опубликовано 20.09.2010 Бюл. №26.

67. Патент на полезную модель № 94162. Струйная тарелка/ Тютюник Г.Г., Прусаченко С.Н., Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Бойко С.И. Опубликовано 20.05.2010 Бюл. №14.

68. Патент на полезную модель № 94163. Контактное устройство для массообменных аппаратов/ Овчинников П.Ф., Грицай М.А., Литвиненко A.B., Прусаченко С.Н., Бойко С.И., Андреевская Т.В. Опубликовано2005.2010 Бюл. №14.

69. Патент на полезную модель № 90698. Контактная тарелка массо-обменной колонны/ Бойко С.И., Прусаченко С.Н., Тютюник Г.Г., Шеин О.Г., Андреевская Т.В. Опубликовано 20.01.2010 Бюл. №2

70. Пат. 667214 СССР, М.Кл2 В 01 D 3/20, В 01 D 3/32. Контактное устройство / 3. Вайс. (ГДР); №2197705/23-26.; заявитель и патентообладатель 3. Вайс; заявл. 12.12.75; опубл. 15.06.79. Бюл № 22. — Зс.: ил.

71. Васильев, П.П. Безопасность жизнедеятельности: Экология и охрана труда. Количественная оценка и примеры. Учеб пособие для вузов. / П.П. Васильев. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 188с.

72. Найфельд, М.Р. Заземление, защитные меры электробезопасности. / М.Р. Найфельд. 4-е изд., перераб и доп. - М.: Энергия, 1971. - 234 с.

73. Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т. 2. Изд-во Химия, 1968.-504 с.

74. Прусаченко С.Н., Бойко С.И., Литвиненко A.B., Аджиев А.Ю., Грицай М.А., Морозов Б.М. Сепарационная техника для систем сбора, подготовки и переработки нефтяного газа НТЖ Газовая промышленность, 2009 №10.

75. Прусаченко С.Н., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Бойко С.И., Андреевская Т.В., Константинов E.H. Анализ работы колонного оборудования переработки газа и определение оптимального межтарельчатого расстояния. НТЖ Нефтепромысловое дело, 2009. № 1.

76. Прусаченко С.Н., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Бойко С.И., Овчинников П.Ф., Килинник A.B., Константинов E.H. Методика расчета скорости захлебывания трехслойных тарелок провального типа. НТЖ Нефтепромысловое дело, 2009. № 5.

77. Прусаченко С.Н., Аджиев А.Ю., Литвиненко A.B., Бойко С.И., Овчинников П.Ф., Константинов E.H. Методика расчета скорости захлебывания трехслойных тарелок провального типа. НТЖ Нефтепромысловое дело, 2009. № 6.

78. Прусаченко С.Н., Литвиненко A.B., Овчинников П.Ф., Андреевская Т.В. Опыт промышленного применения трехслойных провальных тарелок и определение их эффективности. НТЖ Нефтепромысловое дело, 2009. №7.

79. Прусаченко С.Н., Бойко С.И., Литвиненко A.B. Улавливание залповых выбросов жидкости из газопроводов в системах нефтегазосбора и переработки НТЖ Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2009, №7.

80. Синицин, С.А. Переработка жидких и газообразных природных энергоносителей: Учеб. пособие / С.А. Синицин, Н.В. Королева; под ред. Н.Г. Дигурова; РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.: 2001. - 102 с.

81. Справочник химика, M-J1. Изд-во Химия, 1966. Т. 5.- 976 с.

82. Танатаров, М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учеб. пособие для вузов / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, P.A. Фасхутдинов и др. М.: Химия, 1987. - 352 с. ; 22 см. - 7400 экз. - УДК 665.63/67:9.001.2 (075.8)

83. Kolh A.L., Nielsen R.B. Gas purification 5th ed. Gulf Publishing Company, Houston, Texas. USA, 1997.- 277 p.

84. Majeweski. Brit. Chem. Eng., v. 4, N 6, p. 336. (1959).

85. A.c. 975025 СССР М.Кл.3 В 01 D 3/20. Тарелка для массообмен-ных аппаратов / Б.И. Конобеев, Г.Р. Арутюнян, В.А. Малюсов, JI.C. Позин, Г.Г. Теляшев (СССР). №2922159/23-26.; заявл.07.05.80 ; опубл.23.11.82. Бюл№43.-3с.: ил.

86. Пат. 2277006 Российская Федерация, МПК. В 01 D 1/22, С 11 В 3/14. Пневмоинерционная дисковая тарелка массообменного аппарата/И.А. Авцинов, В.К. Битюков, Д.И. Ребриков; №2005103670/15.; заявл. 03.02.2005 опубл. 27.05.2006. Бюл № 15. - 4с.: ил.

87. А.с. I8I038 СССР. Барботажная тарелка / Ю.К.Молоканов, Т.П.Кораблина, Л.П.Рогозина и др. Опубл.в Б.И., 1968, & 9.

88. А.с. 194056 СССР. Тарелка для осуществления контакта газа с жидкостью / М.А.Берковский, Я.П.Ложкин, В.Н.Шейнман.-Опубл.в Б.И., 1966, №8.

89. А.с. 29I7I8 СССР. Контактная тарелка / Г.П.Соломаха, О.С.Чехов, В.Г.Гореченков и др. Опубл.в Б.И., 1971, 4.

90. А.с. 341498 СССР. Клапанная тарелка / О.С.Чехов, Г.П.Соломаха, Х.В.Мурадходжаев а др. Опубл.в Б.И., 1972,1* 19.

91. А.с. 799774 СССР. Контактная тарелка для массообменных аппаратов / В. А.Щелкунов, А„Б.Поршаков, С. А.Круг лов и др. Опубл.в Б.И., 1981, №4.

92. Arnold D.S., Plank С.А., Schoenborn Е.М. Performance of perforated-plate distillation columns.- Chem. Eng. Progr., 1952, V.45, N 12, p.633-641.

93. Bain I.L. Van Winkle M.A. A Study of entraînement perforated plate column air-water system.- A.I.Ch.E.Journal, 1961, V.7, N 3, p.363-366.

94. M. Clement. Utilisation des plateaux a gets directionnels dans les colonnes industrielles de distillation. Bulletin de l'Association Prangaise des techniciens du petrole, 1961, Л 148, c.530-540.

95. Perforated-plate performance.- Chemical engineering science, 1958, V.9, W 1, p.15-35.

96. UG T. Means for contacting fluids.- Pat. N 2784953 (USA), 1953.

97. Prince R.G.M. The optimisation of batch distillation opérations.- Intern. Sympos. Distil. Brighton, 1960, p. 127-129.

98. Zenz P.A. Calculate capacities of perforated plates.-Petroleum refîner, 1954, V.33 N 2, p.99-102.

99. A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен, A.M. Каган, A.C. Рябушенко, A.B. Стремяков. Геликоидно-структурная насадка для осуществления тепломассообмена при непосредственном контакте фаз. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №10, 2007.

100. Р.В. Рагозин, А.А. Сидягин. Дегазация жидкости в переливных устройствах массообменных тарелок. НТЖ Химическое и нефтегазовой мачшиностроение, №8, 2006.

101. В.И. Гибкин, Г.К. Зиберт, В.В. Клюйко, А.В. Кононов, В.З. Мин-ликаев, А.Н. Кульков. Модернизация абсорбера осушки газа диаметром 1800 мм. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №9, 2003.

102. Н.С. Черноземов, Б.Н. Матюшко, Н.А. Склярова, В.Р. Ахметзя-нов, Г.З. Нурмухаметов, И. Зырнэ. Модернизация установки сероочистки с применением контактных устройств типа «ВНИИУС-14». НТЖ Химия и технология топлив и масел, №5, 2006.

103. Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартеп, А.С. Пушнов, В.Ю. Поплав-ский, Ф .Маршик. Новая комбинированная насадка для тепломассообменных аппаратов. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №7, 2006.

104. Ю.Б. Данилов. Новое и перспективное оборудование для химической промышленности. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №5, 2006.

105. D. Singh, S. Van Wagensveld. Новые методы повышения эффективности ректификационных колонн. НТЖ Нефтегазовые технологии № 9, 2007.

106. И.Б. Грудников, Ю.И. Грудникова. О структуре барботажного слоя в окислительной битумной колонне. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №2, 2006.

107. М.Ю. Беляевский, И.Б. Сидоров, O.A. Трошкин, Г.Ю. Колмаго-ров, Д.М. Беляевский, JI.A. Герасимов. Особенности работы новой регулярной насадки ПИРО в пенистой среде. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №2, 2008.

108. H.A. Самойлов, И.А. Мнушкин, О.И. Мнушкина. Особенности работы реакционно-ректификационной колонны. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №6, 2007.

109. Н.С. Черноземов. Очистка природного газа с применением контактных устройств ВНИИУС. НТЖ Газовая промышленность, №5, 2007.

110. ИЗ. Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И. Клюшенкова, A.C. Пуш-нов. Расчет гидродинамических параметров регулярных структурированных насадок. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №12, 2005.

111. A.C. Рябушенко, A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартеп. Регулярная металлическая насадка для осуществления процессов тепло- и массообмена при непосредственном контакте фаз. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №6, 2006.

112. С.К. Чуракова, К.Ф. Богатых, А.Б. Боков, И.Д. Нестеров, В.А. Жулин. Результаты внедрения перекрестноточных насадок на примере колонны К-2 установки ЭЛОУ-АВТ-2 ОАО «ОРСКНЕФТЕОРГСИНТЕЗ». НТЖ Нефтепереработка и нефтехимия, №11, 2000.

113. Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартеп, A.M. Каган, A.C. Пушнов, А.Г. Климов. Сравнение тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов. НТЖ Химическое и нефтегазовой машиностроение, №1,2007.

114. В.Г. Чекменев, Ю.Н. Лебедев, В.Д. Косьмин. Центробежные тарелки с делением потока жидкости. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №1,2004.

115. А.Ш. Бродский, B.H. Николаенко, A.B. Переладов. Эволюция в проектировании от макета к трехмерной модели. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №5, 2006.

116. Ю.Н. Лебедев, А.Н. Сулима, В.Г. Чекменев, Д.Ю. Данилов. Экспериментальная база основа модернизации технологического оборудования. НТЖ Химия и технология топлив и масел, №5, 2006.

117. Gas purification. 5yh ed. / Arthur Kohl and Richard Nielsen.

118. Багиров И.Т. Современные установки первичной переработки нефти. М., «Химия», 1974. 240с.

119. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. М.: ЦНИИТЭнефте-хим, 2000. 224 с.

120. Бекиров Т.М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. М., «Недра», 1980, с.293.

121. Борщенко Л.И. Подготовка газа и конденсата к транспорту: Учеб. Пособие для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. М.: Недра, 1987.-143 с.

122. Очистка газов от сернистых соединений при эксплуатации газовых месторождений. / А.Н. Гриценко, H.A. Галанин, Л.М. Зиновьева и др., НЕДРА, 1985, 270 с.

123. Зарипов А.Г. Комплексная подготовка продукции нефтегазопере-рабатывающих скважин. Том 1. М.: Издательство МГГУ, 1996 г. - 215 с.

124. Кемпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов. Норман, США 1972. Пер. с англ. Под ред. д-ра техно, наук Гудкова С.Ф. М., «Недра», 1977, с. 349.

125. Технологические расчеты систем абсорбционной осушки га-за/В.А. Клюсов, В.Б. Щипачев. Тюмень: ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2002 - 141 с.:ил.

126. Очистка газа. А.Л. Коуль и Ф.С. Ризенфельд. Перевод с английского. Изд. 2, изд-во «Недра», 1967 г. Стр. 394.

127. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. М.: Химия, КолосС, 2004. - 456 е.: ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

128. Мурин В.И. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник: В 2 ч. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. - Ч. 1.-517 е.: ил.

129. Настека В.И. Новые технологии очистки высокосернистых природных газов и газовых конденсатов. М.: Недра, 1996. - 107 е.: ил. - ISBN 5-247-03609-3

130. Николаев В.В., Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. 1993. - 134 е.: ил.

131. Зиберт Т.К., Седых А.Д., Кащицкий Ю.А., Михайлов Н.В., Демин В.М. Подготовка и переработка углеводородных газов и конденсата. Технологии и оборудование: Справочное пособ. М.: ОАО «Недра-Бизнецентр», 2001.-316 е.: ил.

132. Семенова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В. и др. Очистка технологических газов. Изд. 2-е, пер. и доп. М., «Химия», 1977.

133. Сорокин Я.Г. Особенности переработки сернистых нефтей и охраны окружающей среды. М., «Химия», 1975 г.

134. Технологические расчета установок переработки нефти: Учеб. пособие для вузов/Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др. М.: Химия, 1987. 352 с.

135. Natural gas engineering handbook / Boyun Guo, Ali Ghalambor. TN880.G86 2005.

136. Kohl A.L. Gas Purification 5 Ed. 1997

137. Lieberman N.P. Troubleshooting Natural Gas Processing 1987

138. Ludwig E.E. Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, Volume 1

139. Ludwig E.E. Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, Volume 3

140. Lyons W. Standard Handbook Of Petroleum And Natural Gas Engineering 2nd Ed 2006

141. Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7th Ed 1999

142. Petrochemical Processes Hydrocarbon Processing 2001

143. Yuonger A.H. Natural Gas Processing Principles and Technology -Part II 2004

144. Характеристика тарелок: свободное сечение нижнего полотна Р1=12 %; Диаметр отверстий нижнего полотна (11 = 10 мм.1. Показания приборов:давление барометрическое (начало/конец) Рб = 102,4/102,5 мм.вод.ст.; Заданный расход воды (2вод= 600 л/ч