Энергосбережение на установках осушки и разделения углеводородных газов предприятий ТЭК

• Автор: Долгова, Анастасия Николаевна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСУШКА И РАЗДЕЛЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
1.1. Способы энергосбережения на предприятиях ТЭК
1.2. Состав и основные характеристики углеводородных газов
1.3. Требования, предъявляемые к углеводородным газам при их транспортировке по магистральным трубопроводам
1.4. Проблемы и задачи осушки и разделения углеводородных газов
1.4.1. Осушка углеводородных (природных) газов
1.4.2. Разделение углеводородных газов, с целью получения товарного этилена
1.5. Контактные устройства колонных аппаратов
Выводы
ГЛАВА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ МАССООБМЕННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ
2.1. Алгоритм расчета КПД тарелки с учетом неравномерностей распределения уровня высоты столба жидкости и скорости газа (пара)
2.2. Конструкция разработанной структурированной контактной газожидкостной тарелки
2.3. Экспериментальное исследование гидравлических характеристик структурированной контактной газожидкостной тарелки
2.4. Разработка программы для ЭВМ «Предпроектный расчет тарельчатого абсорбера с ситчатыми тарелками»
2.5. Массообменные и энергетические характеристики насадочных
контактных устройств
Выводы
ГЛАВА 3. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ АППАРАТОВ ОСУШКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА

3.1. Технологическая схема осушки углеводородного (природного) газа .
3.2. Варианты модернизации абсорбера при осушке углеводородного (природного) газа Заполярного ГНКМ
3.3. Варианты модернизации десорбера при регенерации абсорбента в
схеме осушки углеводородного (природного) газа Заполярного ГНКМ
Выводы
ГЛАВА 4. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ НА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭТИЛЕНА
4.1. Проблемы, производства этилена на заводе «Этилен» ОАО «Казаньоргсинтез»
4.2. Анализ работы установки разделения углеводородных газов (этан-этиленовой смеси) завода «Этилен» ОАО «Казаньоргсинтез»
4.3. Варианты энергосберегающей модернизации колонны разделения
углеводородных газов (этан-этиленовой смеси)
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Патент на полезную модель «Структурированная
контактная газожидкостная тарелка»
Приложение Б. Результаты гидравлических испытаний тарельчатых контактных устройств на лабораторном стенде ООО ИВЦ «Инжехим»
Приложение В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Предпроектный расчет тарельчатого абсорбера с
ситчатыми тарелками»
Приложение Г. Результаты технологического расчета абсорбера и
десорбера в схеме осушки природного газа Заполярного ГНКМ
Приложение Д. Результаты расчетов и методика проведения эксергетического анализа колонны К-303 получения товарного этилена .
Приложение Е. Справка об использовании результатов работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней политики.
Целью энергетической политики является максимально эффективное использование природных топливно-энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны.
Одними из приоритетов Энергетической стратегии России является:
• снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счёт рационализации их потребления, применения энергосберегающих технологий и оборудования, сокращения потерь при добыче, переработке, транспортировке и реализации продукции ТЭК;
• минимизация техногенного воздействия энергетики на окружающую среду на основе применения экономических стимулов, совершенствования структуры производства, внедрения новых технологий добычи, переработки, транспортировки, реализации и потребления продукции.
Поставленная Президентом и Правительством РФ проблема по модернизации экономики и промышленности предполагает повышение качества выпускаемой продукции, снижение энергозатрат и экологическую безопасность производств [53, 168].
Одними из наиболее энергоемких процессов на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) являются процессы ректификации углеводородных смесей, а также абсорбции влаги из природного газа и регенерации насыщенного влагой абсорбента. Поэтому при значительных

Таким образом, качество и объем выпускаемой продукции при осушке и разделении углеводородных газов, а также безопасность производственного процесса во многом зависит от эффективности работы технологического оборудования предприятий ТЭК. В этой связи современные технологии в сочетании с высокоэффективным аппаратурным обеспечением создают предпосылки для получения высококачественных продуктов и материалов.
1.5. Контактные устройства колонных аппаратов
Как с точки зрения энергосбережения, так и качества разделения смесей, при проведении процессов абсорбции и ректификации важное значение имеет эффективность контактных устройств. Для обеспечения контактирования потоков газа (пара) и жидкости в тепломассообменных процессах применяются аппараты различных конструкций, среди которых наибольшее распространение получили вертикальные аппараты колонного типа [16].
Задачей контактных устройств является приведение в тесное взаимодействие двух обменивающихся компонентами фаз. В зависимости от способа организации контакта фаз колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные и пленочные. Пленочные аппараты не получили широкого распространения в промышленности, поэтому не рассмотрены. Около 60 % изготовляемых аппаратов для абсорбции и ректификации представляют собой тарельчатые колонны, остальные - насадочные колонны. Последние при правильной организации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые [80, 113, 135].
Рассмотрим конструкции насадочных и тарельчатых контактных устройств. Наиболее подробно остановимся на последних.
Насадочные колонны
Насадочные аппараты представляют собой колонны, загруженные насадкой из тел различной формы. Соприкосновение газа с жидкостью происходит в основном на смоченной поверхности насадки, по которой стекает