Многокомпонентный массоперенос в насадочной части колонны стабилизации нефтегазового конденсата

• Автор: Никешин, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ И МОЛЕКУЛЯРНОГО ПЕРЕНОСА1 МАССЫ В ГАЗОВЫХ И ЖИДКИХ СМЕСЯХ.

1.1. Процесс стабилизации на Сургутском ЗСК.

1.2. Основные методы расчета процесса ректификации

1.3. Молекулярный перенос массы в газовых и жидких смесях на

основе молекулярностатистических методов

1.3.1. Молекулярный перенос массы в газовых смесях.

1.3.2. Молекулярный перенос массы в растворах

1.3.3. Интегральные уравнения и частичные функции распределения ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИФФУЗИИ НА
ОСНОВЕ СФЕРИЧЕСКИ СИММЕТРИЧНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
2.1 Модель степенного разложения в ряд по времени.
2.2 Численный метод расчета МКМД.
2.3 Результаты расчетов МКМД в ЛД жидких смесях.
2.4. Коэффициенты диффузии углеводородов на основе сферическисимметричных потенциалов межмолекулярного взаимодействия
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ДИФФУЗИИ НА ОСНОВЕ НЕ СФЕРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ
МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
3.1. Атоматомная схема описания межмолекулярных взаимодействий.
. Теория ШБМ и новый метод расчета межмолекулярных функций
распределения.
3.2. Коэффициенты диффузии углеводородов на основе усредненного
по углам потенциала межмолекулярного взаимодействия.
3.2. Коэффициенты диффузии на основе межмолекуяярной функции
распределения.
3.4. Сравнительный анализ методов расчета коэффициентов
многокомпонентной диффузии для углеводородных систем
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО МАССОПЕРЕНОСА В НАСАДОЧНЫХ КОЛОННАХ И Е ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ НГК НА СУРГУТСКОМ ЗСК
4.1. Гидродинамические условия движения фаз в насадке ПЮ.
4.2. Математическое описание массопереноса на насадке в многокомпонентных паровой и жидкой фазах
4.3. Общая схема расчета многокомпонентной ректификации в насадочной колонне
4.4. Анализ полученных результатов расчета и рекомендации по модернизации колонны К1 Сургутского ЗСК
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Интегральные уравнения и частичные функции распределения ГЛАВА 2. ОСНОВЕ СФЕРИЧЕСКИ СИММЕТРИЧНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Модель степенного разложения в ряд по времени. Численный метод расчета МКМД. Результаты расчетов МКМД в ЛД жидких смесях. ГЛАВА 3. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Атом-атомная схема описания межмолекулярных взаимодействий. ВЫВОДЫ. ГЛАВА 4. Гидродинамические условия движения фаз в насадке ПЮ. ВЫВОДЫ. Процессы разделения многокомпонентных смесей путем ректификации и абсорбции широко распространены в химической, нефтеперерабатывающей и многих других отраслях промышленности. Детальное математическое описание этих сложных тспло-массоббменных процесссов должно содержать: модели для расчета физико-химических свойств и условий фазового равновесия многокомпонентных парожидкостных систем, модели многокомпонентной массоотдачи в жидкой и газовой фазах, а также модели описания гидродинамики движения фаз в колонне. Перспективность такого подхода очевидна, так как он нуждается в минимуме эмпирической информации, не имеет ограничений по числу компонентов, области термодинамических состояний, обладает предсказательностью. Кроме того, математическая модель процессов разделения многокомпонентных смесей, построенная на молекулярно статистических основах позволит исследовать влияние многокомпонтного массопереноса и учесть его при проектировании и реконструкции аппаратов. Успехи- в молекулярно-статистической теории неравновестного состояния на сегодняшний день более скромные. Поэтому в данной работе решается актуальная задача по разработке методов описания коэффициентов многокомпонентного переноса массы на основе потенциалов межмолекулярного взаимодействия и частичных функций распределения. По теме «Перспективные ресурсо- и энергосберегающие химические технологии» с года по год. Разработать математическое описание многокомпонентного массопереноса для процесса ректификации в промышленных насадочных колоннах на основе молекулярно-статистических методов расчета физико-химических, свойств рабочих сред. По результатам расчетов определить высоту насадочного слоя необходимую для модернизации колонны К-1 стабилизации конденсата на Сургутском ЗСК. Данная реконструкция колонны К-1 должна обеспечить повышение качества разделения нефтегазоконденсатной смеси и производительности колонны, а также снижение энергозатрат и газовых выбросов в атмосферу. Диссертация состоит из четырех глав. В первой главе «Описание процессов многокомпонентного переноса массы» дан * обзор методам расчета ректификационных насадочных колонн. Основное внимание здесь уделено методам расчета характеристик молекулярного переноса массы в многокомпонентных газовых и жидких смесях. Леннард-Джонса и частичных функций распределения. В третьей главе «Расчет коэффициентов многокомпонентной диффузии на основе не сферических потенциалов взаимодействия» разработанный метод расчета МКМД для жидких смесей обобщён на случай нецентральных потенциалов межмолекулярного взаимодействия. В четвертой главе «Многокомпонентный массопеоенос в процессах ректификации, абсорбции» разработан метод расчета многокомпонентной ректификации в насадочных колоннах на основе дифференциальных уравнений движения фаз в аппарате и фундаментальных уравнений молекулярного многокомпонентного массопереноса. Разработаны методы описания матрицы коэффициентов многокомпонентной диффузии в жидких смесях на основе центральных и не центральных потенциалов межмолекулярного взаимодействия и частичных функций распределения. Разработан новый метод расчета двухчастичной функции распределения на основе атом-атомной (центр-центровой) схемы описания межмолекулярных взаимодействий. Разработана математическая модель процесса ректификации в насадочных колоннах на основе дифференциальных уравнений движения фаз в аппарате и фундаментальных уравнений молекулярного многокомпонентного массопереноса, в которых матрица коэффициентов многокомпонентной диффузии определялась на основе потенциалов * межмолекулярного взаимодействия и частичных функций распределения.