Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ технологической схемы переработки нефтегазо-конденсатной смеси Сургутского завода стабилизации конденсата и проблем связанных с присутствием в сырье и продуктах переработки водометанольной смеси 12
1.1 Причины присутствия водометанольной смеси в сырье и продукции Сургутского ЗСК 12
1.2 Процесс газоразделения 21
1.3 Процесс извлечения метанола 27
1.4 Сырьевая база и ее влияние на качество выпускаемых нефте продуктов - 33
Выводы и результаты 53
Глава 2 Моделирование технологических процессов 57
2.1 Выбор системы технологического моделирования 57
2.2 Обследование технологии переработки углеводородного сырья с целью получения достоверной информации для адаптации моделей 62
2.3 Разработка термодинамической модели. Создание и адапта- ция разработанной модели 86
Выводы и результаты 94
Глава 3 Технология очистки легкого углеводородного сырья от примеси метанола 96
3.1 Водная экстаркция метанола с последующей доочисткой воды 96
3.2 Опытно-промышленные испытания 104
Глава 4 Расчет экономического эффекта 128
4.1 Методика определения эффективности мероприятий по повышению качества сжиженных газов на Сургутском ЗСК 128
4.2 Оценка и анализ дополнительных инвестиционных издержек 131
4.3 Расчет объема реализации товарной продукции 131
4.4 Расчет экономической эффективности проекта 132
Выводы и результаты 132
Общие выводы и результаты по диссертационной работе 133
Список использованных источников 135
Приложения 151
- Процесс газоразделения
- Обследование технологии переработки углеводородного сырья с целью получения достоверной информации для адаптации моделей
- Опытно-промышленные испытания
- Оценка и анализ дополнительных инвестиционных издержек
Введение к работе
Актуальность работы
При переработке смеси газовых конденсатов Уренгойского и Ямбургского месторождений и Уренгойской нефти на Сургутском заводе стабилизации конденсата существует проблема более глубокой очистки широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от примеси метанола, который добавляется в газовый конденсат на промыслах с целью ингибирования гидратообразования. Это связано с тем, что в процессе переработки газового конденсата наряду с углеводородами в технологические и продуктовые потоки предприятия попадают метанол и вода. Существующая на заводе технология подготовки газового конденсата к переработке не обеспечивает необходимую глубину очистки от метанола и воды. Это, в свою очередь, приводит к повышенному содержанию метанола в потоках легких углеводородов при фракционировании ШФЛУ. Например, во фракции пропана содержание метанола составляет минимум 1,2% об., что существенно превышает допустимую концентрацию метанола по России по ГОСТ 20448-90 и на экспорт по ГОСТ 21443-75 и ГОСТ Р 51104-97. В результате этого существенно снижается эффективность производства этого продукта, сужается рынок сбыта.
В связи с изложенным, разработка экономически и экологически приемлемой технологии очистки легкого углеводородного сырья от примеси метанола представляется, несомненно, актуальной.
В диссертационной работе, выполненной в рамках государственной программы «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года» гл.6, п.3, а также в соответствии со стратегией развития ОАО «Газпром» в области газохимии и газопереработки, решается эта задача.
Целью работы является разработка эффективной технологии извлечения метанола из технологических потоков газоразделения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Создать базу необходимых данных для разработки адекватной и достоверной математической модели процесса. Для этого необходимо исследовать изменения в составах сырья и продуктовых потоков газофракционирующей установки (ГФУ) на содержание метанола, воды и углеводородов при различных режимах работы.
- На основе экспериментальных данных разработать достоверную модель фазового равновесия для системы «вода – метанол – легкие углеводороды» и математическое описание процесса, адекватно отражающего поведение рассматриваемой системы, а также позволяющей рассчитать составы и характеристики технологических потоков при различных параметрах процесса.
Научная новизна
Базируясь на большом объеме экспериментальных данных, отражающих динамику изменений в составах сырья и продуктовых потоках газофракционирующей установки при различных технологических режимах разработана адекватная и достоверная модель фазового равновесия для сильно неидеальной системы «вода – метанол – легкие углеводороды». Выявлено образование стабильных азеотропных смесей в системе «вода – метанол – пропан». Установлено, что в результате образования азеотропов при фракционировании широкой фракции легких углеводородов содержащийся в сырье метанол концентрируется не в соответствии с его температурой кипения, а преимущественно в пропановой фракции. На основе полученных новых данных, используя разработанную математическую модель, обоснован наиболее рациональный вариант извлечения метанола из технологических потоков Сургутского завода стабилизации конденсата с применением современных конструкций статических смесителей и коалесцирующих насадок в отстойных емкостях. Определены оптимальные параметры процесса экстракции.
Практическая значимость
1. Внедрение разработанной технологии извлечения метанола из ШФЛУ при незначительных капитальных вложениях позволит существенно снизить содержание водометанольной смеси и свободной воды в товарной продукции (пропановой и бутановой фракциях) и повысить их качество до ГОСТ 20448-90. Эффективность выбранных технических решений подтверждены промышленными испытаниями.
2. Основываясь на большом объеме экспериментальных данных, был получен массив параметров бинарного взаимодействия для системы «вода – метанол - легкие углеводороды», который используется при моделировании фазового равновесия на основе уравнений состояния. Разработанная математическая модель достаточно точно описывает поведение реальной системы.
3. При использовании разработок появляется возможность извлекать значительные объемы возвратного метанола на установке регенерации метанола (УРМ), что позволяет получить дополнительную готовую продукцию – метанол товарный, необходимый и дорогостоящий компонент, используемый в процессе добычи углеводородного сырья.
4. Благодаря использованию коалесцирующей насадки повышается эффективность процесса отстоя, наличие свободной воды в технологических потоках исключается, не происходит образование гидратных отложений в холодное время года.
5. Ожидаемый экономический эффект составит 708 млн. рублей.
Апробация работы и научные публикации
По результатам исследований опубликовано 2 статьи (из списка ВАК), 5 тезисов докладов, получено 5 удостоверений на рационализаторские предложения ОАО «Газпром» ООО «Газпром переработка», проведено 2 опытно-промышленных испытания на Сургутском заводе стабилизации конденсата, по результатам опытно-промышленного испытания с предлагаемым узлом водной экстракции метанола из ШФЛУ были выписаны паспорта качества на пропан и бутан технический. Автором данной работы получен диплом I степени на Научно-практической конференции молодых специалистов ООО «Газпром переработка» 2008 года, диплом I степени «Лучший рационализатор среди молодых работников Сургутского ЗСК 2008 года», диплом II степени Научно-практической конференции молодых специалистов ООО «Газпром переработка» 2009 года.
Основные результаты докладывались и обсуждались на VI международной конференции «Химия нефти и газа» (Томск, 2006), Всероссийском симпозиуме по химии и технологии экстракций (Москва, 2007), I научно-технической конференции ООО «Газпром переработка» (Сургут, 2008), научно-практической конференции ВНИЦ СМВ «Лабораторные информационные системы и системы управления производством» (Москва, 2008).
Структура и объем работы
Процесс газоразделения
Стабилизация газового конденсата ведется методом ректификации по одноколонной схеме. Как уже отмечалось, при ректификации распределение компонентов по продуктам переработки соответствует их температурам кипения. Коэффициент распределения метанола можно считать близким к коэффициенту распределения гексановой фракции /24/. В результате статистической обработки оперативной информации Сургутского ЗСК установлено, что более 25% от поступающего с сырьем метанола переходит в ШФЛУ. Широкая фракция легких углеводородов направляется на газофракционируюшую установку (установку извлечения изопентана с узлом получения пропана) и предназначена для получения изопентановой фракции, как высокооктанового компонента неэтилированных автобензинов, а также для получения технических пропана и бутана. Выделение целевых продуктов производится методом ректификации (рисунок 1.1) . Рисунок 1.1 - Принципиальная схема стабилизации нефтеконденсатной смеси (УСК) и блока извлечения изопентана и получения пропана (БИИ и УПП) Сургутского ЗСК Установка реализует единый технологический процесс, состоящий из двух последовательных стадий: - выделение из широкой фракции легких углеводородов изопентановой и пропан-бутановой фракций; - разделение пропан-бутановой фракции на пропановую и бутановую фракции.
Установка включает в себя два производственных подразделения: - блок извлечения изо-пентана, состоящий из трех параллельных про изводственных линий мощностью 480 тыс.т/год по сырью каждая; — узел получения пропана, состоящий из двух параллельных производ ственных линий мощностью 445 тыс.т/год по сырью каждая. Каждая производственная линия блока извлечения изопентана включает в себя колонну-дебутанизатор и изо-пентановую колонну. Колонна -дебутанизатор предназначена для разделения ШФЛУ на суммарную пентан -гексановую фракцию и пропан - бутановую фракцию. Процесс протекает при температуре 60 -142 С и давлении 1,1 - 1,2 МПа. Пропан - бутановая фракция является сырьем узла получения пропана, а суммарная пентан -гексановая фракция подвергается дальнейшей переработке. Изо-пентановая колонна разделяет суммарную пентан-гексановую фракцию на изо-пентановую фракцию и пентан-гексановую фракцию. Разделение проходит при температуре 75 - 101 С и давлении 0,3 - 0,4 МПа. Изо-пентановая фракция является товарным продуктом и должна соответствовать требованиям ТУ 38. 101494-89 марки Б /25/. Две производственные линии узла получения пропана представляют собой колонны депропанизаторы, предназначенные для разделения пропан-бутановой фракции на пропановую фракцию и бутан технический. Пропановая фракция является товарным продуктом и должна соответствовать требованиям ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия» 121. В настоящее время товарные продукты не проходят по требованиям ГОСТ 20448-90 по содержанию метанола (таблица 1.4, 2.5, 2.7) /26-28/. Наличие воды в ШФЛУ, помимо указанных выше последствий ее присутствия в продуктах переработки, негативно сказывается на работу технологического оборудования БИИ и УШІ, так при низких температурах окружающей среды в зимний период происходит замерзание импульсных линий приборов КИП и А (таблица 1.5).
Анализируя схему переработки нефтегазоконденсатной смеси на СЗСК, с точки зрения определения оптимального места для выделения из продуктов переработки ВМС, можно предположить, что для отделения воды и растворенного в ней метанола наиболее целесообразной была бы установка дегидраторов на площадке головной установки переработки углеводородного сырья Сургутского ЗСК УСК-1, 2 (рисунок 1.1), как это реализовано на всех НПЗ (установки ЭЛОУ-АТ или ЭЛОУ-АВТ). Однако этот вариант потребует значительных капиталовложений, поскольку две установки стабилизации конденсата завода включают в свой состав 7 технологических ниток. Привязка нескольких технологических ниток к одному блоку дегидраторов значительно усложнит технологический процесс, вследствие того, что не всегда все технологические нитки работают в одном режиме. На различных технологических нитках в зависимости от их производительности, а также необходимого качества и объема отбора широкой фракции легких углеводородов, реализуются различные технологические режимы. Кроме того, выведение из работы на капитальный ремонт по определенному графику технологических ниток приведет к «рваному» режиму работы дегидраторов и естественно к снижению эффективности отделения воды. Оптимальным местом реконструкции является БИИ и Villi с использованием уже имеющегося емкостного оборудования. Такое решение позволяет устранить негативные последствия присутствия свободной метанольной воды в углеводородной фазе с минимальными затратами средств, поскольку обработке будет подвергаться относительно не большой поток углеводородной фазы. Причиной появления ВМС и свободной воды является фазовые превращения в сложной гетероазеотропной смеси вода - метанол - углеводородная фаза, которые происходят в результате изменений температурных условий и соотношений между количественным содержанием компонентов в смеси, происходящими в ходе транспортировки и переработки газового конденсата. Метанол концентрируется преимущественно в пропановой фракции, что объясняется образованием азеотропных смесей (поскольку по температуре кипения метанол должен был бы выходить преимущественно с пентан-гексановой фракцией). В результате этого именно пропановая фракция отличается повышенным содержанием метанола.
Обследование технологии переработки углеводородного сырья с целью получения достоверной информации для адаптации моделей
Обследование моделируемого технологического объекта (БИИ и У1111) проводится с целью получение исходных данных в объеме и качестве, необходимом для создания адекватной статистически достоверной технологической модели. Определим обследование как работу по сбору и обработке информации по расходным и технологическим параметрам моделируемой установки, отбору проб и проведению экспериментальных исследований сырья, потоков и продуктов установки и отдельных технологических аппаратов. Целью обследований является получение достоверной и достаточно полной информации о режимах работы технологических аппаратов, компонентных составах и физико-химических характеристиках сырья, потоков и продуктов обследуемой установки.
В задачи обследования входит: сбор и обобщение (усреднение) измеренных расходных и технологических параметров, отбор проб и проведение экспериментальных исследований характеристик сырья, потоков и продуктов обследуемой установки, обработка результатов обследований. Экспериментально-расчетный массив параметров и показателей определим как комплекс непосредственно измеренных, полученных в результате экспериментальных исследований и рассчитанных по адаптированной модели параметров и показателей технологической установки. Цель экспериментального расчетного мониторинга заключается в проведении статистически достоверного анализа параметров и показателей технологической установки и в получении адекватной и достоверной достоверной технологической модели. Такая модель, в отличие от полученной на базе разовых обследований, может более надежно использоваться при текущем и перспективном планировании, разработке инвестиционных программ и проектов реконструкции и развития технологии /6.,с.231/. В задачу экспериментально расчетного мониторинга входит получение расширенного экспериментально расчетного массива параметров и показателей, усредненных за установленные временные интервалы, наработка статистики этих параметров и показателей и их анализ с целью выявления зависимостей и закономерностей, поиска «узких мест» и т. п. В качестве базовой периодичности проведения исследований в порядке экспериментально-расчетного мониторинга на начальной стадии освоения этой работы взяты сутки. Для разработки термодинамической модели, адекватно отражающей поведение рассматриваемой системы и позволяющей рассчитать составы и характеристики технологических потоков при различных параметрах, необходимо иметь массив надежных экспериментальных данных. Для этого в течение 2006 - 2009 годов нами целенаправленно проводились анализы углеводородного состава и содержания метанола в сырьевом ШФЛУ /75, 76/ и продуктовых потоках установки ГФУ (установки извлечения изопентана и получения пропана)
Сургутского ЗСК хроматографическим методом. Для набора надежных экспериментальных данных нами целенаправленно проводились исследования углеводородного состава сжиженных газов, определяли жидкий остаток и его природу. Проведенный патентный и реферативный поиск в данном направлении /60, 77-81/ показал, что, как правило, углеводородный состав сжиженных газов определяется газовой хроматографией. Углеводородный состав сжиженных газов определяли методом по ГОСТ 10679-76 /26/. Сущность метода заключается в хроматографическом разделении углеводородов, входящих в состав сжиженного газа. Использовали газовый хроматограф «Кристалл 2000М» с детектором по теплопроводности. Пробу сжиженного газа в хроматограф вводим с низа вертикально расположенного пробоотборника по ГОСТ 10679-76 при помощи инъекционной иглы. Иглой прокалываем верхнюю резиновую мембрану пробоотборника, открываем пробоотборник, затем, аккуратно вводим пробу в хроматограф. Для предотвращения попадания механических остатков прокладки в трубки хроматографа был изготовлен фильтр из стеклянной трубки и набитой в нее тонкой сетки. Данный фильтр дает преимущество уже существующим фильтрам. Он не требует дополнительных капиталовложений, так как изготавливается из подручных материалов и остатков, а также не влияет на природу самого газа. В связи с тем, что два результата испытаний признаются достоверными, если расхождение между ними не превышает величин, указанных в таблице 2.1, за результат анализа принимаем среднее арифметическое из двух определений при данной сходимости метода. Жидкий остаток в сжиженных газах исследовали по п.3.2 ГОСТ 20448-90 121. Для предотвращения процесса перегрева жидкости и ее вскипания с выбросом использовали проволоку медную диаметром 1,5-2 мм, длиной 200 или 450 мм (в соответствии с высотой отстойника вместимостью 100 см3). Также проволока способствует равномерному испарению сжиженного газа. Для определения наличия свободной воды, щелочи использовали индикаторы тимоловый синий водорастворимый, ч.д.а., и фенолфталеин, раствор в этиловом спирте, с массовой долей 1%. Чтобы в отстойник не попадала влага из воздуха, использовали пробку из гигроскопической ваты. Сжиженный газ отбираем по ГОСТ 14921-78 /82/. Далее испытуемым сжиженным газом наполнили отстойник до метки 100 см3. Быстро устанавливаем медную проволоку в пробку из ваты, неплотно вставленную в горло отстойника.
После испарения основной массы при температуре окружающей среды и прекращения заметного испарения жидкости сосуд поместили в водяную баню с температурой (20±1) С и выдержали 20 мин при этой тем Для выполнения наших исследований необходимо определить природу остатка, так как нас интересует количественное содержание метанола в продуктах. В жидком остатке может присутствовать углеводородная часть, щелочь, свободная вода, метанол. Для идентификации свободной воды и щелочи в жидком остатке ее наличие определяли с помощью водорастворимых индикаторов тимоловый синий. В углеводородном жидком остатке тимоловый синий не растворяется и не окрашивается. Окрашивание жидкости указывает на наличие воды. В щелочной среде тимоловый синий окрашивается в синий цвет. Дополнительно использовали фенолфталеин. Для определения наличия щелочи в жидком остатке. В отстойник добавляли 100 см3 дистиллированной воды, предварительно проверенной на нейтральность, и 2-3 капли фенолфталеина. При отсутствии окраски раствора в розовый или красный цвет фиксировали отсутствие щелочи, при окраске раствора — ее присутствие. Массовую долю метанола определяли методом изотермической газовой хроматографии с детектированием по теплопроводности и расчетом результатов методом внутренней нормализации площадей пиков с чувствительностью до 0,01% масс. Метод основан на разделении метанола и углеводородов. Использовали газовый хроматограф «Кристалл 2000М» с детектором по теплопроводности. Пробу вводили аналогично вводу при определении углеводородного состава, описанный выше. Последовательность выхода компонентов: воздух, метан, этан, вода, пропан, метанол, далее углеводороды С4+выше- Пик метанола идентифицировали путем добавки метанола в шприц с пробой ШФЛУ и пропан-содержащего газа и с использованием сертифицированных поверочно-газовых смесей (ПГС) с содержанием чистого метанола. Массовую долю метанола в ШФЛУ вычисляем методом внутренней нормализации, причем поправочный массовый коэффициент чувствительности для пика воды равен 0,81, для пика метанола - 0,85, для суммарного пика уГЛеВОДОрОДОВ С4 +выше " 1,06.
Опытно-промышленные испытания
В процессе фракционирования ШФЛУ пропановая фракция отличается повышенным содержанием жидкого остатка. В связи с этим по результатам разработок в рамках диссертации было проведено два опытного пробега блока извлечения изопентана и узла получения пропана (БИИиУПП) с целью отмывки ШФЛУ от растворенного метанола водой до изменения технологии и после (Приложение 2, 3). Целью отмывки растворенного метанола водой в ШФЛУ была отработка технологии отмывки с использованием процесса одноступенчатой экстракции и получение пропановой фракции с содержанием метанола не более 0,5 % масс, а также подбор оптимального расхода экстрагента - воды, подаваемого на отмывку. Перед началом подачи воды в трубопровод на входе в сырьевые емкости Е-10, Е-20, Е-30 был проведен аналитический контроль сырья и продуктов БИИ и УПП (таблица 3.1). Результаты, полученные при опытной отмывке представлены в таблицах 3.2-3.4. Из представленных в таблице 3.2 результатов следует, что при подаче воды, равной 2 м /час, содержание метанола в ШФЛУ составляет 0,97% мае, при этом в пропановой фракции составляет 2,56 % мае. и 1,11 % мае. на первой и второй нитке соответственно. Содержание метанола в ШФЛУ на выходе с емкостей Е-10, Е-20 и Е-30 составляет 0,52, 0,26 и 0,17 % мае. соответст-венно. При подаче воды равной 3,5 м /час (таблица 3.4), содержание метанола в ШФЛУ составляет 1,41% мае, при этом в пропановой фракции содержится 7,32 % мае. и 4,07 % мае. на первой и второй нитке соответственно. Содержание метанола в ШФЛУ на выходе емкостей Е-10, Е-20 и Е-30 составляет 1,59, 0,15 и 0,16 % мае. соответственно.
В связи с высоким содержанием метанола и низкой эффективностью отмывки его, решено снизить по-дачу воды до 2,5 м /час. Как видно из таблицы 3.3, при добавлении 2,5 м /ч (3,64% мае. от сырья) воды, удается извлечь 0,37 % мае. метанола из 0,71 % мае. на первой и 0,57 % мае. на второй и третьей технологических нитках. При этом содержание метанола в пропановой фракции с первой и второй технологических ниток составляет 0,75% мае. и 1,1% мае. соответственно. По результатам пробега выявлено, что при подаче воды не более 2,5 м /час. удается извлечь метанол от 0,10 до 0,41%. На рисунке 3.7 представлен график зависимости содержания метанола в зависимости количества промывной воды, подаваемой в емкости-отстойники Е-10, Е-20, Е-30. Из полученных результатов следует, что подача воды в ШФЛУ в сырьевые емкости Е-10, Е-20, Е-30 недостаточна для эффективного результата. Поскольку метанол хорошо растворим в воде, а углеводороды плохо, то при смешении углеводородной фазы, содержащей метанол с промывной водой, метанол преимущественно переходит в водную фазу, которую потом можно разделить отстоем от углеводородной под действием силы тяжести из-за разницы плотностей. Используя данные выводы, были смонтированы внутри сырьевого трубопровода проточный статистический смеситель для интенсификации процесса смешения ШФЛУ и воды и коалесцирующей насадки в емкости - отстойника Е-10 БИИ для интенсификации процесса отстоя водной фазы от углеводородной, что многократно увеличивает скорость и эффективность разделения двух жидких фаз под действием силы тяжести. Результаты анализа извлечения метанола из ШФЛУ после реконструкции приведены в таблице 3.5. Как видно из таблицы 3.5 увеличение подачи воды более 2 м /ч очень незначительно снижает содержание остаточного метанола в пропановои фракции и не является целесообразным, поскольку увеличивает энергетические затраты на дальнейшую регенерацию метанола и водо-метанольной смеси на установке УРМ.
Также следует отметить, что наличие свободной воды исключено. На рисунке 3.8 представлен график зависимости остаточного содержания метанола в сырье и продуктах БИИ и УПП в зависимости от количества промывной воды, подаваемой на блок водной экстракции метанола из ШФЛУ. Как видно из представленных данных, после реконструкции очевидно: 1) внедрение разработанной технологии извлечения метанола из ШФЛУ при незначительных капитальных вложениях позволит существенно снизить содержание метанола и свободной воды в товарной продукции (про-пановой и бутановой фракции) и повысить их качество; 2) подача воды в ШФЛУ с блоком смешения позволила получить пропан с содержанием жидкого остатка 0,1 - 0,70 % об., что соответствует требованиям ГОСТ 20448-90; 3) определено оптимальное количество подаваемой воды, необходимое для отмывки метанола; количество воды, при котором содержание метанола в пропане техническом уже удовлетворяет требованиям ГОСТ 20448-90, составило 0,5 мЗ/час, когда как без использования блока смешения количество воды составило 2,5 мЗ/час). По результатам опытно-промышленного пробега с предлагаемым узлом водной экстракции метанола из ШФЛУ были выписаны паспорта качества на пропан и бутан технический по ГОСТ 20448-90 (Приложение 4 - 5). С целью получения более достоверных данных и подтверждения промышленных испытаний были проведены технологические расчеты процесса водной экстракции метанола из ШФЛУ при различном расходе промывной воды с помощью термодинамической модели, полученной ранее. В табл. 3.6 -3.9 приведены расчетные характеристики некоторых технологических потоков (нумерация потоков в соответствие с принципиальной технологической схемой на рисунке 3.6) при расходах промывной воды соответственно 0,5, 1,0, 2,0, 3,0м3/час.
Оценка и анализ дополнительных инвестиционных издержек
При расчете объема реализованной продукции принимались: - отпускные цены на продукцию ОАО «Газпром» Сургутского ЗСК до реконструкции (без НДС) по ТУ 0272-048-0151638-01 «Газы углеводородные сжиженные. Технические условия» /128/: пропан технический - 11500 руб./т; бутан технический — 11000 руб/т. - расчетные отпускные цены предприятия (без НДС) при условии поставки по ГОСТ 20448-90: пропан технический - 13000 руб./т и бутан технический - 11400 руб/т. План выработки пропана и бутана на 2008 год - 308 тыс.т в год и 615,8 тыс.т в год соответственно. Экономический эффект при внедрении предложенной технологии составляет 708,32 млн.руб (пропана технического 462 млн.руб и бутана технического 246,32 млн.руб). Расчет экономического эффекта производится по формуле 4.4: ЭкЭф = (Цнов-Цст) Пр.ва - затраты (4.4) где Цнов- цена новая; Цст - цена старая; Vnp.Ba — объем производства; затраты - эксплуатационные затраты, энергозатраты, капитальные затраты Эк.эффект при расходе 0,5 мЗ/ч составил 697,576 млн.руб Эк.эффект при расходе 1 мЗ/ч составил 697,182 млн.руб Расчет экономической эффективности от реализации метанола осуществляется путем увеличения объема выработки. Загрузка Установки регенерации метанола по сырью (водометанольной смеси) составила 5 161 тонн/год (по итогам 2009 года). При этом выработано и реализовано 1 773 тонн/год метанола. Цена реализации метанола - 4 409,37 руб. за тонну 1773 х 4409,37 =7817813,01 руб. Проектная загрузка УРМ по сырью (водометанольной смеси) - 20 000 тонн/год. При этом выработка метанола составляет 8 694 тонн/год метанола. При 0,5 мЗ/ч выработка УРМ составляет 4140 тонн/год При 1,0 мЗ/ч - 8280 тонн/год (максимальная выработка УРМ 8694 тонн/год). 4140 х 4409,37 = 18254791,8 руб. 8280 х 4409,37 = 36509583,6 руб.
Таким образом ожидаемый экономический эффект от реализации дополнительных объемов метанола за год составляет 18254791,8 - 7817813,01 = 10436978,79 руб. при 0,5 мЗ/ч расходе промывной воды. 36509583,6 - 7817813,01 = 46946562,39 руб. при 1 мЗ/ч расходе промывной воды. сжиженных газов предложен ряд мероприятий, описанных выше. Расчет экономической эффективности выполнен в результате оценки прироста прибыли от реализации сжиженных газов повышенного качества и от реализации метанола путем увеличения объема выработки. Общий ожидаемый экономический эффект за год составилт при 0,5 мЗ/ч расходе промывной воды составит 708, 076 млн. руб. при 1,0 мЗ/ч расходе промывной воды составит 744,132 млн. руб. 1. В смеси газовых конденсатов Уренгойского и Ямбургского месторождений и Уренгойской нефти изучен углеводородный состав и выявлено присутствие воды в соотношении 0,6 - 0,7 % масс, и метанола от 0,5 до 1,8 % масс, которые присутствуют в сырье из-за фазовых превращений в сложной гетероазеотропной смеси «вода - метанол - легкие углеводороды», происходящих в результате изменений температурных условий и соотношений между количественным содержанием компонентов в смеси. 2. Выявлено образование стабильных азеотропных смесей (нераздель-нокипящей смеси) в системе «вода - метанол - пропан» с содержанием пропана от 96,1 до 98,1 % масс, воды от 0,1 до 0,4 % масс, и метанола от 1,7 до 3,7 % масс.
Установлено, что метанол концентрируется преимущественно в пропановой фракции. 3. Методом математического моделирования с использованием полученных новых экспериментальных данных, разработана надежная модель фазового равновесия на основе уравнений состояния для системы «вода - метанол - легкие углеводороды» и математическое описание процесса газоразделения на Сургутском ЗСК, учитывающее неидеальность системы и образование азеотропных смесей между метанолом, водой и легкими углеводородами. Получен массив параметров бинарного взаимодействия для системы «вода -метанол - легкие углеводороды». Проведенная идентификация разработанной термодинамической модели по фактическим данным анализируемого объекта показала, что она адекватно отражает поведение реальной системы. 4. Обоснован выбор метода экстракции метанола из широкой фракции легких углеводородов с последующим отстоем воды в сырьевых емкостях (отстойниках) на базе действующей газофракционирующей установки для эффективного извлечения метанола из технологических потоков предприятия. 5. Установлено, что концентрация водометанольной смеси в пропановой фракции до реконструкции и после установки смесителя и коалесци рующей насадки снижается с 2,7 % об. до 0,5 % об. и ниже. Подтвержден коалесцирующий эффект насадки и эффективность работы статического смесителя. Проведенные опытно-промышленные испытания подтвердили результаты технологических расчетов, полученных с использованием разработанной математической модели. 6. Показана возможность получения дополнительных объемов возвратного метанола на установке регенерации метанола, что позволяет получить дополнительную готовую продукцию - метанол марки А по ТУ 2421-076-00151638-2007.
