авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||

Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей

-- [ Страница 6 ] --

где - количество дизельного топлива, полученного из m – го сорта нефти, отправленное с i – ой установки АВТ на j – ую установку разделения на фракции (m=1,…, N, j=1,…, N1); - количество дизельного топлива, полученного из m – го сорта нефти, отправленное с i – ой установки АВТ на l – ую установку гидроочистки ( l=1,…, N2); - количество дизельного топлива, полученного из m – го сорта нефти, отправленное с i – ой установки АВТ на смешение дизельных топлив с целью получения товарного продукта необходимого качества; Neim - количество нефти i- го сорта, отправленное на m – ую установку АВТ; - пропускная способность i - ой установки АВТ ; Mm – выход дизельного топлива из m – го сорта нефти, %; Sm – концентрация серы в дизельном топливе, полученном из m – го сорта нефти, %; – потери на i – ой установке АВТ; N – количество нефтей; N1 –количество установок разделения дизельного топлива на фракции; N2 – количество установок гидроочистки дизельного топлива.

Разработанные модели совместно с балансовыми уравнениями (3) – (4) представляют собой задачи математического программирования с ограничениями и могут быть реализованы на компьютере известными в настоящее времени методами с использованием готовых пакетов программ.

Интеграция разработанных моделей в автоматизированную систему управления технологическим процессом газохимического комплекса позволит повысить экологическую безопасность комплексов по переработке сернистых газов и конденсатов.

На основе обобщения данных, полученных в ходе эксплуатации пилотных и опытно-промышленных установок на объектах газовой, нефтедобывающей и нефтегазоперерабатывающей отраслей, разработана схема экологически безопасного промышленного газохимического комплекса, обеспечивающая практически безотходную переработку сернистого газа и конденсата. В схеме учитываются требования снижения экологической опасности и сокращения производственных расходов, связанных с добычей, переработкой сернистого сырья и использованием полученной продукции.

Предлагаемая схема позволит комплексно переработать серосодержащие компоненты углеводородного сырья и обеспечить высокую степень защиты окружающей среды.

ВЫВОДЫ

  1. На основе результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований предложено решение важной хозяйственной проблемы в области технологии нефти и газа – повышение эффективности технологий и способов защиты окружающей среды.
  2. На основе разработанной кинетической модели и модели реактора прямого окисления сероводорода в псевдоожиженном слое катализатора проведены вычислительные эксперименты по поиску оптимальных условий ведения процесса очистки газов в адиабатическом режиме, в изотермических условиях, а также установлены температура зажигания катализатора и условия, исключающие конденсацию паров серы на катализаторах. Разработана нестационарная двухфазная диффузионная модель реактора с псевдоожиженным слоем катализатора, которая учитывает переносы тепла и вещества в плотной фазе за счет теплопроводности и продольной диффузии, переносы в плотной и разреженной фазах конвективными потоками, а также изменение реакционного объема и возникающий при этом массоперенос за счет стефановского потока.
  3. Предложен ряд технологических решений, направленных на обеспечение экологической безопасности в процессе утилизации сероводородсодержащих газов окислением в кипящем слое катализатора: приемы проведения процесса в условиях изменения концентрации и расхода сероводорода в сырьевых потоках; методы улавливания аэрозольной серы из продуктов процесса получения серы; использование блочных катализаторов сотовой структуры при разработке двухстадийного процесса утилизации высококонцентрированных сероводородсодержащих газов; метод очистки жидкой серы от сероводорода. Показано, что данные технологические решения значительно снижают взрывоопасность установки окисления сероводорода и снижает ее воздействие на окружающую среду.
  4. Разработаны основы технологии очистки сероводородсодержащих газов с использованием в качестве поглотителя формальдегида, органического реагента диоксазиновой структуры, а также полиаминов. Для получения поглотителя на основе реагентов диоксазиновой структуры разработана технология и организовано опытно-промышленное производство реагентов.
  5. Созданы научные основы химической демеркаптанизации углеводородного сырья и очистки его сероводорода путем взаимодействия с реагентами-нейтрализаторами. Разработаны технологические приемы и схемы очистки газового и нефтегазоконденсатного сырья в процессе их стабилизации. Для эффективного удаления сероводорода и меркаптанов из нефти использован гидроциклон, найдены оптимальные гидродинамические условия его работы, способствующие максимальному выделению сероводорода и легких углеводородов. Особенностью описанных процессов стабилизации нефти является то, что интенсификация процесса дегазации нефти достигается одновременно с утилизацией сероводорода с получением дополнительного количества серосодержащих товарных продуктов.
  6. Разработана модель конденсации серы из газовой фазы на основе имитационного математического моделирования случайных агрегаций. В вычислительных экспериментах по исследованию влияния факторов модели на состав и структуру образуемых кластеров установлен ряд закономерностей протекания процесса конденсации серы: установлены две стадии агрегации – быстрая и медленная, распределение кластеров по размерам в зависимости от времени конденсации и концентрации серы на входе в конденсатор и др.
  7. Установлены оптимальные технологические параметры получения коллоидной серы в качестве товарного продукта путем переработки сероводородсодержащих газов: оптимальная температура конденсации по критерию максимума выхода коллоидной серы с размерами от 1 до 5 мкм составляет порядка 70±3 oС; выход коллоидной серы размером 1-5 мкм достигает 93±2% от общего количества сконденсированной серы; оптимальное время пребывания газа в конденсаторе 120 – 180 с. Температура 70oС соответствует также достаточно высокой удельной плотности кластеров.
  8. Разработана система управления технологическими параметрами с целью повышения эксплуатационных показателей процесса очистки сероводородсодержащих газов: разработан способ регулирования оптимального соотношения объемных расходов кислорода и сероводорода, заключающийся в изменении концентрации кислорода в воздухе с помощью мембранного газораспределительного аппарата, и реализован с использованием цифрового регулятора на управляющем компьютере, позволяющий производить очистку газа с концентрацией сероводорода от 10 до 80 %; разработан способ регулирования уровня кипящего слоя катализатора, заключающийся в стабилизации суммарного объемного расхода, поступающего в реактор, за счет изменения расхода рециркулирующего потока с коррекцией по перепаду давления в реакторе, реализованный с использованием цифрового регулятора на управляющем компьютере и позволяющий производить очистку газа при изменении его расхода в пределах 10%; определены диагностические параметры, характеризующие предаварийные и аварийные ситуации, на основе которых синтезированы алгоритмы сигнализации, остановки или аварийной остановки без участия оператора.
  9. Разработан метод математического моделирования, основанный на формализации технологической схемы газохимического комплекса в виде сложного графа, вершинами которого являются технологические установки, а ребрами – сырьевые потоки или промежуточные продукты, позволяющий регулировать содержание серы на промежуточных и конечных продуктах газоперерабатывающих производств с целью повышения экологической безопасности предприятия по переработке сернистых газов и газовых конденсатов. Метод рекомендован к использованию как составная часть автоматизированной системы управления технологическим процессом газохимического комплекса.
  10. Разработаны принципы и схемы создания экологически безопасного газохимического комплекса по переработке сернистого газа и конденсата, обеспечивающего практически безотходную их переработку.

Публикации автора по теме диссертации

в рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Алиев Р.С., Плечев А.В., Вольцов А.А., Кабиров Р.М. Утилизация сероводорода в нефтегазовой промышленности // Экология и промышленность России.– 2000. - № 3. – С. 37-40.

2. Сафин Р.Р., Гайнуллина З.А., Исмагилов Ф.Р., Плечев А.В. Усовершенствование процесса прямого окисления сероводородсодержащих газов в кипящем слое катализатора // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2000. - № 9. - С. 47-50.

3. Исмагилов Ф.Р., Плечев А.В., Сафин Р.Р., Вольцов А.А., Исмагилова З.Ф. Получение водорода на нефтеперерабатывающих предприятиях // Химия и технология топлив и масел. – 2000. - № 6. - С. 3-6.

4. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Вольцов А.А., Коншенко Е.В., Исмагилов Ф.Р. Окислительная конверсия сероводородсодержащих газов // Экология и промышленность России. - 2000. - № 6. - С. 18-20.

5. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Вольцов А.А., Коншенко Е.В., Исмагилов Ф.Р. Окислительная конверсия сероводородсодержащих газов // Экология и промышленность России. - 2000. - № 7. - С. 28-30.

6. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Афлятунов Р.М. Способ автоматического регулирования процесса очистки газа от сероводорода// Нефтепереработка и нефтехимия.- 2000. -№12.- С. 43-45.

7. Гайнуллина А.З., Нугуманов Х.Г., Плечев А.В., Исмагилов Ф.Р., Сафин Р.Р. Автоматическое управление и защита рециркуляционной установки окисления сероводородсодержащих газов в псевдоожиженном слое катализатора// Экология промышленного производства. -2000 -№4. - С.

8. Исмагилов Ф.Р., Гайнуллина З.А., Сафин Р.Р., Плечев А.В., Мухаметзянов И.З., Ибрагимов И.Г. Вариант окислительной утилизации сероводородсодержащих газов // Химия и технология топлив и масел. – 2001. - № 2. - С. 10-12.

9. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Способ очистки газов от аэрозольной серы // Экология промышленного производства.– 2001. - № 1. – С. 23-26.

10. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Трюпина В.М., Плечев А.В., Гайдукевич В.В., Исмагилов Ф.Р. Очистка отходящих газов от аэрозольной серы // Экология промышленного производства.– 2001. - № 3. – С. 16-17.

11. Коншенко Е.В., Балаев А.В., Исмагилов Ф.Р., Спивак С.И., Сафин Р.Р. Прямое каталитическое окисление сероводорода // Химия и технология топлив и масел. - 2001. - № 3. - С.50-53.

12. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Гайдукевич В.В., Плечев А.В., Исмагилов Ф.Р. Контроль и регулирование псевдоожиженного слоя катализатора// Экология промышленного производства. -2001. - №4. - С. 17-19.

13. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Абдюкова Э.А., Исмагилова З.Ф. Пенообразование и пеногашение в процессах этаноламиновой очистки // Экологические системы и приборы. - 2001. - № 9. - С. 33-41.

14. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Трюпина В.М., Плечев А.В., Гайдукевич В.В., Исмагилов Ф.Р. Усовершенствование очистки отходящих газов от аэрозольной серы // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2001. - № 6. - С. 40-42.

15. Исмагилов Ф.Р., Гафиатуллин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Алеев Р.С., Сафин Р.Р., Гайдукевич В.В. Очистка сероводородсодержащих газов формальдегидом // Наука и технология углеводородов. – 2002. - № 1. – С. 54-56.

16. Алеев Р.С., Воронов В.Г., Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Очистка газов от сероводорода. Рациональный подход // Химия и технология топлив и масел. – 2002. - № 4. – С.37-40.

17. Алеев Р.С., Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Васько Ю.П., Гафиатуллин Р.Р. Новый поглотитель для очистки сероводородсодержащих газов // Газовая промышленность. – 2002. - № 2. – С. 80-81.

18. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Кириллова Л.Б., Исмагилов Ф.Р. К вопросу получения сероводорода для аналитических целей // Экологические системы и приборы. – 2003. - № 4. - С. 26-28.

19. Ахсанов Р.Р., Данилов В.И., Гайдукевич В.В., Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Исмагилов Ф.Р. Система выделения и очистки легких углеводородов для экологизации процесса подготовки сернистых нефтей // Экологические системы и приборы. – 2003. - № 7. - С. 16-20.

20. Сафин Р.Р., Гайдукевич В.В., Исмагилова З.Ф., Исмагилов Ф.Р., Ахсанов Р.Р. Схема очистки сероводородсодержащей нефти // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2003. - № 4. – С. 17-19.

21. Гайдукевич В.В., Сафин Р.Р., Ахсанов Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Повышение октанового числа бензиновых фракций, полученных гидроциклонированием нефти и газового конденсата // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2003. - № 12. - С. 16-18.

22. Гайдукевич В.В., Сафин Р.Р., Ахсанов Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Исмагилова З.Ф. Рациональное использование побочных продуктов нефтехимической промышленности для получения моторных топлив // Экология промышленного производства. – 2003. - № 4. - С. 68-70.

23. Сафин Р.Р., Гайдукевич В.В., Исмагилова З.Ф., Исмагилов Ф.Р., Андрианов В.М., Дальнова Ю.С. Разработка биоцида для повышения экологической безопасности добычи нефти и газового конденсата // Экологические системы и приборы. – 2003. - № 10. – С. 24-26.

24. Сафин Р.Р. Новые технологии для улучшения экологической ситуации в регионах добычи и переработки сернистых нефтей // Экологические системы и приборы. – 2004. - № 1. - С. 37-39.

25. Сафин Р.Р. Утилизация сероводорода с получением различных серосодержащих соединений // Экология промышленного производства. – 2004. - № 1. – С. 59-62.

26. Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Направления подготовки сернистых нефтей, газоконденсатов и продуктов их переработки к транспортировке и хранению // Экология промышленного производства. – 2004. - № 2. – С. 35-39.

27. Гайдукевич В.В., Ахсанов Р.Р., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Исмагилова З.Ф. Получение бензина методом обработки нефти и газового конденсата в поле центробежных сил // Газовая промышленность. – 2004. - № 10. – С. 64-67.

28. Сафин Р.Р. Моделирование процесса образования коллоидной серы при конденсации из газовой фазы // Обозрение прикладной и промышленной математики. – 2009. – т. 16. – вып. 5. – С. 926 – 927.

29. Сафин Р.Р. Основные принципы управления процессом прямого окисления сероводородсодержащих газов в кипящем слое катализатора // Экологические системы и приборы. – 2009. - № 11. - С. 21-23.

30. Сафин Р.Р. Моделирование образования коллоидной серы при конденсации из газовой фазы // Химия и технология топлив и масел. – 2009. - № 6. – С. 43 – 46.

31. Сафин Р.Р. Методы регулирования содержания серы на промежуточных стадиях и в продуктах переработки нефтяного сырья // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: «Управление, вычислительная техника и информатика». – 2010. - № 2. – С. 105-110.

32. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф. Схема экологически безопасного газохимического комплекса переработки серосодержащих газов // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело", 2010, http://www.ogbus.ru/authors/SafinRR/SafinRR_1.pdf .

Монография

33. Исмагилов Ф.Р., Вольцов А.А., Аминов О.Н., Сафин Р.Р., Плечев А.В. Экология и новые технологии очистки сероводородсодержащих газов. Уфа: изд-во «Экология», 2000. 214 с.

Учебное пособие

34. Исмагилов Ф.Р., Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф. Схемы разделения и очистки газов от сернистых соединений // Уфимск. гос. ин-т сервиса.- Уфа, 2005. – 134 с.

Патент

35. Исмагилов Ф.Р., Андрианов В.М., Сафин Р.Р. и др. Способ очистки нефти, газоконденсата и их фракций от меркаптанов и сероводорода. Пат. 2242499 России, 2004.

В других изданиях

36. Плечев А.В., Коншенко Е.В., Сафин Р.Р., Балаев А.В., Исмагилов Ф.Р. Повышение надежности процесса окисления сероводорода в псевдоожиженном слое катализатора // Материалы IV междунар. конф. «Химия нефти и газа» / Ин-т химии нефти Сибирск. отдел. РАН. – Томск, 2000. - Т. 2. - С. 169-173.

37. Плечев А.В., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Абдюкова Э.А. Пенообразование и пеногашение в процессах этаноаминовой очистки // Обзорная информация. Серия: “Научные и технические аспекты охраны окружающей среды”.- 2000. - № 6. – С. 59-73.

38. Исмагилов Ф.Р., Сафин Р.Р., Алеев Р.С., Исмагилова 3.Ф., Гайдукевич В.В. Исследование поглотителей сероводорода на основе аминов и формальдегида. // Матер. II-ой междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли Казахстана в XXI веке» / Актауский гос. ун-т.- Актау, 2001. - С. 121-127.

39. Исмагилов Ф.Р., Алеев Р.С., Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Андрианов В.М. Новое направление рационального использования сероводорода в нефтегазовой отрасли // Матер. II междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли Казахстана в XXI веке» / Актауский гос. ун-т. - Актау, 2001. – С. 109-115.

40. Алеев Р.С., Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р., Васько Ю.П., Гафиатуллин Р.Р. Новый поглотитель для очистки сероводородсодержащих газов // Матер. междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы нефтегазового комплекса Казахстана» / Атырауск. ин-т нефти и газа. - Атырау, 2001. - С. 200-204.

41. Щербаков Д.В., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Технология доочистки отходящих газов установки Клауса // Тезисы докл. 47 науч. конф. профессорско-преподавательского состава Астраханск. гос. техн. ун-та / Астраханск. гос. техн. ун-т.- Астрахань, 2003. – С. 234.

42. Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Абызгильдин А.Ю. Разработка процесса очистки жидкой серы от сероводорода // Матер. науч.-практ. конф. «Нефтепереработка и нефтехимия-2003. IV конгресс нефтегазопромышленников России» / Ин-т нефтехимпереработки Респ. Башкортостан. - Уфа, 2003. – С. 164-165.

43. Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Исследование промышленного процесса дегазации жидкой серы // Докл. первых междунар. научных Надировских чтений «Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса» / Мин. обр. и науки Респ. Казахстан; Атырауский ин-т нефти и газа. – Алматы -Атырау, 2003. – С. 102-107.

44. Гайдукевич В.В., Сафин Р.Р., Ахсанов Р.Р., Исмагилова З.Ф. Метод получения бензина методом гидроциклонирования нефти и газового конденсата // Матер. науч.-практ. конф. «Экологические технологии в нефтепереработке и нефтехимии» / Ин-т нефтехимпереработки Респ. Башкортостан. - Уфа, 2003. – С. 34-35.

45. Гайдукевич В.В., Андрианов В.М., Сафин Р.Р., Дальнова Ю.С., Исмагилова З.Ф., Исмагилов Ф.Р. Исследование биоцида для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтяной и газовой промышленности // Матер. науч.-практ. конф. «Экологические технологии в нефтепереработке и нефтехимии» / Ин-т нефтехимпереработки Респ. Башкортостан. - Уфа, 2003. – С. 47-48.

46. Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. Разработка технологии очистки жидкой серы от сероводорода и полисульфидов водорода // Тезисы докл. XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии «Материалы и нанотехнологии» / Казанск. гос. технол. ун-т. - Казань, 2003. – С. 174.

47. Сафин Р.Р., Исмагилова З.Ф., Гайдукевич В.В., Абызгильдин А.Ю, Исмагилов Ф.Р. Очистка попутных нефтяных газов нейтрализующим поглотителем // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. – 2003. - № 2. – С. 74-77.

48. Исмагилов Ф.Р., Салина Ю.Б., Сафин Р.Р. Рациональное использование сероорганических соединений нефтяных и газовых месторождений прикаспийской впадины // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. – 2003. - № 2. – С. 77-81.

49. Сафин Р.Р., Вайман Е.В., Мансуров В.Ф., Эльмурзаев А.А., Исмагилов Ф.Р. Расчетные исследования пусковых режимов реактора прямого окисления сероводородсодержа

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.