ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ СРЕД ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЗАВОДОВ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ГАЗОВ
Автор:
Васильев Александр Алексеевич,
ООО Инновационно-инжиниринговое предприятие
«Нефтегазовые технологии», директор предприятия, к.т.н.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В настоящее время все большее внимание уделяется проблемам повышения качества очистки газообразных и жидких сред, используемых в технологических процессах газоперерабатывающих заводов.

Одна из возможных причин, объясняющих появления этой проблемы, – производственная необходимость увеличения объема выпускаемой продукции без существенного технического усовершенствования оборудования действующих производственных мощностей, а также возможные упущения, допущенные при проектировании аппаратов.

Особо следует отметить, что интенсивные режимы эксплуатации оборудования изменяют по сравнению с рекомендуемыми или расчетными величинами кинетику взаимодействия элементарного объема фильтруемой среды с внутренними устройствами технологических аппаратов (распылители, фильтрующие перегородки, коалесцеры, адсорбционные сита, успокоители, отстойники, и др.).

Весомый вклад в изменения физических и химических свойств загрязнений, присутствующих в этих средах, по сравнению с проектными, начальными представлениями о характеристиках этих загрязнений вносят продукты внутритрубной коррозии, которые являются следствием высокого уровня износа технологического оборудования и трубопроводов.

Известно, что технологические процессы по переработке газа требуют жесткого контроля его технических параметров, в том числе по наличию в газе механических примесей и капельной жидкости. Действительно, в процессе переработки газа его термодинамическое состояние не однократно изменяется.При этом из газа выделяется конденсат в виде капельной жидкости, а в отдельных случаях мельчайшие частицы геля, которые оседая, образуют налет в виде пленки на рабочих поверхностях теплообменных аппаратов и компрессорных установок.Процессы осушки газов сопровождаются уносом мельчайших частиц адсорбента в технологический газопровод. Это сокращает наработку на отказ технологического оборудования (запорная и регулирующая арматура, компрессорные установки и др.).

Также необходимо отметить, что во время реализации производственных процессов, в которых технологической средой являются жидкости (например, водные растворы аминов), могут происходить реакции окисления, пенообразования, образования гелей и др. Примеси и гели, находящиеся в жидких средах, оседают на стенках теплообменных аппаратов на контактных устройствах колонн и тем самым замедляют кинетику процессов тепломассообмена, снижая эффективность технологического процесса в целом.

В тоже время, типовой ряд фильтровального оборудования, серийно выпускаемого в настоящее время заводами химического машиностроения, был разработан во второй половине прошлого столетия и зачастую не может обеспечить требуемое качество очистки газообразных и жидких сред в технологических процессах, реализуемых в настоящее время на газоперерабатывающих заводах.

Таким образом, проблема повышения качества очистки газообразных и жидких сред в технологических процессах переработки газа актуальна и ее решение в полном объеме с помощью традиционных методов или применения оборудования, серийно выпускаемого на отечественных заводах химического машиностроения, не предоставляется возможным.

Учитывая значимость этой проблемы, Инновационно – инжиниринговое предприятие «Нефтегазовые технологии» приступило к программно – целевому планированию исполнения работ по этой теме, приняв ее как одну из основных направлений деятельности.
Нетрадиционный подход решения этой задачи потребовал разработки методологии проектирования фильтровального оборудования и средств контроля качества очистки технологических сред от загрязнений.

Эта методология включала отдельные методики по расчету пропускной способности аппаратов в зависимости от конструктивного исполнения их внутренних устройств, спроектированных с учетом состава и свойств загрязнений.

Для контроля качества очистки газа от капельной жидкости использовались рекомендации государственной системы обеспечения единства измерений, изложенные в методике выполнения измерений «Содержание капельной жидкости в потоке природного и попутного газа» (МИ 3270-2010).

Таким образом, системный подход решения данной проблемы основывался с одной стороны на результатах анализа статистических наблюдений свойств загрязнений (гранулометрический состав, удельное количество, способность к образованию пленок и.т.д.), с другой стороны учитывались свойства новых пористых материалов, способных обеспечить максимальный ресурс работы фильтровального оборудования между профилактическими работами по его обслуживанию.

Далее прорабатывались вопросы моделирования кинетики физических и химических процессов внутри корпуса аппарата и его конструктивное исполнение в целом. Все это потребовало индивидуального подхода к разработке конструкции каждого аппарата и практически исключило возможность их серийного производства.

Новизна технических решений, используемых в конструкции фильтров и внутренних устройств аппаратов, установлена государственной экспертизой и зарегистрирована в патентах на изобретение.

        

Результаты выполненной работы были использованы при разработке следующего фильтровального оборудования, успешно используемого в технологических процессах очистки жидких и газообразных сред:

- Фильтр динамический универсальный для очистки газа от механических примесей. Промышленный газовый фильтр.



- Фильтр динамический универсальный для очистки газа от капельной жидкости. Промышленный фильтр сепаратор.


Заказчик: ОАО «Сызранский НПЗ»

Используется в установке гидроочистки дизельного топлива

Технические характеристики:

Расход газа – 400-2100 м3/ч
Давление на входе – 0,2 МПа
Перепад давления – 0,01 МПа






- Сепаратор газовый универсальный.



Заказчик: ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа»

Используется для удаления капельной жидкости и механических примесей
на входе компрессора

Технические характеристики:

Расход газа – 6500-8000 м3/ч
Давление на входе – 0,025 МПа
Перепад давления – 0,005 МПа



- Фильтр очистки газа от цеолитной пыли.


Заказчик: Управление «Татнефтегазпереработка» ПАО «Татнефть»

Используется для удаления из газового потока твердых примесей,
содержащихся в нем, с целью защиты компонентов
технологической системы от механического износа и загрязнений

Технические характеристики:

Расход газа – 1500-1660 м3/ч
Давление на входе – 0,6 МПа
Перепад давления – 0,02 МПа