П. В. Столяров, П. В. Бурков

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия

Исследование влияния состава сырья на выход и свойства товарной продукции газоконденсатного месторождения

К 2015 – 2020 гг. 30 % природного газа России будет добываться из газо-конденсатных залежей Западной Сибири. В условиях ожидающегося постепенного сокращения добычи нефти особое значение будет иметь добыча газового конденсата – высококачественного химического сырья [1].

Одна из основных особенностей пластовых газоконденсатных смесей – их способность разделяться на жидкую и газообразную фазы в зависимости от изменяющихся условий среды: температуры, давления, состава смеси.

При эксплуатации действующих установок промысловой подготовки газа и газового конденсата объективно возникают технологические проблемы, обусловленные, в первую очередь, выработкой газоконденсатного месторождения, изменением компонентного состава пластовой смеси, требованиями к качеству товарной продукции и т.п., что обуславливает необходимость непрерывного анализа основных технологических показателей и эффективности производства в целом.

Наиболее эффективным решением этих проблем является, в настоящее время, применение технологических моделирующих систем, базирующихся на физико-химических основах процессов, и методе математического моделирования с учетом накопленного опыта эксплуатации технологии промысловой подготовки газа и газового конденсата.

Разработанные к настоящему времени универсальные моделирующие системы (такие как PRO-II, HYSYS и т.п.) используются в основном для проведения инжиниринговых (проектных) расчетов.

Однако, для решения задач повышения эффективности действующего производства, экономически более выгодно и практически приемлемо применение специализированных технологических моделирующих систем (ТМС). Эти системы формируются с использованием методологии метода математического моделирования, т.е. на основе иерархического подхода, с описанием на каждом этапе количественных закономерностей процессов в реальных условиях. По существу ТМС адаптируется к исследуемым процессам и отражает специфику конкретной технологии.

Таким образом, возникает реальная необходимость разработки компьютерной технологической системы промысловой подготовки газа и газового конденсата, позволяющей на качественно новом уровне анализировать технологические решения и прогнозировать основные показатели работы установки промысловой подготовки газа и газового конденсата, а также эффективно решать задачи проектирования новых и реконструкции действующих процессов и технологий.

Методика исследования.

Разработка современных технологических процессов переработки природного углеводородного сырья и оптимальная эксплуатация действующих производств невозможна без применения моделирующих программ, имеющих высокую точность описания параметров технологических процессов и позволяющих без значительных материальных и временных затрат производить исследования этих процессов. Такие модельные исследования имеют огромное значение не только для проектирования, но для функционирования существующих производств, так как позволяет учесть влияние внешних факторов (изменение состава сырья, изменение требований к конечным и промежуточным продуктам и т.д.) на показатели действующих производств. В настоящее время инженерам-технологам доступно большое число программных средств моделирования химико-технологических процессов.

В 1996 году канадская компания Hyprotech Ltd представила новую разработку – Hysys, разработанную специально для 32 разрядных платформ PC/Windows. Особый акцент сделан на работу с уравнением состояния Пенга-Робинсона. Программа, наряду с возможностью статического моделирования технологических схем, позволяет в той же среде производить динамическое моделирование отдельных процессов и всей технологической цепочки, а также разрабатывать и отлаживать схемы регулирования процессов. Имеется возможность выполнять расчеты основных конструктивных характеристик сепарационного оборудования, емкостей, теплообменной аппаратуры, тарельчатых и насадочных ректификационных колонн и оценку стоимости оборудования. Программа имеет развитый графический интерфейс, поддерживает технологию OLE-2 и хорошо интегрирована с офисными приложениями Microsoft .

В настоящее время все большую долю сырья в нефтехимической промышленности занимают природный и попутный нефтяной газ. В связи с этим разработка схем подготовки и переработки газа приобретает все большее значение и является важной и актуальной задачей развития всей отрасли. Решение данной задачи позволит приблизиться к качественно новому решению одной из актуальных проблем в нефтегазовом комплексе — утилизации попутного нефтяного газа.

Литература:

1. Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. – М.: ОАО «Издательство «Недра». 1999. – 473 с.

2. Чернов. А. С. Повышение эффективности технологии промысловой подготовки газового конденсата// Газовая промышленность. - 2007.№7. – С. 54-57.

3. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов ВА. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. – 677 с.