Руководитель : асс. каф. ХТТ ИПР ТПУ, к.х.н., Бешагина Е.В.

1. Экспериментальные исследования и моделирование состава и свойств нефти, товарных нефтепродуктов, газа и газового конденсата Руководитель: асс. каф. ХТТ ИПР ТПУ, к.х.н., Бешагина Е.В.

2. Природный газ, газовый конденсат и нефть поступающие из скважин, содержат большое количество различных примесей, которые препятствуют их дальнейшей транспортировке и переработке.

3. НАПРИМЕР, содержание пыли и механических примесей в газе способствует истиранию металла, вызывает его износ, приводит к выходу из строя уплотнительных колец, клапанов и гильз цилиндров поршневых компрессоров, снижает их коэффициент полезного действия. Механические частицы отлагаются на поверхности труб и резко снижают коэффициент теплопередачи.

4. Другой важной проблемой является наличие влаги, которая вызывает коррозию оборудования.

5. При обработке газового конденсата, за счет снижения температуры в системе, происходит конденсация водяных паров и, следовательно, образование в ней водного конденсата. Гидраты, отлагаясь в газопроводах, уменьшают их сечения, а иногда приводят к аварийным остановкам.

6. Основной проблемой при подготовке нефти на старых месторождениях является ее обезвоживание и обессоливание, так как в процессе эксплуатации повышается доля воды в сырой нефти и изменяются ее физико-химические свойства. Нефть Вода

7. На практике проблему обезвоживания чаще всего решают без глубокого анализа причин плохого разделения: за счет увеличения объемов оборудования, повышения расхода реагента, температуры, что приводит к росту расходов на подготовку нефти.

8. Известно, что вопросы проектирования и оптимизации процессов на действующих установках подготовки нефти (УПН) и газа (УКПГ) решаются в основном опытным путем, что всегда сопряжено с большой вероятностью ошибок и недочетов, которые, в основном, устраняются уже на стадии эксплуатации.

9. Актуальной задачей является применение методов математического моделирования для сокращения времени проектирования и трудоемкости, а также увеличение эффективности исследования технологических режимов, прогнозирования протекания процессов первичной подготовки нефти, газа и газового конденсата в динамике разработки месторождения и оптимизации процессов

10. Моделирование физико-химических свойств и состава нефтейи газового конденсата с применением современных САПР (HYSYS) Преимущества Aspen HYSYS • Наличие более 20 различных методоврасчета термодинамических и физических свойств; • более 2000 библиотечных компонентов, более 16000пар бинарных коэффициентов; • специальный пакет для работы с нефтянымисмесями и лабораторными анализами нефтей; • удобный графический интерфейс PFD (Process Flowsheet Diagram); • С помощью набора встроенных утилит возможен расчет • точки росы по воде и углеводородам; • кривых разгонок (ГОСТ, ИТК, вакуумная разгонка и т.д.); • товарных свойств нефтепродуктов.

11. Рисунок 1 – Параметры, используемые при характеризации нефтяных смесей Рисунок 2 – Представление нефтяной смеси в виде псевдокомпонентов

12. Рисунок 3 – Графики свойств нефти Рисунок 4 – Формирование потока нефти в графической среде PFD

13. Лабораторные исследования состава и физико-химических свойств нефти Анализатор серы Определения предельной температуры фильтруемости ДТ Для тестирования смазки ДТ Хроматограф для определение содержания углеводородов С1…С13 и расчета физико-химических параметров бензинов

14. Важнейшими характеристиками  свойств сырой нефти являются: плотность, содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей. Фракционированная перегонка нефти При фракционной перегонке нефти получаются дистилляты, отвечающие различным пределам температур кипения и перерабатываемые затем на соответствующие нефтепродукты — бензин, керосин, масла.

15. Плотность нефти, зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы. Вязкость определяется структурой углеводородов, составляющих нефть, т.е. их природой и соотношением, она характеризует свойства перекачивания нефтии нефтепродуктов

16. План выполнения творческих проектов Экспериментальные исследования и моделирование состава и свойств нефти, товарных нефтепродуктов: • Сравнение физико- химических свойств нефтей различных месторождений, анализ влияния на получаемые товарные продукты. • Экспериментальное определение фракционного состава различных нефтей. • Моделирование физико-химических свойств и состава нефтей с применением HYSYS и PRO II. • Экспериментальное исследование товарных и эксплуатационных свойств нефтепродуктов.

17. Экспериментальные исследования и моделирование состава и свойств газа, газового конденсата • Сравнение физико- химических свойств газового конденсата различных месторождений, анализ влияния на получаемые товарные продукты. Хроматографический анализ газа. • Моделирование физико-химических свойств и состава газа и газового конденсата с применением HYSYS и PRO II. • Экспериментальное исследование товарных и эксплуатационных свойств товарных продуктов.