Экспериментальная проверка возможности прогнозирования степени улавливания углеводородов при напорной абсорбции с использованием теории фазовых равновесий

UDK: 622.692.4

DOI: 10.24887/0028-2448-2023-5-132-134

Ключевые слова: рекуперация паров нефти и нефтепродуктов, напорная абсорбция, жидкостно-газовый эжектор (ЖГЭ), теория фазовых равновесий

Авт.: А.А. Коршак (ООО «НИИ Транснефть»), д.т.н., Е.А. Любин (Санкт-Петербургский горный университет), к.т.н.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований напорной абсорбции с использованием жидкостно-газового эжектора, их сравнение с расчетными значениями и сделаны выводы о возможности прогнозирования степени улавливания с использованием аппарата теории фазовых равновесий. Данная теория давно и успешно применяется в нефтегазопромысловой практике, особенно при медленно изменяющихся термодинамических условиях. В установках рекуперации паров нефти и нефтепродуктов экстремальные термодинамические параметры, характерные для пластовых систем отсутствуют. Это дало возможность предположить, что теория фазовых равновесий окажется состоятельной и применительно к расчету установок рекуперации паров нефти. Однако в жидкостно-газовых эжекторах фазовые переходы происходят в течение ограниченного времени, что не характерно для пластовых условий. Для исследования возможности прогнозирования степени улавливания паров углеводородов при напорной абсорбции изготовлена экспериментальная установка, содержащая модель нефтяного резервуара, насос, трубопроводную обвязку, жидкостно-газовый эжектор и сепарационную емкость, а также необходимые средства измерений. По результатам замеров найдены фактические значения степени улавливания паров углеводородов. Параллельно при условиях проведенных экспериментов выполнен расчет этого параметра с использованием констант фазового равновесия. Среднеквадратичная погрешность вычислений составила 12,6 %. Это подтверждает возможность использования аппарата теории фазовых равновесий для оценки степени улавливания паров углеводородов, которая будет достигнута в условиях эксплуатации на объектах транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов.

Список литературы
1. Сунагатуллин Р.З., Коршак А.А., Зябкин Г.В. Современное состояние рекуперации паров при операциях с нефтью и нефтепродуктами// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2017. – № 5. – С. 111–119. -  DOI:10.28999/2541-9595-2017-7-5-111-119
2. Методика прогнозирования степени улавливания паров углеводородов при абсорбции / А.А. Коршак, А.В. Николаева, А.С. Нагаткина [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2020. – № 2. – С. 202–209.
3. Шилов В.И., Клочков А.А., Ярышев Г.М. Расчет констант фазового равновесия природных нефтегазовых смесей // Нефтяное хозяйство. – 1987. – № 1. – С. 37–39.
4. Гуревич, Г.Р., Брусиловский А.И. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей. – М.: Недра, 1984. – 264 с.
5. Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах. – М.: Недра, 1985. – 135 с.
6. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак [и др.]. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. – 658 с.
7. Любин Е.А. Обоснование технологии улавливания паров нефти из резервуаров типа РВС с использованием насосно-эжекторной установки: дис. ... канд. техн. наук. – Санкт-Петербург, 2010. – 137 с.
8. Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки.  – М.: Недра, 1990. – 174 с.
9. Протодьяконов Л.Л., Тедер Р.И. Методика рационального планирования экспериментов. – М.: Наука, 1970. – 76 с.