автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Энергосберегающая очистка газов от жидкой фазы на теплотехнологических установках предприятий ТЭК

0і

На правах рукописи

ТАРАС КИН МИХАИЛ МИХАЙЛОВИЧ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ ЖИДКОЙ ФАЗЫ НА ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЭК

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 ОКТ 2012

Казань-2012

005053161

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический

университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лаптев Анатолий Григорьевич

Официальные оппоненты: Розенцвайг Александр Куртович

доктор технических наук, профессор, Камская государственная инженерно-экономическая академия (ИНЭКА), профессор кафедры «Математическое моделирование и информационные технологии»

Мутрисков Анатолий Яковлевич доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», профессор кафедры «Энергосбережение и энергообеспечение промышленных предприятий »

Ведущая организация: Казанский национальный исследовательски? технологический университет (КНИТУ)

Защита состоится 18 октября 2012 г. в 16 час 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.082.02 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: г. Казань, ул. Красносельская, д. 51, зал заседаний Ученого совета (Д-223).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Автореферат разослан «17» сентября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.02 кандидат химических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Энерго- и ресурсосбережение становится все более актуальным направлением в различных отраслях промышленности и особенно в топливно-энергетическом комплексе (ТЭК). На предприятиях ТЭК добываются и перерабатываются углеводородные газовые и жидкие смеси.

Процессы переработки газов можно разделить на 2 группы: первичные и вторичные. К первичным отнесены процессы выделения из природных и нефтяных газов отдельных компонентов и фракций. К вторичным отнесены процессы глубокой переработки отдельных компонентов или фракций, выделяемых из газовых смесей (пиролиз индивидуальных углеводородов, производства моторных топлив из конденсата, производства этилена, бензола и т.д.).

Природный газ, добываемый из месторождений, обычно содержит различные механические твердые и жидкие примеси в виде песка, пыли, воды, масла, конденсата, сварочного грата, окалины, сернистых соединений и др. Жидкие примеси — частицы воды и конденсата, скапливаясь в пониженных местах газопровода, также сужают его сечение и способствуют образованию гидратных и гидравлических пробок. Все это может привести к значительному снижению пропускной способности газопровода, в результате увеличения коэффициента гидравлического сопротивления и потерь давления газа.

При переработке углеводородных смесей одним из путей энергосбережения на предприятиях ТЭК является модернизация теплотехнологических схем ректификации. Известен подход энергосбережения за счет разделения газожидкостных потоков перед подачей в колонны на жидкую и газовую фазы. В результате чего отсепарированная жидкая фаза в зависимости от ее температуры подается на соответствующие тарелки по высоте колонны. Аналогично поступают и с газовой фазой. Поэтому аппараты для разделения газов и паров на дисперсную и спошную фазы являются важной составляющей частью при комплектовании технологической аппаратуры в энергетике, а также в химической, нефтехимической и родственным им отраслям промышленности. Разнообразие условий работы установок и поставленных задач вызывают необходимость в создании более совершенных методов расчета и новых конструкций сепарирующей аппаратуры или модернизации действующей.

Объекты исследования. Аппараты очистки природных и технологических газов от дисперсной фазы (капельной влаги). Технологические установки ректификации углеводородных смесей на предприятиях ТЭК.

Цель. Повысить энерго - и ресурсоэффективность очистки природных и технологических газов от дисперсной фазы. Снизить энергозатраты на очистку и транспортировку газа по трубопроводам, а также на дальнейшее разделение в массообменных аппаратах. Снизить энергозатраты на ректификацию углеводородных смесей на предприятиях ТЭК.

Задачи.

- Разработать высокоэффективный энергосберегающий аппарат очистки газов от дисперсной фазы (капельной влаги).

- Получить уравнения и разработать метод расчета эффективности комбинированного сепаратора удаления жидкой фазы из газов и паров.

- Выполнить расчет сепарационнно-гидравлической эффективности разработанного аппарата. Выбрать высокоэффективные контактные устройства.

3

- Показать примеры энергосбережения на промышленных ректификационк установках за счет очистки газов (паров) от жидкой фазы.

Научная новизна.

1. Предложен комплексный подход к оценке эффективности аппарат газоочистки, который заключается как в использовании фактора интенсивносп газосепарации, так и в применении энергетического коэффициента, характеризующег энергозатраты и эффективность очистки.

2. На основе использования вероятностно-стохастической модели и теори] турбулентной миграции частиц в газах получены выражения для расчета эффективносп (КПД) сепарации крупной и мелкой дисперсной фазы в насадочном слое и в вихревы контактных устройствах.

3. Получено решение одномерного уравнения массопереноса дисперсной фазы источниками массы и показано удовлетворительное согласование с расчетами го вероятностно-стохастической модели и экспериментальными данными.

4. Разработан алгоритм расчета эффективности очистки газов в комбинированно) газосепараторе, состоящим из слоя с мелкой насадкой и зоны с вихревыми элементами.

Практическая значимость.

- Разработана и запатентована конструкция комбинированного аппарата очистю газов от капельной влаги.

На основе использования фактора интенсивности газосепарации 1 энергетического коэффициента выбраны режимные и конструктивные характеристик! разработанного комбинированного газосепаратора, который обеспечит высокук эффективность (98-99%) разделения при небольших затратах.

- Показан пример энергосберегающей модернизации теплотехнологической схем! с ректификационными аппаратами в производстве фенола и ацетона с использование! разработанного газосепаратора. Обеспечено снижение расхода греющего пара на 2,1т/ продукции (на 22%).

- Показан пример энергосберегающей модернизации теплотехнологической схемь установки получения моторных топлив с использованием разработанной газосепаратора. Обеспечено снижение энергозатрат в ректификационной колонне н 12% (на 5500 кВт).

Результаты работы приняты к использованию на Сургутском ЗСК.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается применение! апробированных математических моделей, основанных на теории турбулентно) миграции частиц и энергетического метода; определением параметров моделей I применением балансовых соотношений переноса импульса; согласованием результато) расчета эффективности очистки газов по различным моделям и с экспериментальным] данными; использованием апробированных контактных устройств.

Автор защищает:

1. Применение вероятностно-стохастической модели и энергетического метода да расчета комбинированного газосепаратора.

2. Решение одномерного уравнения массопереноса тонкодисперсной фазы да расчета профиля концентрации и эффективности газоочистки.

3. Конструкцию разработанного комбинированного газосепаратора.

4. Алгоритм расчета эффективности комбинированного газосепаратора.

5.Разработанные научно-технические решения по энергосберегающе! модернизации теплоиспользующих схем с ректификационными колоннами.

4

Личное участие автора заключается в:

- получении уравнений для расчета эффективности газоочистки вихревыми элементами;

- решении уравнения массопереноса тонкодисперсной фазы с источником массы;

- расчетах эффективности газоочистки трубчатыми, насадочными и вихревыми контактными устройствами;

- разработке конструкции комбинированного газосепаратора и алгоритма его расчета;

- расчетах энергосберегающих теплотехнологических схем с промышленными ректификационными колоннами;

- разработке технических решений по энергосбережению.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- X международном симпозиуме «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение», (г. Казань, 2009);

- 16-й и 17-й межд. науч. - техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», (Москва, 2010,2011);

- XXIII, XXIV, Международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ», (Белгород-2010, Саратов-2011);

- XVIII Международной молодежной научной конференции «Туполевские чтения» (Казань, 2010);

- VI -й всероссийской науч.- техн. слуд. конф. «Интенсификация тепло - и массообменных процессов в химической технологии», (Казань, 2010.);

- Всероссийской научно-практической конференции, (Нижнекамск, 2012);

- V,VII-й Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», (Казань, 2010,2012.)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 148 наименований, справки об использовании результатов работы.

Общий объем диссертации изложен на 130 стр. и включает 18 рисунков, 20 таблиц и приложение.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 17 работ, из них 3 статьи в журналах из перечня ВАК, 1 патент, 2 статьи и 11 тезисов докладов на различных конференциях.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во ведении отмечается актуальность работы в связи с задачами энерго- и ресурсосбережения на предприятиях ТЭК. Формулируется цель и задачи исследования, рассматриваются основные подходы энергосбережения за счет очистки газов, отмечается научная новизна и практическая значимость результатов диссертационной работы.

В первой главе выполнен обзор работ по энергосберегающим модернизациям установок на предприятиях ТЭК. Рассмотрены основные способы и аппараты очистки газов, а так же подходы к математическому моделированию процессов сепарации дисперсной фазы. Отмечено, что значительный вклад в этом направлении сделаны отечественными и зарубежными исследователями: Грин X., Медниковым Е.П., Николаевым Н.А., Сугак Е.В., Ужовым В.Н., Росляковым П.В., Нигматуллиным Р.И., Мягковым Б.И., Старком С.Б., Зиганшином М.Г., Махоткиным А.Ф. и многими другими.

Во второй главе рассмотрены выражения для определения эффективности очистки газов от дисперсной фазы. Для выбора наиболее рациональной конструкции газосепаратора записаны фактор интенсивности использования аппарата и

5

энергетический коэффициент. Представлены выражения для расчета эффективности насадочных и вихревых газосепараторов.

Основной задачей при выборе конструкций газосепарирующих устройств для заданных условий проведения процесса является достоверный расчет эффективности сепарации дисперсной фазы. Сепарационная эффективность может быть определена по содержанию дисперсной фазы в газах до поступления в газоочистной аппарат и на выходе из него по выражению

^ = _ Г„СЯ - УКСН _ 1 Укск ^

сн ^нсн УнСн

где б - массовый расход дисперсной фазы (капель, тумана, пыли), содержащейся в газах, кг/с; V - объемный расход газов, м3/с; С- концентрации частиц в газах, кг/м3.

Нижние индексы "Н" - начальные и "К"— конечные значения. Обычно для аппарато! принимается Ун = Ук.

Суммарную степень очистки газов, достигаемую в нескольких последовательны: аппаратах (или зонах), рассчитывают по уравнению аддитивности

Лг=1-П(И;), (2)

где - эффективность сепарации в »'-м аппарате (зоне).

Кроме эффективности газоочистки важное значение имеют фактор интенсивносп аппарата и энергетические затраты.

Фактор интенсивности использования аппарата газоочистки оценивается п< выражению

,= м_=он-ок

У У

* ап ' ап

где М - масса частиц, оседающих в аппарате за единицу времени, кг/с; Уа„- рабочи!

объем аппарата, м3.

Ниже фактор (3) записан используя КПД очистки. Из (1) и (3) получено

_ Л унсн

'= У У

' ли ' Г.

ап

В теплотехнике для оценки энергетической эффективности теплообменнико используется энергетический коэффициент Е = <2/М, где О,- тепловой поток, Вт М- мощность на прокачку теплоносителя, Вт. По аналогии для аппарата газоочистки диссертации используется выражение

Е = М = °н ~°к = °и ~Ск (5)

N АрУн Ар '

где Ар— перепад давления газа в аппарате, Па.

Из (1) и (5) следует

Е-&И-. (6)

Ар

где СК=СН{ 1-т|).

Выражениея (5) и (6) можно применять при оценке энергетической эффективност как действующих газосепараторов, так и проектируемых.

Оценку эффективности аппаратов газоочистки следует выполнять по максимальным значениям, как фактора / (3), так и коэффициента Е (6).

Для определения сепарационной эффективности контактного устройства рассмотрено уравнение конвективного массопереноса частиц.

В диссертации используется подход Ф.П. Заостровского и К.Н. Шабалина ( 1951-1953г.г.), когда осаждение аэрозолей рассматривается как разновидность диффузионного процесса и для его описания пользуются уравнения из теории массопередачи. Данные авторы стали использовать «коэффициент скорости пылеулавливания» называемого в настоящее время - скорость турбулентного осаждения (турбулентной миграции) - и, (м/с).

На вход контактного устройства (вертикального канала) поступает газ с концентрацией тонкодисперсной фазы С„. По мере движения газа за счет различных механизмов происходит миграция (движение к стенке) дисперсной фазы. Допущения: материал стенок хорошо смачивается осаждаемой жидкой фазой; диаметр частиц с!ч мал по сравнению с масштабом несущих их пульсационных моделей £: с1ч«£. (такому условию удовлетворяют аэрозольные частицы с1ч <200 мкм); полидисперсность частиц учитываются пофракционо; при С<0,2 кг/м3 частицы не соударяются и не коагулируются друг с другом. Если длина контактного устройства на порядок больше его диаметра можно свести трехмерную задачу к одномерной и рассматривать изменение концентраций частиц только по вертикальной координате ог, т.е. от входа смеси к выходу.

Тогда уравнение переноса аэрозольных частиц в газе получит вид

дС д( 8С\

где Цг - коэффициент турбулентной диффузии частиц, м /с; и2- скорость газа, м/с.

Используем известный подход, когда массоперенос дисперсной фазы к стенке (или межфазной поверхности) в уравнении переноса учитывается в виде объемного источника массы.

В общем виде источник массы записывается в форме

(8)

V V

где V - рабочий объем контактного устройства, м3; ] - поток массы оседающих частиц, кг / (м2 с); Р- поверхность контакта (стенок), м2.

Локальный поток массы дисперсной фазы в теории газоочистки записывают в форме аналога уравнения массоотдачи

У = "А, (9)

где н,- скорость турбулентного осаждения, м/с; Сю - концентрация частиц в ядре потока, принимается средней по поперечному сечению.

С учетом выше изложенных допущений уравнение (7) при иг = иср получит вид

м эс

ф дг дг V Уравнение (10) является аналогом известной однопараметрической диффузионной модели структуры потоков в аппаратах с источником массы.

В диффузионной модели коэффициент турбулентной диффузии заменяют на коэффициент обратного (продольного) перемешивания, который учитывает неоднородности и турбулентный перенос.

При Ь»(1, т.е. если длина канала значительно больше диаметра, можно допустить малый вклад перемешивания по высоте. Тогда уравнение (10) получит вид

" дг V

Данное уравнение записано в конечных разностях

С^-С, _иДС1 * Дг, V, , (12)

где ¡=1,2,... п,- п - число ячеек (шаг интегрирования); Дг,-длина ячейки; Из уравнения (12) получена концентрация дисперсной фазы в 1-й ячейке

С,=

1+

и.аАг,

и.

(13)

где и^/V — Ра- объемный коэффициент, 1/с, а-удельная поверхность, м2/м3.

С учетом принятых допущений по выражению (13) вычисляется профшн концентрации частиц по длине контактного устройства. Определив конечнук концентрацию находится КПД (1).

На рис. 1 дано сравнение расчетного и экспе риментального профиля концентрации частиц по длин« канала. Частицы красителя уранита с с1ч=9мкм; диаметр трубы 15,75 мм; скорость газа 18,1 м/с; (С/С„ - I логарифмических координатах). Расхождение с опыт ными данными в пределах погрешности эксперимента.

О.О!

г, м

Рис. 1. Профиль концентрации частиц. Сплошна) линия расчет по выражению (13); точки экспериментальные данные БеЬте в. А.

Следует отметить, что эффективность газоочистки (как и тепломассообменныз процессов) часто связывают с гидравлическим сопротивлением рабочей зоны аппарат; (т.е. за исключением местных сопротивлений). Такой подход получил назван» «энергетический метод определения эффективности газосепараторов». По аналогии < процессами тепло - и массообмена степень очистки в энергетическом методе связывакг с числом единиц переноса N:

11 = 1-ехр(-Л0. (14>

Зависимость N связывают с удельными энергозатратами Л (Дж/м3) на осаждение (улавливание) дисперсной фазы.

В теории массообмена число единиц переноса записывается в виде

Си

N--

Ск Чр °

где Б- поверхность контакта фаз, м2; й- массовый расход газа, кг/с; /?- коэффициент массоотдачи, м/с, рг- плотность газа, кг/м3.

Так, например, для трубчатого контактного устройства: Р=тгс1 • Ь; 0 = 8Угрг, где Ь- длина трубки, м; (1- диаметр трубки, м; Б- площадь поперечного сечения трубки, м2, V,.- объемный расход газа, м3/с, и^,- средняя скорость газа, м/с. Из (15) число

единиц переноса для газоочистки имеет вид (и, )

"ср*1

и из(14)получено

/ \ 1 л WtL

ri=l-exp -4—

Urnd

v ср

(16)

Следует отметить, что аналогичное выражение получено Медниковым и др. на основе теории турбулентной миграции частиц.

Для определения коэффициента переноса частиц (скорость миграции) ие использованы полуэм лирические зависимости Me Coy Hanratty

и^З^-Ю-4^)2 т* <22,9 j (17)

»

м;=0,17, т*> 22,9 , (18)

где Т* = ти]jvr- безразмерное время релаксации; г = d24pj{\%prvr}- время

релаксации, с; и* - приведенная скорость турбулентного осаждения и* =uju.;

и,- динамическая скорость трения на стенке канала, м/с; рч- плотность частиц, кг/м3.

Одним из основных параметров в выражениях (17) и (18) является динамическая скорость, которая находится обычно из уравнений баланса сил или используя среднюю скорость диссипации энергии.

Для осесимметрического потока в цилиндрическом канале известно выражение

и .= ujA/S, где Л- коэффициент гидравлического сопротивления.

Рассматривая трубчатое контактное устройство с ленточным завихрителем записано условие баланса сил, действующих на газовый поток в проекции на вертикальную ось:

Др Sr = tctFcos0, (19)

где в, - площадь поперечного сечения канала, м2; Б - площадь канала (контакта), м2; Тег- касательное напряжение на стенке канала, Па; Др- перепад давления, Па.

Движение газового потока во внутренней поверхности контактной трубки происходит по спирали с углом подъема винтовой линии

9 = аг^-.

где Sj,j- шаг ленточного завихрителя, м.

Из (19) получена динамическую скорость ( гст = и'рг):

и.

= I ApSr у prF cos

f prF cos в

Для мелких капель с и, по (17) получена безразмерная скорость:

и? = 3,25-10"4(г+)2=3,25-1(Ґ*иї

ГЛ-4..4

( л

¿чРч llS^rPrJ

= 3,25-10"

*P-Srdlp4 Л 18vr2/>rFcos0^

Отсюда скорость турбулентного осаждения и, равна:

ьр-sг Y ^prFcos# J

и, = 3,25-10"

\2-V >2 f l^rVrJ

(20)

(21)

ТІ, = 1 - exp

^vlPr^cosej ^18VpPr J

(22) (23)

Эффективность сепарации из выражения (16) при г+ <, 22,9 (мелкие капли):

(24)

При г+ > 22,9 из (18) и (21) имеем

ApSr

Щ =0,17«* =0,17^ р^рСО50-Выражение для эффективности сепарации (крупные капли) получено в виде:

7j,= 1 - exp

.0,68-^f-^-l d3ucplprFcos0)

0,5

(26)

(25)

В третей главе рассмотрена конструкция комбинированного газосепаратора.

По принципу действия почти все применяемые в промышленности сепараторы являются комбинированными, так как в каждом из них при осаждении капель жидкости

из газового потока используется несколько механизмов. Удаление капельной влаги из газовых сред осуществляется в так называемых сепараторах очистки осушки газа.

В диссертации разработан комбинированный сепаратор осушки газов от капельной влаги (рис. 2) и методы расчета эффективности сепарации жидкой фазы.

После секции насадок смесь проходит через трубки с ленточным завихрителем 6. Жидкая фаза осаждается на внутренней стороне стенок трубок за счет центробежной силы (при скорости газа больше 30 м/с), вызванной ленточным завихрителем, и стекает в нижнюю часть аппарата под действием силы тяжести. Через патрубок 7 отделенная жидкость покидает аппарат. Очищенный газ через сетчатый демистер 8, предотвращающий вторичный унос жидкой фазы, покидает внутреннюю трубу 1 и выходит из аппарата через патрубок 9.

Направляющая решетка представляет собой проницаемую поперечную перегородку из металлического листа с отверстиями. Коэффициент сопротивления направляющей решетки Ї; от 4,9 до 5,9, вследствие чего, по численным исследованиям Фарахова М.И., за решеткой не наблюдается зоны циркуляции потока. В качестве контактных устройств в насадочной секции используются нерегулярные металлические насадки «Инжехим» (рис.3.). Трубки с ленточным завихрителем установлены на тарелке. Сетчатый демистер расположен по периметру между центральной трубой и корпусом аппарата под углом 45° и состоит из мелкой сетки, уложенной в пакет.

Рис. 3. Нерегулярная насадка «Инжехим». По разработанному алгоритму с использованием полученных выражений произведены расчеты эффективности сепарации различных газожидкостных смесей в разработанном аппарате. Результаты расчетов представлены на рис. 4 -7.

Сепаратор работает следующим образом. Исходная газожидкостная смесь поступает во внутреннюю трубу 1 сепаратора через патрубок 3. Далее смесь, минуя направляющую решетку 4, где происходит выравнивание потока, поступает на секцию нерегулярных насадок «Инжехим» (рис.3) 5, где происходит укрупнение капель жидкости

Рис. 2. Сепаратор очистки газов от жидкой фазы: 1 - внутренняя труба, 2 - корпус, 3 - входной патрубок, 4 - направляющая решетка, 5 — секция нерегулярных насадок, 6 - трубки с ленточным завихрителем, 7 - патрубок выхода отделенной жидкой фазы, 8 - сетчатый демистер, 9 - патрубок выхода очищенного газа.

100 200 300 400 600 600 700 800 900 1000

а..

Рис. 4. Зависимость эффективности сепарации в насадочной секции от удельной поверхности насадки для частиц различного размера: 1 - частицы размером 1 мкм; 2 - частицы размером 2 мкм; 3 - частицы размером 3 мкм;

На рис. 4 показана зависимость эффективности сепарации дисперсной фазы в насадочной секции от удельной поверхности а„ насадки «Инжехим» для частиц размером от 1 до 3 мкм. В расчете использовалась модельная система воздух + вода при скорости газа 5 м/с.

Таким образом, установлено, чем больше удельная поверхность насадочного слоя, тем выше эффективность очистки. В дальнейших расчетах используется удельная поверхность насадки равной 800 м2/м3, что соответствует номинальному размеру одного насадочного элемента ~ 8 мм.

На рис. 5 представлена зависимость комплекса энергоэффективности газоочистки х\/&Р от скорости газожидкостной смеси в насадочной секции для различных насадок. Видно, что наиболее рациональным является использование насадки «Инжехим» с номинальным размеров 8 мм. 0,00007

о. <

0,00006

» и г м/с

Рис. 5. Зависимость ц/АР от скорости газа в насадочной секции для различных насадок: 1 — «Инжехим» 8 мм;

2 - кольца Рашига 8мм;

3 - «Инжехим» 24 мм; 4- кольца Рашига 25 мм.

В данном примере рассчитывалась система воздух с каплями воды. Установлено, что эффективность сепарации частиц размером более 3 мкм выше 0,9. На рис. 6 представлена зависимость эффективности сепарации частиц от скорости газожидкостного потока в секции трубок с ленточным завихрителем для аэрозольных частиц размером от 1 до 3 мкм.

о

Эффективность сепарации

о

Эффективность сепарации

15 20 25 30 35 40

2

3

4

Скорость газа в трубках, м/с

Диаметр частиц, мкм

Рис. 6. Зависимость эффективности Рис. 7. Фракционная эффективности сепарации аэрозольных частиц воды от сепарации капель воды из природного газа, скорости газа в трубках: 1 - частицы На графике видно, что довольно высокая размером 1 мкм; 2 - частицы размером 2 эффективность очистки наблюдается для мкм; 3 - частицы размером 3 мкм; 4 - частиц размером более 3 мкм. Скорость частицы размером 4 мкм. газа 35 м/с.

На графике видно, что при скорости газа более 40 м/с эффективность сепарации достигает значений 0,98-0,99. На рис. 7 приведена фракционная общая эффективность сепарации капель воды из природного газа сеноманской газоносной толщи, содержащего 5 % влаги.

В четвертой главе рассмотрен пример использования разработанного комбинированного газосепаратора при энергосберегающей модернизации теплотехнологической схемы с колоннами ректификации в производстве фенола и ацетона на ОАО «Казаньоргсинтез». Также рассмотрена энергосберегающая модернизация теплотехнологической схемы ректификации на установке получения моторных топлив Сургутского завода стабилизации газового конденсата (ЗСК).

На ОАО «Казаньоргсинтез» концентрирование гидроперекиси изопропила бензола (ГПИПБ) проводят на двух ректификационных колоннах под вакуумом. Поступающий оксидат объединяют с возвратной изопропилбензольной фракцией - дистиллятом второй по ходу колонны в емкость под атмосферным давлением и подают в первую колонну. Дистиллят первой колонны - возвратную изопропил-бензольную фракцию - с содержанием ГПИПБ до 6,4 мае. % возвращают на узел окисления, а кубовую жидкость подают на вторую колонну. Кубовую жидкость второй колонны концентрируют до содержания 89-90 мае. %. ГПИПБ и направляют в производство фенола и ацетона, а дистиллят возвращают на первую колонну концентрирования через емкость, где он объединяет с оксидатом.

По данному способу выработка концентрированного ГПИПБ в пересчете на 100% содержания основного вещества составляет соответственно при содержании ГПИПБ в

оксидате на уровне 20 мае. % и расходе 9046 кг/ч, при содержании 28 мае. % и расходе 13069 кг/ч.

Как показывает промышленная эксплуатация установки концентрация гидропероксида в готовом продукте практически не достигает 90 мае. %, а расход греющего пара в кипятильнике колонны составляет 9,6 т/ч.

Рассмотрен вариант: дросселирование и далее разделение в газосепараторах проводят как перед первой, так и перед второй ректификационными колоннами с отбором газовой фазы в количестве 19-21 мае. % от поступившего оксидата.

Двухступенчатое дросселирование оксидата с использованием газосепараторов позволит увеличить производительность установки по концентрированию гидропероксида кумола на 10-12%, поднять концентрацию ГПИПБ товарного проду!сга на 2 абс. % и снизить расход водяного пара на 0,9-2,1 т/т гидропероксида (или всего 7,5 т/ч вместо 9,6 т/ч). Суммарная максимальная экономия составит около 46160 кВт на установку.

Далее рассмотрено использование газосепаратора на установке получения моторных и котельных топлив (УМТ) Сургутского завода стабилизации газового конденсатора.

УМТ, входящая в состав комплекса производства моторных топлив Сургутского завода стабилизации конденсата (ЗСК), предназначена для переработки стабильного конденсата, производимого на установках стабилизации конденсата, с получением фракции начала кипения (НК) -70°С — компонента автобензина, бензиновой фракции 85160°С, керосинной фракции 140-240°С, дизельной фракции >340°С- тяжелого остатка переработки.

Исходная смесь поступает в колонну испаритель И-1- и далее пары с верха испарителя в колонну ректификации К-3, а снизу жидкая фаза в колонну К-1. Как следует из расчетов унос жидкой фазы в испарителе при максимальной нагрузке составляет 0,2 кг/кг (20%), что является недопустимой величиной и создает повышенный расход энергии. Поэтому после испарителя предложена установка сепаратора. Сепаратор предотвратит попадание жидкой фазы с верха И-1 в колонну К-3. Это обеспечит экономию тепловой энергии 5500 кВт (снижение энергозатрат на 12%).

Основные результаты и выводы:

1. Рассмотрен метод оценки энергетическо-сепарационной эффективности аппаратов газоочистки. Для этого предложено использование фактора интенсивности сепарации и энергетического коэффициента (аналог Кирпичева). Использование этих коэффициентов позволит обосновано выбирать режимные и конструктивные характеристики газосепараторов, при условии удовлетворения техническому заданию на очистку газов по начальной и конечной концентрациям.

2. Для определения эффективности аппаратов очистки газов от тонкодисперсной фазы рассмотрена турбулентная диффузия частиц и энергетический метод расчета КПД газосепараторов.

3. Подробно рассмотрена энергетическая и вероятностно - стохастическая модели и теория турбулентной миграции частиц. На основе использования полуэмпирических выражений зарубежных авторов получены расчетные формулы эффективности очистки газов в вихревых контактных устройствах.

4. На основе использования одномерного уравнения массопереноса тонкодисперсной фазы получено решение в конечных разностях для вычисления профиля концентрации частиц по длине контактного устройства. Полученное решение

удовлетворительно согласуется с данными по эффективности с использованием вероятностно-стохатической модели и с экспериментальными данными.

5. Разработана конструкция комбинированного сепаратора очистки газов от жидкой фазы и представлен алгоритм его расчета.

6. Произведены расчеты реальных процессов: сепарация масляного аэрозоля из этилен-хладоагента; осушка природного газа. По результатам расчетов наблюдается высокая эффективность очистки газов в комбинированном сепараторе.

Таким образом, комбинированный сепаратор обеспечивает высокую эффективность (98-99%) удаления жидкой фазы размером более 3 мкм, а масляного аэрозоля более 1 мкм, имея при этом относительно небольшие геометрические размеры и низкое гидравлическое сопротивление, а, следовательно, и энергозатраты на эксплуатацию.

7. Показаны примеры энергосбережения (по греющим агентам) на ректификационных установках предприятий ТЭК с использованием разработанного газосепаратора. За счет более рациональной подачи газовой (паровой) и жидкой фаз в массообменные колонны обеспечивается снижение энергозатрат на 12-22%.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах; Патенты:

1. Патент на изобретение № 111023 от 21.06.2011 А.Г. Лаптев, М.М. Башаров, М.М. Тараскин, А.Р. Исхаков. Сепаратор осушки газов от капельной влаги. Опубликовано 10.12.2011. В изданиях из перечня ВАК РФ:

2. Лаптев А.Г., Минигулов P.M., Тараскин М.М. Сепарационная и энергетическая эффективность аппаратов газоочистки // Вестник ИГЭУ.-2011.-№1. - С. 20-22.

3. Минигулов P.M., Тараскин М.М., Лаптев А.Г. Снижение энергозатрат при комплексной подготовке природного газа // Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики. -2010. -№7-8.-С. 84-87.

4. Минигулов Р.М., Тараскин М.М., Фарахов М.И. Очистка газов от жидкой дисперсной фазы комбинированным сепаратором// Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики. -2010. № 3-4.-С 3-7.

В других изданиях:

5. Минигулов P.M., Лаптев А.Г., Тараскин М.М. Внедрение научно-технических разработок при добыче и подготовке природного газа // Вестник Казанского государственного энергетического университета.-2009.-№3.-С. 8-13.

6. Башаров М.М., Тараскин М.М. Энергосбережение при концентрировании гидропероксида изопропилбензола в производстве фенола и ацетона // Вестник Казанского государственного энергетического университета.-2012,- №1.-С.13-17.

В материалах конФерениий:

7. Тараскин М.М., Исхаков А.Р. Определение эффективности очистки газов от тонкодисперсной жидкой фазы // Сборник трудов ММТТ-24. г. Саратов: СГТУ. -2011. -Т. 4. -С.116-117.

8. Минигулов Р.М., Тараскин М.М., Лаптев А.Г. Энергосбережение на установках очистки природного газа в районах крайнего севера // X международный симпозиум «Энергоресурсоэффекгивность и энергосбережение» г. Казань.-2009.-С. 282-286.

9. И. Асибаков, М.М. Тараскин. Модель сепарации мелких капель при очистке газов и паров // 16 межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.:МЭИ.-2010. -Т. З.-С. 148-150.

10. Лаптев А.Г, Минигулов Р.М., Тараскин М.М. Математическая модель очистки газов от дисперсной среды вихревыми элементами // Сборник трудов XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 23», -Белгород: БГТУ. -2010. -Т.4. секция 4.-С.57-59.

11. Крылова А.Н., Тараскин М.М. Энергосбережение на установке осушки природного газа // меж. молод, науч. конференция «XVIII Туполевские чтения », Казань, КГТУ. -2010. -Т.З. - С. 145-147.

12. Тараскин М.М. Определение эффективности очистки газов и паров от дисперсной среды вихревыми элементами // Материалы докладов У-й Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» В 2 т. - Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. -2010. -С.161-162.

13. Тараскин М.М. Сепарационная и энергетическая эффективность аппаратов газоочистки // Тезисы докладов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», 17-я межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. М.: МЭИ.-2011.-Т.З.-С. 140-142.

14. Тараскин М.М., Лаптев А.Г Энерго- и ресурсосбережение за счет очистки природного газа от дисперсной фазы // Материалы докладов VI -й всероссийской науч.-техн. спуд. конф. «Интенсификация тепло- и массообменных процессов в химической технологии» -Казань: Казан, госуд. технол. ун-т. -2010. -С.157-159.

15. Башаров М.М., Тараскин М.М., Исхаков А.Р. Модели переноса дисперсной фазы в газах // Актуальные инженерные проблемы химических и нефтехимических производств и пути их решения: материалы Всероссийской научно-практической конференции.-Нижнекамск: НХТИ.-2012.-С.10-12.

16. Башаров М.М., Тараскин М.М. Энергосберегающая очистка газов в нефтехимическом комплексе// Актуальные инженерные проблемы химических и нефтехимических производств и пути их решения: материалы Всероссийской научно-практической конференции.- Нижнекамск: НХТИ. -2012. -С.83-85.

17. Тараскин М.М., Исхаков А.Р. Очистка газов от аэрозолей в насадочных и вихревых аппаратах// Материалы докладов УИ-й Международной молодежной научно? конференции «Тинчуринские чтения» В 2 т. - Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. -2012. - Т.2 -С.153.

Подписано к печати _._.2012г. Формат 60 х 84 / 16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Тираж 100 экз. Усл. печ.л. 1 Уч.-изд. л. 1.03

Заказ № if if f О

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВ 11 В НЕФТЕГАЗОХИМИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

1.1. Состав и основные характеристики газообразного топлива

1.2. Месторождения природного газа

1.3. Способы и аппараты газоочистки

1.4. Виды аппаратов газоочистки

1.5. Математические модели очистки газов

1.6. Способы энергосбережения на теплотехнологических установках 34 Выводы

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 38 ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

2.1.Сепарационная и энергетическая эффективность аппаратов 38 газоочистки

2.2. Турбулентная диффузия частиц

2.3. Энергетический метод

2.4. Приближенное решение уравнения конвективного переноса частиц

2.5. Вероятностно-стохастическая модель

2.6. Примеры расчета характеристик газоочистки

2.7. Примеры расчета профиля концентрации частиц

2.8. Эффективность вихревых сепараторов 63 Выводы

ГЛАВА 3 КОНСТРУКЦИЯ И МЕТОД РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВ- 71 НОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО СЕПАРАТОРА

3.1. Закручивающие устройства

3.2. Конструкция комбинированного газосепаратора

3.3. Порядок расчета эффективности сепарации

3.4. Расчет насадочного слоя

3.5. Расчет секции, состоящей из трубок с ленточным завихрителем

3.6. Результаты расчета различных процессов сепарации 82 Выводы

ГЛАВА 4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕПЛОТЕХНОЛО- 89 ГИЧЕСКИХ СХЕМАХ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГАЗОСЕПАРАТОРОВ

4.1. Описание теплотехнологической схемы при концентрировании 89 гидропероксида изопропилбензола в производстве фенола и ацетона

4.2. Энергосберегающая модернизация теплотехнологической схемы с 92 внедрением одного сепаратора

4.3. Модернизация теплотехнологической схемы с двумя газо- 96 сепараторами

4.4. Энергосбережение при разделении углеводородных смесей на

УМТ Сургутского ЗСК

Выводы

Актуальность работы

Энерго- и ресурсосбережение становится все более актуальным направлением в различных отраслях промышленности и особенно в топливно-энергетическом комплексе (ТЭК). На предприятиях ТЭК добываются и перерабатываются углеводородные газовые и жидкие смеси и работа теплотехнологических установок характеризуется значительными энергозатратами.

Известно, что все углеводородные газы нефтяного происхождения можно разделить на три группы [24,34,65]:

1) природные газы, образующие самостоятельные месторождения;

2) попутные газы, сопровождающие добываемую нефть;

3) заводские, образующиеся в результате различных процессов деструктивной переработки нефти.

Наиболее распространенное газовое топливо - природный газ - имеет низкую себестоимость добычи. Она меньше аналогичного показателя для жидкого топлива в 2-3 раза, а для каменного угля - в 6-12 раз. При передаче природного газа по трубопроводу на расстояние 1,5.2,5 тыс. км его себестоимость с учетом транспортных издержек оказывается в 1,5-2 раза ниже себестоимости каменного угля.

Природные газы имеют обычно низкий молекулярный вес; в них преобладает метан [19,24,29,34,42,53,65]. Примерный состав природного горючего газа может характеризоваться следующими значениями (% по объему): метан - 85-99, этан - 1,0-8,0, пропан, бутан - 0,5-3; азот - 0,5-0,7; углекислота - до 1,8.

Процессы переработки газов можно разделить на 2 группы: первичные и вторичные. К первичным отнесены процессы выделения из природных и нефтяных газов отдельных компонентов и фракций. К вторичным отнесены процессы глубокой переработки отдельных компонентов или фракций, 4 выделяемых из газовых смесей (пиролиз индивидуальных углеводородов, производства моторных топлив из конденсата, производства газовой серы и т.д.).

Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. Природные газы широко используются для газификации промышленных районов, населенных пунктов, и, кроме того, служат исходным сырьем для производства ряда химических продуктов: водорода, сажи, ацетилена, формальдегида, хлороформа и др. [24].

За последние несколько десятилетий из нефти и газа стали вырабатывать в больших количествах разнообразные химические материалы, такие, как пластмассы, синтетические волокна, каучуки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения и многое другое.

Природный газ используется как высококалорийное топливо, а также как сырье для ряда крупных химических производств [24,38,53].

Большим преимуществом газового топлива является возможность его транспортирования по трубопроводам, что разгружает железнодорожный и водный транспорт, снижает стоимость транспортирования на большие расстояния, освобождает от необходимости иметь топливные склады. Установки, работающие на газовом топливе, обладают более высоким КПД по сравнению с установками, использующими другие виды топлива, они значительно проще и дешевле в эксплуатации, сравнительно легко автоматизируются, что повышает безопасность и улучшает ведение технологического процесса, не требуют сложных устройств топливоподачи и золоудаления. Сгорает газ практически без вредных выбросов, что улучшает санитарные условия и экологию.

Газ, подаваемый в магистральный газопровод, должен быть очищен от механических и агрессивных химических примесей и осушен.

Параметры, влияющие на потребительские свойства продуктов, включая способы их доставки к потребителям, принято называть показателями качества, которые зафиксированы в государственных общесоюзных стандартах (ГОСТ), отраслевых стандартах (ОСТ) и технических условиях (ТУ) [34].

Природный газ, добываемый из месторождений, обычно содержит различные механические твердые и жидкие примеси в виде песка, пыли, воды, масла, конденсата, сварочного грата, окалины, сернистых соединений и др. Жидкие примеси - частицы воды и конденсата, скапливаясь в пониженных местах газопровода, также сужают его сечение и способствуют образованию гидратных и гидравлических пробок. Все это может привести к значительному снижению пропускной способности газопровода, в результате увеличения коэффициента гидравлического сопротивления и потерь давления газа.

Важным показателем газа, влияющим на надежность работы газоперекачивающих агрегатов и износ трубопроводов, является содержание механических примесей. Исходя из опыта эксплуатации газотранспортных систем оно должно составлять не более 3 мг на 1 м3 газа.

В области промышленной теплоэнергетики на предприятиях ТЭК можно отметить ряд проблем, связанных с очисткой газов [104]. рассмотренных в данной диссертационной работе. В частности аэрозоли образуются при работе компрессоров при сжатии и транспортировки газов. Например:

1. На компрессорных станциях, особенно при использовании в качестве источника воздуха поршневых и винтовых компрессоров. При сепарации масла повышается коэффициент теплопередачи в теплообменниках (регенеративном, осушителе-охладителе воздуха) и подается потребителю воздух без влаги.

2. В холодильных установках при использовании поршневых и винтовых компрессоров. При установке сепараторов повышается коэффициент теплоотдачи в конденсаторе холодильных машин при отделении масла от холодильного агента.

3. При отпуске пара от котлов при температуре насыщения потребителю поступает влажный пар, т.е. с капельками воды. При использовании такого пара в малых турбоагрегатах ухудшается эксплуатационные характеристики турбин.

При использовании влажного пара в теплообменном оборудовании ухудшается условия теплообмена и увеличивается массовый расход греющего пара. При установке влагоотделителя перед потребителем эти недостатки исключаются.

Из выше отмеченного следует, что аппараты для очистки газов и паров от твердых и жидких механических включений являются важной составляющей частью при комплектовании технологической аппаратуры в энергетике, а также в химической, нефтехимической и родственным им отраслям промышленности. Разнообразие условий работы установок и поставленных задач вызывают необходимость в создании новых конструкций сепарирующей аппаратуры или модернизации действующей.

Диссертация выполнена в рамках научного направления проф. Лаптева А.Г. и Фарахова М.И. и основные методы энерго- и ресурсосбережения используемые и развиваемые в данной работе заключаются в следующем [32,67,69,75,76,97,100,103,137]:

1. Очистка природного и технологических газов перед подачей в транспортные трубопроводы от дисперсной фазы (мелкие капли и твердые частицы). Это обеспечивает снижение гидравлического сопротивления трубопроводов, т.к. известно, что даже при концентрации дисперсной фазы 0,1 кг/кг перепад давления каналов увеличивается на 25%, при 0,3-0,4 кг/кг -в два раза. Соответственно возрастает и мощность, необходимая на перекачку газа.

2. Перед подачей природного и технологических газов в теплообменные аппараты удаление дисперсной фазы обеспечит значительное 7 снижение термического сопротивления теплопередающих поверхностей и стабильную работу теплообменников. Это дает экономию энергоносителей (тепло- или хладагентов).

3. Очистка природного газа от дисперсной фазы перед подачей в аппараты установки комплексной подготовки газа (УКПГ). При этом достигаются цели: а) увеличение срока службы абсорбентов и адсорбентов; б) снижение гидравлического сопротивления адсорберов; в) снижение гидравлического сопротивления трубопроводов и другого оборудования; г) повышение ресурса оборудования.

4. Разделение на газовую и жидкую фазы потоков на тепло-технологических ректификационных установках перед подачей на колонные аппараты. Это обеспечивает снижение тепловых нагрузок массообменных аппаратов за счет более рациональной организации подачи смесей на разделение.

В диссертации рассмотрены основные виды аппаратов газоочистки и математические модели газовзесей. Подробно представлен энергетический метод расчета эффективности сепарации дисперсной фазы из газовых потоков и вероятностно-стохастическая модель с применением теории турбулентной миграции частиц. Даны выражения для расчета эффективности насадочных и вихревых газосепараторов. Рассмотрены конструкции аппаратов, используемых для очистки природного и технологических газов. Разработана конструкция комбинированного газосепаратора. Представлены энергосберегающие теплотехнологические схемы обеспечивающие значительное снижение расходов теплоты при ректификации в процессах получения фенола, ацетона и компонентов моторных топ лив.

Объекты исследования: Аппараты очистки природного и технологических газов от жидкой фазы (капельной влаги).

Теплотехнологические установки ректификации различных смесей. 8

Цель: повысить энерго - и ресурсоэффективность очистки природного и технологических газов от дисперсной фазы. Снизить энергозатраты на очистку и транспортировку газа по трубопроводам, а также на дальнейшую очистку в адсорберах и абсорберах на УКГТГ. Снизить энергозатраты на ректификацию углеводородных смесей на предприятиях ТЭК.

Задачи:

- Разработать высокоэффективный аппарат очистки газов от жидкой фазы.

- Получить уравнения и разработать метод расчета эффективности комбинированного сепаратора капельной влаги из газов и паров.

Выполнить расчет энерго-сепарационнной эффективности показателей разработанного аппарата. Выбрать режимные и конструктивные характеристики.

Показать примеры энергосбережения на ректификационных установках за счет модернизации теплотехнологических схем с использованием газосепараторов.

Научная новизна.

1. Предложен комплексный подход к оценке эффективности аппаратов газоочистки, который заключается как в использовании фактора интенсивности газосепарации, так и в применении энергетического коэффициента, характеризующего энергозатраты и эффективность очистки.

2. На основе использования вероятностно- стохастической модели и теории турбулентной миграции частиц в газах получены выражения для расчета эффективности (КПД) сепарации крупной и мелкой жидкой фазы вихревыми элементами.

3. Получено решение одномерного уравнения массопереноса дисперсной фазы с объемным источником массы и установлено удовлетворительное согласование с расчетами по вероятностно-стохастической модели и опытными данными зарубежных авторов.

4. Разработан алгоритм расчета эффективности очистки газов от жидкой фазы в комбинированном газосепараторе состоящим из слоя с мелкой насадкой и зоны с вихревыми элементами. Практическая значимость.

- Разработана и запатентована конструкция комбинированного аппарата очистки газов от жидкой фазы.

- На основе использования фактора интенсивности газосепарации и энергетического коэффициента выбраны режимные и конструктивные характеристики разработанного комбинированного газосепаратора, обеспечивающего высокую эффективность разделения при небольших затратах.

Показан пример энергосберегающей модернизации теплотехнологической схемы с ректификационными аппаратами в производстве фенола и ацетона с использованием разработанного газосепаратора. Обеспечено снижение расхода греющего пара на 2,1 т/т гидропераксида (842 кВт на тонну продукции) (на 28%).

Показан пример энергосберегающей модернизации тепло-технологической схемы установки получения моторных топлив с использованием разработанного газосепаратора. Показано снижение энергозатрат в ректификационной колонне на 5500 кВт ( на 12%).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 17 работ, из них 3 статьи в журналах из перечня ВАК, 1 патент, 2 статьи в Вестнике КГЭУ и 11 тезисов докладов на различных конференциях.

Результаты работы приняты к внедрению на Сургутском ЗСК.

В постановке задачи исследования, выборе и реализации методов ее решения принимал участие к.т.н. Башаров М.М.

Выводы

В данной главе показаны примеры использования разработанного в диссертации комбинированного газосепаратора в задачах энергосберегающей очистки газов (паров) от капельной влаги на установках ректификации предприятий ТЭК.

В производстве фенола и ацетона на ОАО «Казаньоргсинтез» показано, что применение газосепараторов обеспечивает снижение расхода греющего пара в кипятильниках колонн на 2,1 т/т выпускаемой продукции (на 28%), что дает экономию 41160 кВт.

На установке получения моторных топлив Сургутского ЗСК использование сепаратора после колонны-испарителя И-1 обеспечивает снижение тепловой нагрузки на колонну ректификации К-3 на 5500 кВт (на 12%).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Аппараты очистки газов и паров от дисперсной фазы являются составляющей теплотехнологических схем на предприятиях ТЭК. От эффективности их работы зависит как качество выпускаемой продукции, так и энергозатраты на проведение технологических процессов.

В диссертации рассмотрен метод оценки энергетическо-сепарационной эффективности аппаратов газоочистки. Для этого предложено использование фактора интенсивности сепарации и энергетического коэффициента (аналог Кирпичева). Использование этих коэффициентов позволит обосновано выбирать режимные и конструктивные характеристики газосепараторов, при условии удовлетворения техническому заданию на очистку газов по начальной и конечной концентрациям.

Для определения эффективности аппаратов очистки газов от тонкодисперсной фазы рассмотрена турбулентная диффузия частиц и энергетический метод расчета КПД газосепараторов.

Подробно рассмотрена вероятностно - стохастическая модель и теория турбулентной миграции частиц. На основе использования полуэмпирических выражений различных авторов и уравнения баланса сил получены расчетные формулы эффективности очистки газов в вихревых контактных устройствах.

На основе применения одномерного уравнения массопереноса тонкодисперсной фазы получено решение в конечных разностях для вычисления профиля концентрации частиц по длине контактного устройства. Полученное решение удовлетворительно согласуется с данными по эффективности с использованием вероятно- стохатической модели и с экспериментальными данными зарубежных авторов.

Разработана конструкция комбинированного сепаратора осушки газов и представлен порядок его расчета.

Произведены расчеты реальных процессов: сепарация масляного аэрозоля из этилен-хладоагента; осушка природного газа. По результатам

115 расчетов наблюдается высокая эффективность очистки газов в комбинированном сепараторе.

Таким образом, комбинированный сепаратор обеспечивает высокую эффективность (98-99%) удаления жидкой фазы размером более 3 мкм, а масляного аэрозоля более 1 мкм, имея при этом относительно небольшие геометрические размеры и низкое гидродинамическое сопротивление, а, следовательно, и энергозатраты на эксплуатацию.

Рассмотрены примеры по энергосбережению за счет очистки газов от жидкой фазы. Обеспечено снижение тепловых нагрузок на колонны ректификации на 12-28%. Результаты расчета и разработанные технические решения приняты к внедрению на Сургутском ЗСК.

1. Burkhad J., Vasis J., Vodichka L., et. al. // J. Chromatog. 1969. V. 42. №.2. P. 207.

2. Pat. 1209795 (London). Improvements in or Rotating to Centrifugal Separators/ D.G. Bell, Ch.J. Hyatt, J.B. Meggary.- Filed 22.2.68, Patented 21.10.70, Int. CI. B04C3/00.

3. Pat. 395948 (USA). Vortex Separator/ J. Compolog.- Filed 10.10.74, Patented 11.15.76, Int. CI. B01D45/12.

4. Cleaver J.W., Yates B.A. Sublayer model for the deposition of particles from a turbulent flow. Chem. Eng. Sci., 1975. V. 30. № 8. P. 983-992.

5. Rouhiainen P.O., Stachiewicz J.W. On the deposition of small particles from turbulent streams. Trans. ASME, Ser. C., 1970. V. 92, № 1. P. 169-177.

6. Montgomery T.L., Corn M. Aerosol deposition on a pipe with turbulent air flow.-J. Aerosol Sci., 1970. V. 1.№3.P. 185-213.

7. Sehmel G.A. Particle deposition from, turbulent air flow. J. Geophys. Res., 1970. V. 75. №9. P. 1766-1781.

8. Andreussi P. The onset of droptet entrainment in annular downward flows. Can. J. Chem. Eng. 1980. V. 58. № 2. P. 267-270.

9. А. с. 348215 (СССР). Центробежный сепарационный элемент./ JIM. Гухман, А.И. Ершов.- Опубл. в Б.И., 1972, №25.

10. А. с. 354875 (СССР). Универсальный прямоточный пылекаплеуловитель. К.И. Коротюк.- Опубл. в Б.И., 1972, №31.

11. A.c. 1558131 (СССР). Установка для комплексной подготовки природного газа/ Лисоводер Г.К., Елистратов В.И., Минигулов P.M. и др.-Опубл. вБ.И., 1989.

12. A.c. 368399 (СССР). Газожидкостной сепаратор/ Н.И. Часовников, C.B. Юрченко, Ю.Н. Шкуркин.- Опубл. в Б.И., 1973, №9.

13. A.c. 460883 (СССР). Сепаратор для отделения капельной жидкости от газового потока/ H.A. Николаев, Ю.Ф. Коротков.- Опубл. в Б.И., 1975, №7.

14. Андреев О.П. Состав и пути переработки газового конденсата заполярного месторождения/ О.П. Андреев, P.M. Минигулов, C.B. Мазанов и др.//Нефтехимия, 2004, №3. Т. 44. С. 1-5

15. Андреев О.П. Технологические схемы УКПГ на основе 38-технологии для северных нефтегазоконденсатных месторождений/ О.П. Андреев, P.M. Минигулов, Р.В. Корытников и др.// Наука и техника в газовой промышленности, 2009, №2. С. 4-10.

16. Андреев О.П., Лебенкова И.В., Истомин В.А. Подготовка природного газа на УКПГ-1С Заполярного месторождения// Газовая промышленность, 2004, №2. С.40-43.

17. Андреев О.П., Салихов З.С., Минигулов P.M., Арабский А.К. Принципы устойчивого развития и новые технологии на месторождениях природного газа ООО «Ямбурггаздобыча»// Научно-практический межотраслевой журнал «Интеграл», 2005. №6 (26). - С. 23-25.

18. Асатурян И.Ш. Распределение капель жидкости в турбулентном газовом потоке в трубах/ И.Ш. Асатурян, С .Я. Богданович, Ч. С. Гусейнов// Изв. ВУЗ, Нефть и газ, 1975, № 8- С.53-57.

19. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебноепособие для вузов. УФА: Гилем, 2002.118

20. Асибаков JI., Тараскин М.М. Модель сепарации мелких капель при очистке газов и паров //16 межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 2010. т. 3, с. 148150.

21. Афанасьев И.П. Энергосбережение в промышленной теплотехнологической установке при получении компонентов нефтяных топлив.: Дис. . канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2006.

22. Баглай В.Ф. Моделирование процесса разделения углеводородного сырья и реконструкция колонн установки получения моторных топлив: Дис. . канд. техн. наук. Казань: КГТУ, 1997.

23. Байвель Л.П., Лагунов A.C. Измерение и контроль дисперсности частиц методом светорассеяния под малыми углами. М.:Энергия,1977.

24. Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды.— М.: Недра, 1981.

25. Барахтенко Г.М., Характеристики прямоточного циклона с многовходным улиточным закручивателем. Пром. и сан. очистка газов/ Г.М. Барахтенко, И.Е. Идельчик// М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1978, №2.- С.12-13.

26. Башаров М.М., Тараскин М.М. Энергосбережение при концентрировании гидропероксида изопропилбензола в производстве фенола и ацетона//Вестник КГЭУ, №1, 2012, с. 13-17.

27. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. М.: Химия, 1987.

28. Булкин В.А. Разработка и исследование массообменного аппарата с прямоточными вихревыми контактными устройствами.: Автореф. Дисс. . канд. техн. наук.- Казань, 1970.- 30 с.

29. Винниченко Н.В., Ларин Е.А., Долотовский И.В. и др. Потенциал энергосбережения газоперерабатывающих предприятий// Газовая промышленность, 2006, №6. С. 77-80.

30. Вязовкин Е.С. Исследование гидродинамики и эффективности вихревых контактных ступеней.- Автореф. Дисс. . канд. техн. наук, -Казань, 1972.-24 с.

31. Гайнуллин Ф.Г., Гриценко А.И., Васильев Ю.Н., Золотаревский Л.С. Природный газ как моторное топливо на транспорте М.: Недра, 1986.

32. ГОСТ 51387-99. Энергосбережение. Нормативно методическое обеспечение. Основные положения. ГОСТ51541-99.

33. Грин X. Аэрозоли пыли, дымы и туманы: пер. с англ. / Х.Грин, В.Лейн; под ред. Н.А.Фукса. - Л.: Химия, 1969.

34. Гусева Е.В. Энергосберегающая модернизация теплотехнологической схемы установки деметанизации в производстве этилена.: Дис. . канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2005.

35. Дурмишьян А. Г. Газоконденсатные месторождения. М.: Недра, 1979.

36. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Теоретические основы и моделирование процессов разделения веществ. Казань: Изд-во Казанского университета, 1993.

37. Ершов А.И. Исследование гидродинамики восходящего двухфазного закрученного потока/ А.И. Ершов, Л.М. Гухман, Е.Г. Бляхер// Изв. ВУЗ СССР. Энергетика, 1971, №10.- С.88-92.

38. Ершов А.И. Разработка, исследование и применение элементныхступеней контакта с взаимодействием фаз в закрученном потоке: Автореф.

39. Дисс. . докт. техн. наук.- Л.: ЛТИ, 1975.-37 с.120

40. Задорский В.М. Интенсификация газожидкостных процессов химической технологии. Киев: Техника, 1979.

41. Зельвенский Я. Д. Пути энергосбережения при разделении смесей ректификацией // Химическая промышленность. 2001. - №5. - С. 11-13.

42. Зиберт Г.К. Совершенствование фильтрационного оборудования в нефтегазовой промышленности/ Г.К. Зиберт, И.М. Валиулин, Р.М.Минигулов и др.// НефтьГазПромышленность, 2007, №3(31)- с. 12-13.

43. Зиберт Г.К., Дмитриев С.М., Запорожец Е.П. и др. Пути повышения качества подготовки природного газа// Газовая промышленность, 2006, №7. -С. 84-86.

44. Зиберт Г.К., Салихов З.С., Минигулов P.M. Совершенствование технологии и оборудования подготовки газа// Газовая промышленность, 2004, №10.-С. 19-21.

45. Зиганшин М.Г., Колесник A.A., Посохин В.Н. Проектирование аппаратов пылегазоочистки М.: "Экопресс - ЗМ".- 1998.

46. Идельчик И.М. К исследованию прямоточных циклонов/ И.М. Идельчик, Э.И. Коган// В сб.: Проблемы вентиляции и кондиционирования воздуха.- Минск, Высшая школа, 1969.- С.318-326.

47. Исагулянц В.И., Егорова Г.М. Химия нефти. М.: Химия, 1965.

48. Ишмурзин A.B. Повышение эффективности и снижение энергозатрат на установках разделения в водоподготовке и получения топлив из углеводородного сырья.: Дис. . канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2002.

49. Карпенков A.C. Влияние угла наклона лопаток завихрителя на работу вихревого массообменного аппарата/ A.C. Карпенков, H.A. Николаев, A.M. Николаев// Сб. аспир. работ, КХТИ, 1970, вып.1- С.48-52.

50. Кириллов Н.Г. Внедрение газосберегающих технологий в энергетике и промышленности// Газовая промышленность, 2004, №2. С. 40-43.

51. Киселев В.М. О гидравлических потерях в закрученномгазожидкостном поле/ В.М. Киселев, A.A. Носков// В кн.: Массообменныепроцессы хим. технологии.- Л., 1969, №4.- С. 14-16.121

52. Киселев В.M. Течение газа через трубчатый элемент с осевым лопастным завихрителем/ В.М. Киселев, A.A. Носков// В кн.: Массообменные процессы хим. технологии.- Д., 1968, №3.- С. 139-140.

53. Крылова А.Н., Тараскин М.М. Энергосбережение на установке осушки природного газа // меж. молод, науч. конференция «XVIII Туполевские чтения », Казань, КГТУ, 2010. Т.З, С. 145-147.

54. Кудряшов В.Н. ОАО «Казаньоргсинтез»: вчера, сегодня, завтра // Передовые технологии и перспективы развития ОАО «Казаньоргсинтез»: материалы междунар. юбилейной науч.-практич. конф. Казань, 2008. - С. 911.

55. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. -М.: Энергия, 1972.

56. Козлов П.А., Малыгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. Л.: Химия, 1982.

57. Контроль вредных выбросов ТЭС в атмосферу: Учеб. пособие/ П.В.Росляков, И.Л.Ионкин, И.А.Закиров и др.; под ред. П.В.Рослякова М.: Издательство МЭИ, 2004 г.

58. Коротков Ю.Ф. Гидродинамические закономерности в массообменном аппарате вихревого типа/ Ю.Ф. Коротков, H.A. Николаев, A.M. Николаев// В кн.: Труды Казан, хим-технол. ин-та, 1970, вып.45- С.26-31.

59. Лангаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - 279 с.

60. Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань: Издательство Казанского университета, 2007.

61. Лаптев А.Г., Николаев H.A., Башаров М.М. Методы интенсификации и моделирование тепломассообменных процессов. М.: «Теплоэнергетик», 2011.-288с.

62. Лаптев А.Г., Гусева Е.В., Фарахов М.И. Определение эффективностисепарации аэрозолей в насадочных сепараторах// Тепломассообменные122процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. -Казань: КГТУ, 2005. С. 34-42.

63. Лаптев А.Г., Гусева Е.В., Фарахов М.И. Очистка газов от масляных туманов и повышение эффективности теплообменных аппаратов // Научно-технический и общественно-информационный журнал «Энергосбережение в РТ». 2004. -№ 1-2 (15-16). - С. 77-79.

64. Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Мальковский П.А. Проектирование и модернизация аппаратов разделения в нефте- и газопереработке. Казань: Печатный двор, 2002.

65. Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Гидромеханические процессы в нефтехимии и энергетике. Казань: Издательство Казанского Университета, 2008 г.

66. Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Модель сепарации аэрозолей в аппаратах с насадочными элементами // Химическая промышленность. 2008. - №3. -С.156-162.

67. Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Разделение гетерогенных систем в насадочных аппаратах. Казань: КГЭУ, 2006.

68. Лаптев А.Г., Фарахов М.И., Миндубаев Р.Ф. Очистка газов от аэрозольных частиц сепараторами с насадками. Казань: Печатный двор, 2003.

69. Лаптев А.Г., Фарахов М.И., Минеев Н.Г. Основы расчета и модернизация тепломассообменных установок в нефтехимии в 2-х частях. -Казань: Изд-во Казанск. энергетического ун-та, 2010.

70. Лаптев А.Г., Фарахов М.И., Минеев Н.Г. Энергосбережение при очистке и разделении веществ на предприятиях ТЭК// Ресурсоэффективность в Республике Татарстан, 2009, №2. С. 63-65.

71. Лаптев А.Г., Конахин А.М., Минеев Н.Г. Теоретические основы и расчет аппаратов разделения гомогенных смесей. Учеб. пособие. -Казань: Казн. гос. энер. ун., 2007, -с. 426.

72. Лаптев А.Г., Минигулов Р.М., Тараскин М.М. Сепарационная и энергетическая эффективность аппаратов газоочистки // Вестник ИГЭУ, 1/2011.-С. 20-22.

73. Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов: Справочное издание .-М.: Теплотехник, 2004.

74. Лисенко В.Г. и др. Хрестоматия энергосбережения: справочное издание. М.: Теплоэнергетик, 2003.

75. Лукьянов В.П. Гидродинамические характеристики вихревого промомывателя.- Пром. и санит. очистка газов. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1976, №5, с.6-8.

76. Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / A.M. Розен, Е.И. Мартюшин, В.М. Олевский и др.; Под ред. A.M. Розена. М.: Химия, 1980.

77. Назмеев Ю.Г., Мингалеева Г.Р. Системы топливоподачи и пылеприготовления ТЭС.-М.: МЭИ, 2005.

78. Мальковский П.А. Совершенствование технологий и аппаратов переработки газовых конденсатов. Дис.д-ра техн. наук -Казань, 2003 -378 с.

79. Мальковский П.А., Афанасьев И.П., Ишмурзин A.B. и др. Исследование углеводородного состава газового конденсата Сеноманской залежи Комсомольского// Известия высших учебных заведений «Нефть и газ», №4, 2001-с.83.

80. Марголин Е.В., Тарат Э.Я. Выбор оптимальных параметров вертикального каплеуловителя.- Пром. и сан. очистка газов.- М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1976, №3, с. 11-13.

81. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Энергия, 1980.

82. Михеев М.А. Основы теплопередачи. -М.: Энергия, 1973.

83. Минигулов P.M. Обеспечение устойчивости технологических процессов добычи и подготовки газа на месторождениях Крайнего Севера Дис. канд. техн. наук Надым, 1998.

84. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. JL: Энергия, 1980. -144с.

85. Мягков Б.И., Попов O.A. Очистка воздуха от масляного тумана на металлообрабатывающих предприятиях. Обзорн. информ. Сер. ХМ 14. Пром. и сан. очистка газов. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981.

86. Минигулов P.M., Тараскин М.М., Лаптев А.Г. Снижение энергозатрат при подготовке природного газа// Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики, №7-8, 2010.- С.84-87.

87. Мягков Б.И., Савенков Н.В. Инерционные волокнистые и сетчатые туманобрызгоуловители. (НИИОгаз) обзор М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991.

88. Минигулов P.M., Тараскин М.М., Лаптев А.Г. Энергосбережение на установках очистки природного газа в районах крайнего севера // X международный симпозиум «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение» г. Казань,2010.

89. Минигулов P.M., Лаптев А.Г., Тараскин М.М. Внедрение научно-технических разработок при добыче и подготовке природного газа // Вестник Казанского государственного энергетического университета, №3 (3), 2009, с. 8-13.

90. Медников Е.П. Промышленная и санитарная очистка газов. 1979, № 2.

91. Методы расчета турбулентных течений / Под редакцией Кольмана. М.: Мир, 1984.

92. Минигулов P.M., Тараскин М.М., Фарахов М.И. Очистка газов от жидкой дисперсной фазы комбинированным сепаратором // Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики, № 3-4, 2010.-С 3-7.

93. Миндубаев Р.Ф. Повышение энергетической эффективности тепломассообменной установки разделения пирогаза за счет очистки газов -теплоносителей от аэрозольных частиц: Дис. .канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2003.

94. Мусташкин Ф.А., Николаев H.A., Николаев A.M. Гидродинамические закономерности в массообменном аппарате вихревого типа.- В кн.: Труды Казан, хим. -технол. ин-та, 1970, вып. 45, с.26-31.

95. Николаев Н. А. Эффективность процессов ректификации и абсорбции в многоступенчатых аппаратах с прямоточно-вихревыми контактными устройствами. Казань: Отечество, 2011.

96. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. М: Наука, 1987.

97. Овчинников A.A. Динамика двухфазных закрученных турбулентных течений и вихревых сепараторах.- Казань: ЗАО «Новое знание», 2005.

98. Патент Российской Федерации на изобретение № 2252813. Сепаратор для осушки газа. Андреев О.П., Салихов З.С., Минигулов P.M. и др./ заявитель и патентообладатель ООО «Ямбурггаздобыча» №2004101025; заявл. 19.01.2004; опубл. 27.05.2005.

99. Патент Российской Федерации на полезную модель № 42182. Сепаратор. Минигулов P.M., Лысов В.И., Клюсов В.А./ заявитель и патентообладатель ООО «ТюменНИИгипрогаз» №2004123537; заявл. 04.08.2004; опубл. 27.11.2004.

100. Патент на изобретение № 234864 от 25.06.2007 В.В. Коваленко, В.Н. Кудряшов, М.М. Башаров и др. Способ концентрирования гидропероксида изопропилбензола (производство фенола). Опубликовано 10.03.2009.

101. Патент на изобретение № 111023 от 21.06.2011 А.Г. Лаптев, М.М. Башаров, М.М. Тараскин, А.Р. Исхаков. Сепаратор осушки газов от капельной влаги. Опубликовано 10.12.2011.

102. Пигарев A.A., Толстов В.А., Немов М.В. и др. Новое оборудование для очистки природного газа перед промысловой ДКС на Ямсовейском месторождении// Газовая промышленность, 2008, №1. С. 79-81.

103. Розенцвайг А.К. Энергосберегающие структуры процессов переноса в сложных дисперсных системах: автореф. дис. . д-ра техн. наук Казань 2004.

104. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. -2-ое-М.: Химия, 1976.

105. Сабитов С.С. Исследование массопереноса в аппаратах прямоточновихревого типа.: Дисс. . канд. техн. наук.- Казань, 1979.-155 с.

106. Сабитов С.С., Савельев Н.И., Николаев H.A. и др. Вихревые массообменные аппараты. Обзорная информация. -М: НИИТЭХИМ, 1981.

107. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Часть 2. Деструктивная переработка нефти и газа. М.: Химия, 1968.

108. Саркисов П.Д. Проблемы энерго- и ресурсосбережения в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии // Химическая промышленность. -2008.-№ 11.-С. 14-17.

109. Собин В.М., Ершов А.И. Исследование структуры и гидравлического сопротивления турбулентного закрученного потока в коротких трубах.- Изв. АН БССР. Сер. физ.-энерг. наук, 1972, №3, с.56-61.

110. Солодов П.А. Модернизация аппаратурного оформления и технологической схемы установки получения моторных топлив.: Дис. . канд. техн. наук. Казань: КГТУ, 2001.

111. Сугак Е.В. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами/ Е.В. Сугак, H.A. Войнов, H.A. Николаев. -Казань: Школа, 1999.

112. Сухина М.И. Исследование гидродинамики и теплообмена в аппарате с прямоточным закрученным течением фаз в целях интенсификации процесса предварительной дистилляции масляных мисцелл: Автореф. Дисс. . канд. техн. наук.- Краснодар, 1982.

113. Справочник по распыливающим, оросительным и каплеулавливающим устройствам / А.Н. Чохонелидзе, B.C. Галустов, Л.П. Холпанов, В.П. Приходько. М.: Энергоатомиздат, 2002.

114. Тараскин М.М. Определение эффективности очистки газов и паров отдисперсной среды вихревыми элементами // Материалы докладов V-й

115. Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» В 4т. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2010.128

116. Тараскин М.М. Сепарационная и энергетическая эффективность аппаратов газоочистки // Тезисы докладов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», 17-я межд. науч.- техн. конф. студентов и аспирантов. М.: МЭИ, 2011,Т.З, с. 140-142.

117. Тараскин М.М., Исхаков А.Р. Определение эффективности очистки газов от тонкодисперсной жидкой фазы // Сборник трудов ММТТ-24. г. Саратов: СГТУ, 2011. Т. 4, С. 116-117.

118. Ужов В.Н. и др. Очистка промышленных газов от пыли. М.: Химия, 1981.

119. Ужов В.Н. Очистка газов мокрыми фильтрами / В.Н.Ужов, А.Ю.Вальдберг. М.: Химия, 1972.

120. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. Подготовка промышленных газов к очистке. М.: Химия, 1975.

121. Фарахов М.И. Сепарация дисперсной фазы из жидких углеводородных смесей в нефтепереработке и энергосбережение / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев, И.П. Афанасьев. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2005.

122. Фарахов М.И. Численное исследование структуры потока и модернизация гравитационных отстойников / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев // Вода: химия и экология. 2008. - №2. - С. 36-40.

123. Фарахов М.И. Энерго- и ресурсосбережение при проведении процессов разделения и очистки веществ: обзор / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев // Труды Академэнерго КНЦ РАН. Казань, 2008. - №1. - С. 60-72.

124. Фарахов М.И., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г. Насадочные контактные устройства для массообменных колонн// Химическая техника, 2009, №2. -С.4-5.

125. Фарахов М.И. Энергоресурсосберегающие модернизации установок разделения и очистки газов и жидкостей на предприятиях нефтегозохимического комплекса.: Дис. . док. техн. наук. Казань: КХТИ, 2009.

126. Фарахов М.И., Лаптев А.Г. Энерго- и ресурсосбережение при проведении процессов разделения и очистки веществ: обзор // Труды Академэнерго. 2008. - № 1. - С. 60-72.

127. Фарахов М.И., Лаптев А.Г., Гусева Е.В. Энергосбережение на установке деметанизации в производстве этилена // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2005. - № 9-10. - С. 84-89.

128. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: Изд. АН СССР, 1955.-351 с.

129. Халатов A.A. Теория и практика закрученных потоков. Киев: Наукова думка, 1989.

130. Швыдский B.C. Очистка газов: Справочное изд. / B.C. Швыдский, М.Г. Ладыгичев. -М.: Теплоэнергетик, 2002.

131. Широков В.А. Энергосбережение и охрана воздушного бассейна на предприятиях газовой промышленности: Учеб. Пособие. М.: Издательский центр «Академия», 1999.

132. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980. - 240 с.

133. Щукин В.К., Халатов A.A. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. М.: Машиностроение, 1982.

134. Ярмухаметов К.Т. Внедрение малозатратных энергосберегающих технологий// Газовая промышленность, 2008, №9. С.70-71.

135. Ясавеев Х.Н. Модернизация установок переработки углеводородных смесей / Х.Н. Ясавеев, А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2004.

136. Ясавеев Х.Н. Повышение эффективности комплекса установок переработки газовых конденсатов.: Дис. . д-ра техн. наук. Казань: КГТУ, 2004.

137. Патент Российской Федерации на изобретение №2252813. Сепаратор для осушки газа. Андреев О.П., Салихов З.С., Минигулов P.M. и др./ заявитель и патентообладатель ООО «Ямбурггаздобыча» №2004101025/1; заявл. 19.01.2004; опубл. 27.05.2005.