Тема: Получение бутандиола как способ переработки природного газа

Текущее состояние переработки природного и попутного газа в Российской Федерации в 2019 г. составил 2520 млн. м3, причем доля ПНГ в общем объеме переработки постоянно растет. Исходя из выше сказанного рациональная утилизация добываемого попутного нефтяного газа (ПНГ) является одной из наиболее актуальных задач в области энерго- и ресурсосбережения. «В целях предотвращения загрязнения атмосферного воздуха выбросами вредных веществ и сокращения эмиссии парниковых газов, образующихся при сжигании попутного нефтяного газа» [4].
Проблема исследования: увеличение объёмов добываемого попутного нефтяного газа, загрязняющего атмосферный воздух парниковыми эмиссиями, образующихся при сжигании газа.
Предмет исследования: технологический процесс получения бутандиола с использованием природного газа, возникающего при добыче нефти.
Цель работы: оптимизация процесса получения бутандиола из природного газа и снижение антропогенного воздействия на атмосферный воздух в следствии сжигания природного газа на факелах.
В рамках данной цели решались следующие задачи:
1. Провести анализ объёмов образования парниковых эмиссий при сжигании природного газа.
2. Проанализировать технологический процесс производства бутандиола из природного газа.
3. Предложить техническое решение модернизации процесса.
Теоретической и методологической основой исследования являются научные труды отечественных и зарубежных ученых в области химической технологии и ресурсосбережения.
Купить

Актуальной проблемой в наше время остается переработка природного газа для снижения эмиссий метана, выбрасываемого в атмосферный воздух. Она требует анализа текущих методов и технологий, а также разработку новых, способных минимизировать отходы.
В ходе выполнения бакалаврской работы были выполнены следующие задачи:
1) Проанализирована существующая технология переработки природного газа.
2) Проанализированы объемы образования и выбросов метана в воздушный бассейн.
3) Проанализированы доступные технологии утилизации и переработки природного газа.
4) Проанализированы методы очистки первичного «жирного» газа от примесей, в частности, он сероводорода и меркаптанов:
- Был произведен конструкционный расчёт аппарата очистки первичного природного газа от загрязняющих веществ:
Активная поверхность адсорбера F, м2 = 11
Диаметр адсорбера D, м = 2,35
Высота пространства, загружаемая адсорбентом H, м = 3
Значение удельной поверхности адсорбента Sуд, м2/м3 = 250
Продолжительность адсорбции та, ч = 57
Продолжительность десорбции тд, мин = 75
Объём адсорбента на 1 цикл, м3 =4,1
5) Проанализирована технология переработки природного газа в бутандиол с использованием сверхзвукового реактора:
• Были выявлены особенности сверхзвукового ректора и зависимость качества проведения реакции от скорости подачи сырья.
• Произведен конструкционный расчёт сверхзвукового сопла Лаваля для достижения нужной скорости подачи сырья в реактор:
Скорость сырья на входе в сопло и, м/с = 1675
Удельный объём газа во входном сечении сопла V, м3/кг = 0,608
Потери кинетической энергии в струе газа ∆hскр, Дж/кг = 14,7
Минимальное сечение сопла Fmin, м2 = 1,7 • 10-5
Максимальное сечение сопла Fmax, м2 = 0,0043
Минимальный диаметр сопла Dmin, м = 0,046
Максимальный диаметр сопла Dmax, м = 0,07
Длина расширяющейся части L, м = 0,41
Результаты бакалаврской работы были доложены на студенческой научно-практической междисциплинарной конференции «Молодёжь. Наука. Общество».
Купить