• Экономика
• 25 Марта, 2015

Новаторский подход при переработке газа

Инновации

Недавно увидела свет коллективная монография под редакцией члена-корреспондента НАН РК профессора Владимира Николаевича Косова «Особенности разделения углеводородных изотермических газовых смесей при конвективной диффузии», которая имеет важное значение для газодобывающей отрасли Казахстана. 

Природный газ – ценнейший источник тепловой энергии и химического сырья. Природные газы, добываемые из месторождений, представляют собой сложные смеси, состоящие из углеводородов, паров воды, двуокиси углерода, сероводорода и других примесей. Основным компонентом природных газов, попутного нефтяного газа является метан. Содержание газов колеблется в широких пределах, причем уменьшение доли метана в природной газовой смеси приводит к более высокому содержанию других компонентов, иногда вредных для окружающей среды. Это ужесточает экологические требования, связанные с недопустимостью их попадания в окружающую среду. Поэтому разработка инновационных подходов, связанных с очисткой и глубокой переработкой отдельных компонентов природного и попутных газов, является первоочередной задачей в эколого-экономическом плане.
Частичное сжигание природной газовой смеси, попутного нефтяного газа непосредственно на месторождении или на промежуточных газотурбинных электростанциях для выработки электроэнергии или собственных нужд уже не отвечает реалиям сегодняшнего дня. Рациональное использование горючих природных газов предполагает разделение и глубокую переработку с целью удаления компонентов, затрудняющих транспортировку газов или ухудшающих процесс сгорания, а также выделения наиболее ценных компонентов. Использование углеводородных смесей в виде сырья, требует выделения из них не фракций, а отдельных углеводородов с высоким уровнем очистки, так как управление химическими реакциями легче осуществлять, если использовать преимущественно одно вещество заданной чистоты. Таким образом, переработка и подготовка к транспортировке природной газовой смеси становится одним из важнейших промышленных направлений газоперерабатывающей отрасли.
Для промышленного разделения природного, попутного нефтяного и синтезированного газов традиционно используют компрессионные, абсорбционно-десорбционные и ректификационные методы разделения. Однако для повышения степени очистки в последнее время применяют гибридные технологии, суть которых заключается в интенсификации переноса газа с заданными свойствами за счет наличия дополнительной ступени разделения, где очистка газовой смеси осуществляется за счет других механизмов. 
В опубликованной монографии обсуждается проблема разделения природной газовой смеси на компоненты с заданными свойствами в режиме конвективной диффузии. В книге излагаются вопросы, связанные с изучением изотермического массопереноса в углеводородных газовых смесях. Проводится краткий сравнительный анализ методов разделения газов, содержащих углеводородные компоненты, для которых на определенных технологических стадиях существенны диффузионные механизмы разделения. В рамках теории устойчивости определены геометрические характеристики каналов, в которых осуществляется изотермическое конвективное смешение углеводородных газовых смесей. Приводятся схемы инженерных устройств разделения. Обсуждаются вопросы управления селективным разделением компонентов смеси. Предлагается технология очистки многокомпонентных углеводородных газовых смесей, основанная на методах конвективной диффузии.
Исследования были проведены коллективом казахстанских физиков: доктором физико-математических наук, профессором, членом-корреспондентом НАН РК В. Н. Косовым, доктором физико-математических наук, профессором Д. У. Кульжановым, доктором физико-математических наук, профессором Ю. И. Жавриным, кандидатом технических наук С. А. Красиковым, кандидатом физико-математических наук О. В. Федоренко, которые представляют Казахский национальный педагогический университет им. Абая, НИИ экспериментальной и теоретической физики Казахского национального университета им. аль-Фараби, Атырауский институт нефти и газа.
Полученные результаты представляются очень важными и актуальными для развития нефтехимической отрасли страны и особенно сегментов транспортировки и потребления газового сырья, очистительных сооружений, газораспределительных станций, устройств резервирования и хранения. 

Мереке Уюкбаева