Energy-Technological Combination in the System of Utilization of Low-Pressure Hydrocarbon Gases

Abstract

Предлагается ресурсоэнергоэффективная технология утилизации низконапорных углеводородных га-зов в системе комбинированной выработки технического углерода, электрической и тепловой энергии. Раз-работана технологическая схема установки, а также основные технические решения по перспективному не-стандартному технологическому оборудованию. Конструкция реактора для пиролиза углеводородных газов обеспечивает непрерывный цикл эксплуатации с возможностью выработки различных марок технического углерода путем изменения режимных параметров. Сжигание на горелках реактора газовых, жидкофазных горючих отходов и пиролизного газа с последующим использованием теплоты продуктов сгорания для вы-работки энергоносителей обеспечивает повышение энергоэффективности и экологической безопасности установки. Приводится математическая модель материального баланса процесса генерации технического углерода в виде потокового графа и результаты его расчета для одного из режимов установки производитель-ностью 0,5…5 м 3 /с по утилизируемому газу. Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A., Saratov, e-mail: dolotowsky@mail.ruThe resource-energy efficient technology for utilization of low-pressure hydrocarbon gases in a system of combined production of technical carbon, electric and thermal energy is proposed. Developed the technological scheme of the installation, as well as the main technical solutions for perspective non-standard technological equipment. The design of the reactor for the pyrolysis of hydrocarbon gases provides a continuous cycle of operation with the ability to generate different grades of carbon black by changing the operating parameters. Combustion of gas, liquid-phase combusted wastes and pyrolysis gas on the reactor burners, followed by the use of the heat of combustion products for the generation of energy carriers, ensures an increase in the energy efficiency and environmental safety of the installation. Given a mathematical model of material balance of the process of generation of technical carbon in the form of a flow-graph and the calculation results for one of the modes for the installation with a capacity of 0.5 ... 5 m 3 /s for the utilization gas.Keywords: low-pressure hydrocarbon gases, hydrocarbon recovery, black carbon, energy production, resource conservation, math modeling, material balance На предприятиях нефтегазовой отрасли (ПНГО) утилизация низконапорных углево-дородных газов (УВГ) и попутных нефтя-ных газов (ПНГ), сбрасываемых на факел в тех или иных технологических ситуациях, представляет актуальную производствен-ную проблему. Решение этой задачи с ис-пользованием факельных установок связано с выбросами токсичных веществ в атмосфе-ру, осложнением экологической обстановки в соответствующих районах расположения объектов и экономически невыгодно в связи со значительными платежами за загрязне-ние окружающей среды. Поэтому разработ-ка типовых проектных решений энерготех-нологического комбинирования в системах утилизации низконапорных УВГ и ПНГ позволяет решить ряд проблем, вызванных непосредст...