В н астоящее в ремя о сновными м етодами получения оксидов этилена и пропилена являются каталитические процессы. В статье рассмотрена возможность применения некаталитического газофазного процесса оксикрекинга легких алканов для получения данных оксидов. Показано, что при газофазном окислении изменение начальных условий и концентрации реагентов позволяет варьировать состав конечных продуктов в широком диапазоне. Кинетическим моделированием данного процесса установлена возможность получения заметного выхода оксидов этилена и пропилена при сопряженном окислении пропан-этиленовых смесей при температурах 550–950 К и давлениях 1–5 атм.
Идентификаторы и классификаторы
Нефтегазовая промышленность является одной из наиболее перспективных отраслей России. В начале 2022 года ожидалось, что мировая экономика начнет восстанавливаться после пандемии 2020 года, однако нестабильность энергетического рынка Европы только усилилась вследствие политических решений, принятых Европейской комиссией. Так, общий объем добытого крупнейшими европейскими компаниями газа в 2022 году снизился на 6,23 % по сравнению с предыдущим годом, что связано с их уходом с российского рынка, забастовкой сотрудников и сокращением добычи (Shell, BP и TotalEnergies).
Список литературы
1. Ремизов А. Е., Ткач В. С., Пузанов А. С., Ершова А. Н., Хабибуллина Р. Р. Нефтегазовая отрасль в 2022–2023 гг. Анализ изменения состояния на примере крупнейших в мире публичных нефтегазовых компаний // Neftegaz.RU. 2024. № 3. URL: https://magazine.neftegaz.ru/articles/rynok/821907-neftegazovaya-otrasl-v-2022-2023-gg-analizizmeneniya- sostoyaniya-na-primere-krupneyshikh-v-mire-pub/.
2. Арыстанбекова С. А., Лапина М. С., Волынский А. Б. Современные методы анализа легкого углеводородного сырья и продуктов его переработки: монография. 2-е изд., стер. Санкт-Петербург: Лань, 2023. 340 с.
3. Семенова Е. А. Технология получения этиленгликоля на основе гидратации оксида этилена // Молодой ученый. 2016. № 7(111). С. 283–287.
4. Арутюнов В. С., Голубева И. А., Елисеев О. Л., Жагфаров Ф. Г. Технология переработки углеводородных газов: учебник для вузов. М.: Юрайт, 2020. 723 с.
5. Constante-Flores G. E., Conejo A. J., Qiu F. Daily scheduling of generating units with natural-gas market constraints // European Journal of Operational Research. 2024. Vol. 313. No. 1. P. 387–399.
6. Huš M., Kopač D., Bajec D., Likozar B. Effect of surface oxidation on oxidative propane dehydrogenation over chromia: an ab initio multiscale kinetic study // ACS catalysis. 2021.
Vol. 11. No. 17. P. 11233–11247.
7. Rostom S., de Lasa H. Propane oxidative dehydrogenation on vanadium-based catalysts under oxygen-free atmospheres // Catalysts. 2020. Vol. 10, No. 4. P. 418.
8. Джафаров Р. П., Гаджизаде С. М., Джамалова С. А., Алиев Н. А., Касимов А. А. Математическое моделирование процесса дегидрирования пропана при участии кислорода на алюмохромовом катализаторе, промотированном оксидами Co, Ni, Bi и K // Кинетика и катализ. 2012. Т. 53, № 2. С. 291 – 291.
9. Марголис Л. Я., Корчак В. Н. Взаимодействие углеводородов с катализаторами парциального окисления // Успехи химии. 1998. Т. 67, № 12. С. 1175–1185.
10. Маркова Е. Б., Красильникова О. К., Серов Ю. М. Каталитическая конверсия пропана в этилен на активированном нановолокнистом аэрогеле оксида алюминия // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2013. № 3. С. 8–12.
11. Сафин Д. Х., Петухов А. А., Швец В. Ф. Современное состояние производств оксидов этилена и пропилена, продуктов их переработки в ОАО «Нижнекамскнефтехим» // Химическая промышленность сегодня. 2005. № 8. С. 45–50.
12. De Liso B. A., Palma V., Pio G., Renda S., Salzano E. Extremely Low Temperatures for the Synthesis of Ethylene Oxide // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2023. Vol. 62, No. 18. P. 6943–6952.
13. Kang J., Czaja A. D., Guliants V. V. Carbon dioxide as feedstock in selective oxidation of propane // European Journal of Inorganic Chemistry. 2017. Vol. 2017, No. 40. P. 4757–4762.
14. Russo V., Tesser R., Santacesaria E., Di Serio M. Chemical and technical aspects of propene oxide production via hydrogen peroxide (HPPO process) // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2013. Vol. 52, No. 3. P. 1168–1178.
15. Kube P., Dong J., Bastardo N. S., Ruland H., Schlögl R., Margraf J. T. Green synthesis of propylene oxide directly from propane // Nature Communications. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 7504.
16. Арутюнов В. С., Магомедов Р. Н. Газофазный оксипиролиз легких алканов // Успехи химии. 2012. Т. 81, № 9. С. 790–822.
17. Погосян Н. М., Погосян М. Дж., Стрекова Л. Н., Тавадян Л. А., Арутюнов В. С. Влияние концентраций метана и этилена на состав продуктов их совместного окисления // Химическая физика. 2015. Т. 34, № 3. С. 35–39.
18. Магомедов Р. Н., Прошина А. Ю., Арутюнов В. С. Газофазный окислительный крекинг этана в атмосфере азота // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54, № 4. С. 401.
19. Паланкоева А. С., Зимин Я. С., Захаров А. А., Арутюнов В. С. Пиролиз этана и пропана в диапазоне температур 773–1023 К // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63, № 3. С. 288–293.
20. Zhao Z., Jiang J., Wang F. An economic analysis of twenty light olefin production pathways // Journal of Energy Chemistry. 2021. Vol. 56. P. 193–202.
21. Погосян Н. М., Погосян М. Дж., Арсентьев С. Д., Стрекова Л. Н., Тавадян Л. А., Арутюнов В. С. Влияние концентрации молекулярного кислорода на окислительный крекинг пропана // Химическая физика. 2015. Т. 34, № 4. С. 29–34.
22. Арутюнов В. С., Савченко В. И., Седов И. В., Никитин А. В., Магомедов Р. Н., Прошина А. Ю. Кинетические закономерности и технологические перспективы селективного окислительного крекинга легких алканов // Успехи химии. 2017. Т. 86, № 1. С. 47–74.
23. Озерский А. В., Зимин Я. С., Тимофеев К. А., Никитин А. В., Седов И. В., Арутюнов В. С. Окислительный крекинг пропана в присутствии водорода // Журнал прикладной химии. 2021. Т. 94, №. 6. С. 778–783.
24. Фокин И. Г., Шатунова Е. Н., Савченко В. И., Арутюнов В. С. Экспериментальное исследование и макрокинетическое моделирование парциального газофазного окисления пропана // Химическая физика. 2016. Т. 35, №. 8. С. 30–36. 25. Озерский А. В., Старостин А. Д., Никитин А. В., Арутюнов В. С. Экспериментальное исследование окислительного крекинга этан-этиленовых смесей при давлениях 1–3 атм // Горение и взрыв. 2022. Т. 15, № 1. С. 30–36.
26. Старостин А. Д., Озерский А. В., Никитин А. В. Окислительный крекинг пропан-этиленовых смесей // Современная химическая физика. XXXIV симпозиум. Сборник тезисов. Туапсе, 2022. С. 269.
27. Погосян Н. М., Погосян М. Дж., Арсентьев С. Д., Тавадян Л. А., Стрекова Л. Н., Арутюнов В. С. Образование пропилена при сопряженном пиролизе пропана и этилена // Нефтехимия. 2020. Т. 60, № 3. С. 347–352.
28. Ramalingam A., Panigrahy S., Fenard Y., Curran H., Heufer K. A. A chemical kinetic perspective on the low-temperature oxidation of propane/propene mixtures through experiments and kinetic analyses // Combustion and Flame. 2021. Vol. 223. P. 361–375.
29. Baigmohammadi M., Patel V., Nagaraja S., Ramalingam A., Martinez S., Panigrahy S., Abd El-Sabor Mohamed A., Somers K. P., Burke U., Heufer K. A., Pekalski A., Curran H. J. Comprehensive experimental and simulation study of the ignition delay time characteristics of binary blended methane, ethane, and ethylene over a wide range of temperature, pressure, equivalence ratio, and dilution // Energy & fuels. 2020. Vol. 34, No. 7. P. 8808–8823.
30. Teržan J., Huš M., Likozar B., Djinović P. Propylene epoxidation using molecular oxygen over copper-and silver-based catalysts: a review // ACS catalysis. 2020. Vol. 10, No. 22. P. 13415–13436.
31. NUIGMech1.1. National University of Ireland Galway. 2020. URL: http://c3.nuigalway.ie/combustionchemistrycentre/mechanismdownloads/.
32. Chemical Workbench 4.3. Kintech Laboratory. 2021. URL: http://www.kintechlab.com/products/chemical-work-bench/.
33. Денисов Е. И. Влияние условий окисления этилена и пропана на выход их оксидов // Научный аспект. 2024. Т. 8, № 5. С. 999–1014.
34. Никитин А. В., Дмитрук А. С., Арутюнов В. С. Влияние давления на закономерности окислительного крекинга легких алканов С2–С4 // Известия Академии наук. Серия химическая. 2016. № 10. С. 2405–2410.
35. Брюков М. Г., Паланкоева А. С., Беляев А. А., Арутюнов В. С. Парциальное окисление этана в диапазоне температур 773–1023К // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62, № 6. С. 666–677.
36. Паланкоева А. С., Зимин Я. С., Брюков М. Г., Беляев А. А., Арутюнов В. С. О влиянии давления и гетерогенных процессов на пиролиз и окислительный крекинг легких алканов // Горение и взрыв. 2021. Т. 14, № 4. С. 42–50.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Представлен краткий анализ технического состояния распределительных газопроводов Республики Беларусь. В работе выделены признаки и виды аварийности распределительных газопроводов, а также рассмотрены возможные меры по предотвращению и ликвидации аварий. Показано, что мониторинг показателей, характеризующих длительную надежность сетевых трубопроводов, должен реализовываться на этапе проектирования и строительства. Такой подход обеспечивает возможность точной оценки остаточного ресурса, оперативного и качественного проведения ремонтных и профилактических работ, что напрямую влияет на надежность и безопасность эксплуатации стареющих трубопроводов. Целью работы является оценка текущего технического состояния распределительных газопроводов Республики Беларусь и выявление оптимальных подходов к повышению их надежности и безопасности в условиях прогрессивного старения. В ходе исследования было установлено, что распределительные газопроводы, эксплуатируемые в благоприятных условиях, демонстрируют минимальные изменения своих технических характеристик со временем, что позволяет обоснованно продлевать срок их эксплуатации. Определено, что продление срока эксплуатации может привести к повышению риска возникновения дефектов различного происхождения и реализации аварийных сценариев в будущем. Предложены меры по снижению указанных рисков за счет развития системы контроля и надзора за техническим состоянием стареющих распределительных газопроводов Республики Беларусь, определены необходимые изменения в действующую систему мониторинга технического состояния, реализованную в рамках государственной системы контроля и надзора.
Коррозия – это острая проблема газовой отрасли. Оборудование газоперерабатывающих заводов подвержено внутренней коррозии, которую усиливает наличие диоксида углерода и сероводорода в газовой фазе. Усиливающим коррозию фактором для оборудования является эрозионный и механический износ.
Убытки, причиняемые коррозией в газовой отрасли, оцениваются в миллиарды рублей, включая затраты, вызванные преждевременным выходом оборудования из строя, замену оборудования, производственные убытки, расходы на защиту окружающей среды, штрафы. Задача продлить срок службы и обеспечить надежную эксплуатацию статического и динамического оборудования, обеспечить непрерывность технологического процесса и производства запланированной продукции, контролировать риски, связанные с коррозией, не теряет актуальности.
Для снижения рисков нестабильной работы всей технологической цепи необходим постоянный мониторинг коррозионных и эрозионных процессов. Это позволяет снизить непредвиденные расходы на ремонт и замену оборудования, выявляемые по результатам диагностики в период выхода в ремонт технологического оборудования, затраты, увеличивающие объем ремонта технологического оборудования, оплату экспертизы промышленной безопасности оборудования, отодвигающие вправо сроки выхода оборудования из ремонта.
Квалифицированный подбор коррозионностойких сплавов и антикоррозионных мероприятий позволяет при эксплуатации оборудования в напряженных условиях в рабочих агрессивных средах продлить установленные заводами-изготовителями сроки эксплуатации газоперерабатывающего оборудования без значительного увеличения затрат на его крупноузловой ремонт и замену.
Приведены примеры успешного выбора материального исполнения оборудования и антикоррозионных мероприятий для снижения коррозионных рисков для оборудования газопереработки в агрессивных сероводородсодержащих средах.
В статье проведено сравнение технологий сжижения природного газа APCI C3MR/Split MR и «Арктический каскад», реализованных на заводе «Ямал СПГ». Предложена методика выбора оптимальной технологии сжижения природного газа для технологических линий на основаниях гравитационного типа с ограниченной площадью застройки. Методика сравнения учитывает также климатические условия и технические характеристики динамического оборудования. По результатам сравнения циклов сжижения природного газа, выполненного с помощью стандартного программного обеспечения, показано, что технология «Арктический каскад» обладает определенными преимуществами для Арктического региона.
В рамках модернизации Московского НПЗ АО «Газпромнефть-МНПЗ» (МНПЗ) планируется строительство установки замедленного коксования, побочным продуктом которой будут являться углеводородные газы. Их квалифицированное использование позволит повысить рентабельность основного производства, получить дополнительное количество высокомаржинальной товарной продукции и снизить выбросы в окружающую среду. В работе рассматривается возможность применения критериального анализа на первичной стадии проработки и определения возможных направлений использования газов с установки замедленного коксования МНПЗ для выработки высокомаржинальной товарной продукции или полупродуктов с целью дальнейшей переработки.
В статье проанализировано современное состояние технологий переработки забалластированного азотом природного газа. Рассмотрены такие технологии, как криогенная ректификация, абсорбция и адсорбция, мембранное разделение. Представлены достоинства и недостатки каждого подхода с точки зрения технико-экономических показателей и энергоэффективности. Кроме того, проанализированы комбинированные технологии, которые объединяют несколько методов для достижения наилучших результатов в отделении азота от забалластированного газа. Освещены ключевые тенденции в развитии технологий переработки забалластированного газа и даны рекомендации по выбору оптимальных решений в зависимости от содержания азота в сырье.
Статья посвящена анализу существующих кинетических моделей термического пиролиза. Представлен механизм коксообразования в процессе пиролиза, включающий несколько способов формирования кокса. Рассмотрены модели пиролиза с учетом коксообразования и без него. Также приведены модели, которые описывают только образование кокса во время термического пиролиза. В ходе обзора выявлена недостаточность исследований о влиянии ингибитора на кинетику коксообразования в процессе пиролиза.
Лено-Анабарский регион расположен в северной краевой части Сибирской платформы, в пределах которой существуют предпосылки открытия новых крупных нефтяных месторождений.
Целью исследования является оценка сохранения залежей в древней (докембрийской) системе ловушек, связанной с осадочными отложениями базального структурно-формационного комплекса, содержащего пласты песчаников.
Для этого проанализированы процессы заполнения ловушек нефтью и газом, а также учтено влияние тектонической перестройки региона на переформирование существующих структур.
В результате сравнения с южной частью Сибирской платформы и анализа истории геологического развития показано, что последующая, относительно молодая система структур сформировалась в мезозойско-кайнозойский этап геологического развития региона и не содержит крупных скоплений углеводородов, что доказывается результатами поискового бурения. Формирование молодой системы ловушек обусловлено структурной перестройкой краевой части платформы. Поскольку миграция углеводородов осуществлялась начиная с рифея и продолжалась в течение всего палеозоя, следовательно, заполнялись ловушки первой генерации. Органическое вещество в верхнепалеозойско-мезозойских осадочных отложениях находится на сравнительно низких градациях катагенеза, что определяет его локальный характер. В результате чего перспективной в нефтегазоносном отношении на территории Лено-Анабарского региона является древняя система ловушек.
Интерпретация геолого-геофизических данных, освещающих строение Южно-Карской впадины, позволяет предполагать, что в ее строении участвуют глубинные соляные криптодиапиры. Они представляют собой крупноамплитудные (до 10 км) изометричные столбообразные поднятия, разделенные глубокими мульдами, содержащими галокинетические последовательности (слои роста). Анализ регионального геологического контекста свидетельствует о вероятном позднеордовикском возрасте солей. Криптодиапиры определяют морфологию антиклинальных поднятий в юрско-меловом интервале разреза, с которым связаны крупные запасы газа. Соляные диапиры, вероятно, фокусировали поток углеводородов в залежи меловых отложений из подстилающих толщ. Предлагаемая интерпретация глубинного строения Южно-Карской впадины позволяет прогнозировать новые типы залежей газа, прямо или косвенно связанные с криптодиапирами.
Уточнение границ распространения и условий накопления осадочных комплексов является необходимым условием для прогнозирования перспективных объектов на нефть и газ, при этом наиболее достоверные результаты могут быть получены только при комплексировании сейсмических и скважинных данных. В работе проведен обзор истории геологического развития Восточного Предкавказья, также на основании проанализированных данных показано, что юрские отложения Восточного Предкавказья развиты фрагментарно и имеют достаточно сложные границы распространения. Сделан вывод, что условия накопления юрского осадочного комплекса изменялись от континентальных в раннеюрское время до мелководно-морских в средне-верхнеюрское время, а обстановки осадконакопления приурочены к трансгрессивным циклам, что подтверждается ритмичным залеганием песчаников и глинистых аргиллитов.
Издательство
- Издательство
- РОССИЙСКОЕ ГАЗОВОЕ ОБЩЕСТВО
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 119261, г Москва, р-н Раменки, Ломоносовский пр-кт, д 7 к 5
- Юр. адрес
- 119261, г Москва, р-н Раменки, Ломоносовский пр-кт, д 7 к 5
- ФИО
- Исаков Николай Васильевич (ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- Контактный телефон
- +7 (___) _______
- Сайт
- https://gazo.ru/ru/