OPTIMIZATION OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF OIL GAS SULFUR PURIFICATION
Authors: Шулаева Е.А. , Коваленко Ю.Ф. 
Published: September 2024

Очистка газов, нефтепродуктов от сернистых соединений всегда была одной из главных проблем нефтегазопереработки, подготовки нефти и газа к транспортировке. В последние десятилетия эта проблема приобрела еще большую актуальность в связи с ужесточением требований к качеству нефтепродуктов и переходом к высоким требованиям, предъявляемым к топливам по евростандартам Евро-4 и Евро-5. Согласно евростандарту EN 589 содержание общей серы в товарном пропане и товарном бутане не должно превышать 10 ppmw. Ужесточились требования и экологической безопасности нефтегазоперерабатывающих предприятий. Из сернистых соединений, содержащихся в углеводородном сырье, главную опасность представляют так называемые «активные» сернистые соединения, такие как сероводород, меркаптаны, сероокись углерода, которые снижают потребительские свойства конечных продуктов, придавая им неприятный запах,коррозионную активность, являются ядами для вторичных нефтехимических процессов. Традиционно сероочистка легкого углеводородного сырья сводится к очистке от сероводорода растворами аминов и от меркаптанов воднощелочными растворами. Оптимизация показателей технологического процесса остается сложной задачей из-за сложного взаимодействия между компонентами. В последние годы наиболее популярным классом систем управления для сложных технологических объектов стала технология управления на основе прогнозирующей модели объекта. Идея такого управления – построение математической модели объекта и имитация процесса при условии изменения технологических показателей при смене сырья или требований выпускаемой продукции.В работе представлен обзор методов, используемых для анализа и расчета показателей технологического процесса. Для математического расчета технологических параметров были проведены анализ литературных источников по рассматриваемому процессу, а также установление соответствующих зависимостей между эмпирическими данными в соответствии с основными закономерностями термодинамики и процессов массообмена. В ходе исследования применен статистический метод: выполнен корреляционно-регрессионный анализ. Полученные результаты имеют минимальную погрешность и близки к реальным значениям, из чего можно сделать вывод, что зависимость между данными найдена.

Purification of gases and petroleum products from sulfur compounds has always been one of the main problems of oil and gas refining, preparation of oil and gas for transportation. In recent decades, this problem has become even more urgent due to the tightening of requirements for the quality of petroleum products and the transition to high requirements for fuels according to Euro-4 and Euro-5 European standards. According to the European standard EN 589, the total sulfur content in commercial propane and commercial butane should not exceed 10 ppmw. Environmental safety requirements for oil and gas processing enterprises have also become more stringent. Of the sulfur compounds contained in hydrocarbon raw materials, the main danger is represented by the so-called “active” sulfur compounds, such as hydrogen sulfide, mercaptans, carbon sulphide, which reduce the consumer properties of the final products, giving them an unpleasant odor, corrosive activity, and are poisons for secondary petrochemical processes. Traditionally, desulphurization of light hydrocarbon raw materials is reduced to removing hydrogen sulfide with amine solutions and removing mercaptans with aqueous-alkaline solutions. Optimizing process performance remains challenging due to the complex interactions between components. In recent years, the most popular class of control systems for complex technological objects has become control technology based on a predictive model of the object. The idea of such control is to build a mathematical model of the object and simulate the process, subject to changes in technological indicators when changing raw materials or requirements of manufactured products. The paper provides an overview of the methods used to analyze and calculate process indicators. For the mathematical calculation of technological parameters, an analysis of literary sources on the process under consideration was carried out, as well as the establishment of the corresponding dependencies between empirical data in accordance with the basic laws of thermodynamics and mass transfer processes. During the study, a statistical method was used: correlation and regression analysis was performed. The results obtained have a minimal error and are close to real values, from which we can conclude that the relationship between the data has been found.