vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2026-3-360-365vguit-3858Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyОптимизация технологического режима работы деизобутанизатора газофракционирующей установкиOptimization of the operating mode of a deisobutanizer of a gas fractionation plantНиколаеваЖ. В.NikolaevaZ. V.do.nfsamgtu@mail.ruПилясовВ. И.PilyasovV. I.kcct@samgtu.ruМоисеевА. В.MoiseevA. V.moiseev.av@samgtu.ruВороновМ. В.VoronovM. V.kcct@samgtu.ruСамарский государственный технический университет, филиал в г. НовокуйбышевскеРоссияSamara State Technical University, Novokuibyshevsk BranchRussian Federation202601102026883359364Copyright © Николаева Ж.В., Пилясов В.И., Моисеев А.В., Воронов М.В., 20262026Николаева Ж.В., Пилясов В.И., Моисеев А.В., Воронов М.В.Nikolaeva Z.V., Pilyasov V.I., Moiseev A.V., Voronov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3858

Использование изобутановой фракции никогда не теряло актуальности в виде высокооктановой добавки к бензинам и в качестве сырья в процессах алкилирования, дегидрирования. Получаемые в результате высокооктановые добавки, изобутилен, синтетический каучук и другие продукты нефтехимии находят всё больше спроса на современном рынке. Максимизация выхода легких товарных углеводородов и улучшение качества получаемых фракций на установках газофракционирования остается важной прикладной и исследовательской задачей. В работе рассматривается технологический блок действующей газофракционирующей установки Московского НПЗ, на котором реализовано ректификационное выделение изобутановой фракции в качестве дистиллята. Анализ данных состава получаемой изобутановой фракции на Московском НПЗ показал изменение в широких пределах (54–98% масс.). Это может быть обусловлено использованием не оптимального режима, неустойчивой работой контактных устройств, нарушением температурного профиля по высоте массообменных аппаратов. Цель исследования – поиск возможных технологических решений для улучшения качества получаемой изобутановой фракции без необходимости модернизации блока фракционирования. Анализ технологической схемы и показателей получаемых фракций проводили с использованием моделирующей среды UniSim Design. Вычислительным экспериментом показано, что режимные параметры действующей колонны деизобутанизации не дают возможность качественно и количественно выделить из сырья потенциальное содержание изобутановой фракции. Предложены измененные технологические параметры ректификационной колоны. Приводятся технологические параметры колонны и фракционный состав потоков ректификационной колонны. Разработанная модель может использоваться для оптимизации технологических режимов промышленных аппаратов.

The use of the isobutane fraction has always been relevant as a high-octane gasoline additive and as a feedstock in alkylation and dehydrogenation processes. The resulting high-octane additives, isobutylene, synthetic rubber, and other petrochemical products are increasingly in demand in today's market. Maximizing the yield of light commercial hydrocarbons and improving the quality of the resulting fractions in gas fractionation units remains an important applied and research challenge. This paper examines the process unit of an existing gas fractionation unit at the Moscow Oil Refinery, which utilizes rectification to separate the isobutane fraction as a distillate. Analysis of the composition of the isobutane fraction obtained at the Moscow Oil Refinery revealed wide variations (54–98% by weight). This may be due to the use of a suboptimal mode, unstable operation of the contact devices, and irregularities in the temperature profile along the height of the mass-transfer apparatus. The objective of this study was to identify potential process solutions for improving the quality of the resulting isobutane fraction without the need to upgrade the fractionation unit. The process flow diagram and the parameters of the resulting fractions were analyzed using the UniSim Design modeling environment. A computational experiment demonstrated that the operating parameters of the deisobutanization column do not allow for the qualitative and quantitative separation of the potential isobutane fraction from the feedstock. Modified process parameters for the distillation column are proposed. The process parameters of the column and the fractional composition of the distillation column streams are presented. The developed model can be used to optimize the process modes of industrial equipment.

ГФУгазофракционированиеректификационная колоннаизобутановая фракциямоделированиеUniSim DesignGFUgas fractionationdistillation columnisobutane fractionmodelingUniSim DesignReferencesМуллахаметова Л.И., Черкасова Е.И. Попутный нефтяной газ: подготовка, транспортировка и переработка // Вестник Казанского технологического университета. – 2015. – Т 18. – № 19. – С. 83–90. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poputnyy-neftyanoy-gaz-podgotovka-transportirovka-i-pererabotka/viewerМуллахаметова Л.И., Черкасова Е.И. Попутный нефтяной газ: подготовка, транспортировка и переработка // Вестник Казанского технологического университета. – 2015. – Т 18. – № 19. – С. 83–90. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poputnyy-neftyanoy-gaz-podgotovka-transportirovka-i-pererabotka/viewerСТО 05766480-004-2010 Изобутан. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3). Применяется с 01.01.2011. – ИС «Кодекс: 6 поколение» Интранет. – URL: https://274418.selcdn.ru/cv08300-33250f0d-0664-43fc-9dbf-9d89738d114e/uploads/324668/1946f9d3-4ac0-4b55-9a89-c14c880290e3.pdfСТО 05766480-004-2010 Изобутан. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3). Применяется с 01.01.2011. – ИС «Кодекс: 6 поколение» Интранет. – URL: https://274418.selcdn.ru/cv08300-33250f0d-0664-43fc-9dbf-9d89738d114e/uploads/324668/1946f9d3-4ac0-4b55-9a89-c14c880290e3.pdfЗиятдинов Н.Н., и др. Оптимальное проектирование газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – С. 156–158. EDN: PANUEH.Зиятдинов Н.Н., и др. Оптимальное проектирование газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – С. 156–158. EDN: PANUEH.Валиуллин И.И. Повышение эффективности колонного оборудования // Вестник науки и образования. – 2017. – Т. 35. – № 11. С. 19–29. EDN: ZSMFAT.Валиуллин И.И. Повышение эффективности колонного оборудования // Вестник науки и образования. – 2017. – Т. 35. – № 11. С. 19–29. EDN: ZSMFAT.Камалиева К.В., и др. Система усовершенствованного управления центральной газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2016. – Т. 19. – № 24. – С. 106–108. EDN: ZSMFAT.Камалиева К.В., и др. Система усовершенствованного управления центральной газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2016. – Т. 19. – № 24. – С. 106–108. EDN: ZSMFAT.Манихин О.Ю., Ожерельев Д.А., Медведев М.В., Георгиевская Н.Р. Комплексное моделирование технологических процессов промысловой подготовки углеводородного сырья с применением отечественного программного обеспечения // Газовая промышленность. – 2018. – Т. 771. – № 7. – С. 71–80.Манихин О.Ю., Ожерельев Д.А., Медведев М.В., Георгиевская Н.Р. Комплексное моделирование технологических процессов промысловой подготовки углеводородного сырья с применением отечественного программного обеспечения // Газовая промышленность. – 2018. – Т. 771. – № 7. – С. 71–80.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.