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.

1. Муллахаметова 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/viewer

2. СТО 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.pdf

3. Зиятдинов Н.Н., и др. Оптимальное проектирование газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – С. 156–158. EDN: PANUEH.

4. Валиуллин И.И. Повышение эффективности колонного оборудования // Вестник науки и образования. – 2017. – Т. 35. – № 11. С. 19–29. EDN: ZSMFAT.

5. Камалиева К.В., и др. Система усовершенствованного управления центральной газофракционирующей установки // Вестник Казанского технологического университета. – 2016. – Т. 19. – № 24. – С. 106–108. EDN: ZSMFAT.

6. 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.