catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2017-4-287-294catal-422Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВОINDUSTRY ENGINEERING PROBLEMS. OPERATION AND PRODUCTIONТеоретическая оптимизация формы и размеров зерен адсорбентов для осушки попутного нефтяного газаTheoretical Optimization of the Shape and Size of Adsorbent Granules for Drying Associated Petroleum GasЗолотарскийИ. А.ZolotarskyI. A.ctls@kalvis.ruВоенновЛ. И.VoennovL. I.ctls@kalvis.ruЗудилинаЛ. Ю.ZudilinaL. Yu.ctls@kalvis.ruИсуповаЛ. А.IsupovaL. A.ctls@kalvis.ruЗотовР. А.ZotovR. A.ctls@kalvis.ruМедведевД. А.MedvedevD. A.ctls@kalvis.ruСтепановД. А.StepanovD. A.ctls@kalvis.ruЛивановаА. В.LivanovaA. V.ctls@kalvis.ruМещеряковЕ. П.MeshcheryakovE. P.ctls@kalvis.ruКурзинаИ. А.KurzinaI. A.ctls@kalvis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis, NovosibirskRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ)РоссияBoreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk; National Research Tomsk State UniversityRussian FederationООО «Салаватский катализаторный завод»РоссияSalavat Catalyst PlantRussian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ)РоссияNational Research Tomsk State UniversityRussian Federation201720072017174287294Copyright © LLC "KALVIS", 20172017LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/422

Проведена теоретическая оптимизация формы гранул адсорбентов, используемых при осушке газовых потоков углеводородов при пониженном гидравлическом сопротивлении слоя. Для расчетов была применена двухскоростная модель движения газа в неподвижных слоях, состоящих из сквозных частиц различных форм, с использованием типичных технологических параметров процесса осушки попутного нефтяного газа. Показано, что оптимальной формой зерна является кольцо с 4 спицами. При эквивалентном диаметре 3 мм такое зерно имеет размер 6,154 × 6,154 мм, толщина стенок и перегородок – 1,026 мм.

Theoretical Optimization of the shape of adsorbent granules used for drying hydrocarbon gas streams at a low hydrolytic resistance of the bed was fulfilled. The calculations were based on a two-rate model of gas motion through fixed beds built-up by through-flow particles of various shapes using process parameters typical of drying the associated petroleum gas. A four-spoke ring was shown to be the optimal granule shape, such a granule being 6.154 × 6.154 mm in size at the equivalent size of 3 mm with walls and partitions of 1.026 mm in thickness.

осушка попутного нефтяного газаформа гранул адсорбентовпониженное гидравлическое сопротивление слояdrying of natural gasshape of adsorbent granuleslow flow resistance bedReferencesБесков В.С. // Химическая промышленность. 1990. № 7. С. 413—416.Бесков В.С. // Химическая промышленность. 1990. № 7. С. 413—416.Kagyrmanova A.P., Zolotarskii I.A., Smirnov E.I., Vernikovskaya N.V. // Chem. Eng. J. 2007. Vol. 134. № 1—3. P. 226-234.Kagyrmanova A.P., Zolotarskii I.A., Smirnov E.I., Vernikovskaya N.V. // Chem. Eng. J. 2007. Vol. 134. № 1—3. P. 226-234.Hartmann V.L., Obysov A.V., Dulnev A.V., Afanas’ev S.V. // Chem. Eng. J. 2011. Vol. 176-177. P. 102-105.Hartmann V.L., Obysov A.V., Dulnev A.V., Afanas’ev S.V. // Chem. Eng. J. 2011. Vol. 176-177. P. 102-105.Afandizadeh S., Foumney E.A. // Appl. Therm. Eng. 2001. Vol. 21. P. 669-682.Afandizadeh S., Foumney E.A. // Appl. Therm. Eng. 2001. Vol. 21. P. 669-682.Smirnov E.I., Muzykantov A.V., Kuzmin V.A., Kronberg A.E., Zolotarskii I.A. // Chem. Eng. J. 2003. Vol.11. P. 243.Smirnov E.I., Muzykantov A.V., Kuzmin V.A., Kronberg A.E., Zolotarskii I.A. // Chem. Eng. J. 2003. Vol.11. P. 243.Smirnov E.I., Muzykantov A.V., Kuzmin V.A., Zolotarsky I.A., Koning G.W., Kronberg A.E. // Chemistry for Sustainable Development. 2003.Vol. 11, P. 293.Smirnov E.I., Muzykantov A.V., Kuzmin V.A., Zolotarsky I.A., Koning G.W., Kronberg A.E. // Chemistry for Sustainable Development. 2003.Vol. 11, P. 293.Smirnov E.I., Kuzmin V.A., Zolotarsky I.A. // Chem. Eng. Res. Des. 2004. V. 82 (A2). P.293.Smirnov E.I., Kuzmin V.A., Zolotarsky I.A. // Chem. Eng. Res. Des. 2004. V. 82 (A2). P.293.Voennov L.I., Zolotarskii I.A. // Chemical Reactors (CHEMREACTOR-19): XIX International Conference, September 5-9, 2010, Vienna, Austria/ abstracts / Novosibirsk: BIC, 2010. P. 78-79. Available at: http://www.catalysis.ru/resources/ institute/Publ ishing/Repor t/2010/033-2010-abstracts- Chemreactor-19_Viena.pdf (accessed 21.06.2017).Voennov L.I., Zolotarskii I.A. // Chemical Reactors (CHEMREACTOR-19): XIX International Conference, September 5-9, 2010, Vienna, Austria/ abstracts / Novosibirsk: BIC, 2010. P. 78-79. Available at: http://www.catalysis.ru/resources/ institute/Publ ishing/Repor t/2010/033-2010-abstracts- Chemreactor-19_Viena.pdf (accessed 21.06.2017).Dixon. A.G. // Can. J. Chem. Enq. 1988. № 66. P. 705-708.Dixon. A.G. // Can. J. Chem. Enq. 1988. № 66. P. 705-708.Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. Л.: Химия, 1968. 512 с.Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. Л.: Химия, 1968. 512 с.Schwartz C.E., Smith J.M. // Ind. Eng. Chem. 1953. V. 45. № 6. P. 1209—1218.Schwartz C.E., Smith J.M. // Ind. Eng. Chem. 1953. V. 45. № 6. P. 1209—1218.Roblee L. H. S., Baird R. M., Tierney J. W. // American Institute of Chem. Eng. J. 1958. V. 4. № 4. P. 460—464.Roblee L. H. S., Baird R. M., Tierney J. W. // American Institute of Chem. Eng. J. 1958. V. 4. № 4. P. 460—464.Leroy J. J., Froment G. F. Velocity, // Chem. Eng. Sci. 1977. V. 32. № 8. P. 853—861.Leroy J. J., Froment G. F. Velocity, // Chem. Eng. Sci. 1977. V. 32. № 8. P. 853—861.Sonntag G. Einfluss des Lückenvolümen auf den Druckverlust in gasdurchströmten Füllkörpersäule // Chemie-Ingenieur-Technik. 1960. 32 (Jahrgang 5). P. 317—329.Sonntag G. Einfluss des Lückenvolümen auf den Druckverlust in gasdurchströmten Füllkörpersäule // Chemie-Ingenieur-Technik. 1960. 32 (Jahrgang 5). P. 317—329.Аэров М.Э., Завелев Е.Д., Семенов В.П., Вакк Э.Г. // Реферативный сборник: Азотная промышленность. 1978. № 3. C. 24—31.Аэров М.Э., Завелев Е.Д., Семенов В.П., Вакк Э.Г. // Реферативный сборник: Азотная промышленность. 1978. № 3. C. 24—31.Аэров М.Э., Умник H.H. // Журнал прикладной химии. 1950. Т. 23. № 10. C. 1009—1017.Аэров М.Э., Умник H.H. // Журнал прикладной химии. 1950. Т. 23. № 10. C. 1009—1017.Жаворонков Н.М. Теоретические основы химической технологии: Избр. тр. М.: Наука, 2007. 351 с.Жаворонков Н.М. Теоретические основы химической технологии: Избр. тр. М.: Наука, 2007. 351 с.Мясников В.П., Котелкин В.Д. Гидродинамическая модель химического реактора с неподвижным слоем катализатора // Аэромеханика. Наука, 1976. С. 307—316.Мясников В.П., Котелкин В.Д. Гидродинамическая модель химического реактора с неподвижным слоем катализатора // Аэромеханика. Наука, 1976. С. 307—316.Ergun S. // Chem. Eng. Prog. 1952. V. 48. № 2. P. 89—94.Ergun S. // Chem. Eng. Prog. 1952. V. 48. № 2. P. 89—94.Ergun S., Orning A.A. // Industrial and Engineering Chemistry. 1949. V. 41. № 11. P. 1179—1181.Ergun S., Orning A.A. // Industrial and Engineering Chemistry. 1949. V. 41. № 11. P. 1179—1181.Rester S., Jouven J., Aris R. // Chem. Eng. Sci. 1969. V. 24. P. 1019-1022.Rester S., Jouven J., Aris R. // Chem. Eng. Sci. 1969. V. 24. P. 1019-1022.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.Пушнов А., Балтренас П., Каган А. Аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем. Вильнюс: Техника, 2010. 348 с.Пушнов А., Балтренас П., Каган А. Аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем. Вильнюс: Техника, 2010. 348 с.

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