Топливно-энергетический комплекс

Содержание сборника отражает основные результаты научных исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области органической, полимерной химии, а также синтеза и инновационных подходов к коммерциализации проектов.

Рассмотрены концептуальные, правовые, организационные, технические, финансовые и маркетинговые аспекты процесса управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности в городском хозяйстве. Предложены вопросы для самоконтроля и групповых обсуждений на семинарских занятиях.

Рассмотрены методические вопросы написания и оформления пояснительной записки и графического материала выпускной квалификационной работы по автоматизации технологических процессов и производств. Даны пояснения по всем вопросам, включенным в пояснительную записку, в том числе и по расчетной части. Приведены примеры некоторых из расчетов. Даны описания оформления графического материала дипломного проекта. Приведены формы заказных спецификаций на средства автоматизации.

Рассмотрены современные подходы и концепции инновационного управления производственными процессами, высокотехнологичными программами и проектами, приведены методы отбора проектов и оценки их эффективности.

В монографии предложены модели и методы оценки интеллектуального капитала, основанные на исследованиях современных подходов к оценке неосязаемых активов; предложенные методы апробированы на предприятиях нефтегазохимического комплекса.

Излагается материал по высоковязким нефтям, природным битумам и битумоносным породам. Дана оценка их ресурсов, приведен анализ их химического состава и физико-химических характеристик, знание которых имеет определяющее значение для выбора технологических схем подготовки и переработки трудноизвлекаемого углеводородного сырья. Показано, что области знаний ресурсов и свойств высоковязких нефтей, природных битумов и битумоносных пород, технологий их добычи и способов переработки являются основными взаимосвязанными и взаимовлияющими звеньями единой цепи их освоения.

В учебном пособии изложены основы гидравлики и гидравлических машин.

Представлены современные подходы и концепции, определяющие научную и прикладную основу обеспечения инновационной производственной деятельности и управление рисками в НГХК с учетом требований ВТО. Пособие содержит аналитические материалы, раскрывающие особенности инвестиционной и инновационной активности предприятий НГХК России в условиях ВТО.

Рассмотрены физико-химические свойства нефти и нефтяных фракций и методы их определения в соответствии с Единой унифицированной программой исследования нефтей России. Приведено описание лабораторных работ по определению плотности, показателя преломления, молекулярной массы, вязкости, температуры вспышки, элементного состава, кислотности, коксуемости, фракционного состава и других свойств нефти и нефтепродуктов.

Даны рекомендации по выполнению основных лабораторных работ по дисциплинам «Технология нефтехимического синтеза», «Химическая технология переработки газового сырья», «Основы химии и технологии производства диеновых и олефиновых мономеров», «Основы технологии нефтехимического синтеза» и «Введение в технологию нефтехимического синтеза». Приведены главные теоретические положения, лежащие в основе проводимых реакций, методики выполнения синтезов, методы контроля за ходом процесса и анализа образующихся продуктов, расчета основных показателей процессов получения мономеров для полимерных материалов и других продуктов нефтехимического синтеза.

Излагается материал по водобитумным эмульсиям. Дан анализ физико-химического состава и эксплуатационных свойств нефтяных битумов и водобитумных эмульсий. Представлены: область применения эмульсий; классификация битумных эмульсий и поверхностно-активных веществ; основы процесса эмульгирования; методы получения эмульсий; методы определения свойств эмульсий и битумных вяжущих.

Излагается обобщенный материал о составе, строении, основных свойствах битумных вяжущих материалов. Рассматриваются основы модификации битумных вяжущих различными добавками. Даны представления о промышленных способах производства битумов и модифицированных битумных вяжущих, методах исследования их свойств и контроля качества. Приведены основные направления использования битумных вяжущих материалов.

Целью работы является установление закономерностей процесса пиролиза углеводородного сырья в присутствии воды, предварительно обработанной микроволновым излучением.

Цель диссертационного исследования состоит в том, чтобы выявить взаимосвязи между интеграцией производства и инновационной активностью, разработать модель интегрированной структуры, направленной на повышение инновационной активности, предложить методику оценки эффективности интеграции с учетом результата в области инновационной деятельности.

Предназначено для ознакомления студентов с методиками разработки технологии гомофазной реакции, постановки технологического эксперимента и составления статистических моделей технологического процесса.

Цель работы: получение высокомолекулярных неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) на основе многоатомных спиртов, изучение их поверхностно-активных, деэмульгирующих и антикоррозионных свойств.

Увеличение производства этилена и пропилена, наблюдаемое в последние годы, привело к значительному возрастанию количества циклопентадиена (ЦПД) и его димера – дициклопентадиена (ДЦПД), образующихся в качестве побочных продуктов на установках пиролиза нефтяного сырья. Цель работы: совершенствование технологии выделения ДЦПД, направленное на повышение чистоты и выхода целевого продукта.

Настоящее учебное пособие предназначено для организации самостоятельной работы студентов направления «Теплоэнергетика и теплотехника» по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». В пособие включены необходимые теоретические сведения, методики расчета и задания для самостоятельного решения.

Содержат описание выполнения лабораторной работы по дисциплине «Регулируемый электропривод» Методические указания составлены с использованием материалов, предоставленных заводом-изготовителем стенда НТЦ-07.25 «Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ».

Рассмотрен энергетический баланс металлургического завода с полным производственным циклом и его состав, приведена схема потоков основных энергоресурсов на металлургическом заводе.

Изучается принцип действия, работа пароводяного аккумулятора и влияющие на нее факторы.

Рассмотрено составление материальных и тепловых балансов при известной тепловой нагрузке источника теплоты и схеме водяной тепловой сети. В работе выполняется расчет теплопотребления, расходов теплоносителя и потерь тепла для каждого потребителя. Составляются материальный и тепловой балансы.

Данное методическое указание содержат 50 вариантов, охватывающих основные положения раздела «Элементы теории подобия» учебной дисциплины «Моделирование в технике», а также краткие методические указания к выполнению расчётно-графического задания.

В пособии рассмотрены общие вопросы инженерного проектирования, принципы и порядок проектирования основных типов электротехнических устройств и систем электроснабжения, вопросы технологического присоединения к электрическим сетям общего назначения, а также использования систем автоматизированного проектирования электротехнических устройств и комплексов.

Методические указания содержат 60 вариантов заданий, скомпонованных из различных электрических схем, моделирующих воздушную сложнозамкнутую электрическую сеть, и исходных данных к ним, а также краткие методические указания к выполнению курсового проекта. Тематика проекта охватывает основные положения разделов «Анализ установившихся режимов в электрических сетях» и «Выбор сечений проводников» учебной дисциплины «Электрические сети систем электроснабжения».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Являются логическим продолжением методических указаний «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики». Содержат задание, варианты исходных данных и методику выполнения практических занятий в рамках курсового проекта «Регулируемый электропривод».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Содержат задания, варианты исходных данных и методику выполнения курсовой работы «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики».

В методических указаниях изложена методика по выбору и проверке токоведущих частей и коммутационных аппаратов объектов промышленных предприятий.

В методических указаниях изложена методика по расчету токов короткого замыкания объектов промышленных предприятий.

Монография посвящена изложению научных основ нелинейных колебательных процессов в механических системах в условиях многократных резонансов, порождающих интенсивные многомерные движения. Представленные результаты показывают, что многомерные резонансные колебания могут создавать опасные ситуации (вплоть до разрушений) для ряда объектов современной техники: в ракетно-космической технике, в авиации, в энергетике, в транспорте, в машинах и гидросооружениях, подверженных вибрациям или сейсмическим воздействиям. Приведены критерии и рекомендации по обеспечению надежности, безопасности и бесшумности в технике.

В книге изложены теория и практика приложения разработанных автором методов решения стационарных обратных задач (СОЗ) теории потенциала. Она является концентрированным изложением четырех опубликованных с 1996 монографий автора: «Методы установления в прикладных обратных задачах гравитационной разведки и теории фигуры Земли» (М.: «Наука», 1996), «Вариационный принцип наименьшей скорости рассеяния энергии при фильтрации жидкостей в пористой среде и его приложения» (М.–Ижевск: ИКИ, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003), «Методы установления в стационарных обратных задачах электроразведки и магниторазведки» (Ижевск: ИКИ, 2006), «Методы установления в стационарных обратных задачах гидро-, аэро-, газодинамики и теории фильтрации в пористой среде» (ИКИ, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013). Методы установления основаны на погружении СОЗ в пространство большей размерности, что позволяет редуцировать СОЗ к проблемам Коши. Решением исходной СОЗ является стационарная асимптотика решения проблемы Коши при времени t, стремящемся к бесконечности. Предложенный подход позволяет эффективно решать СОЗ в нелинейной постановке как на плоскости, так и в пространстве, одновременно регуляризируя некорректные задачи.

Учебное пособие является дополнением и развитием традиционных учебников по разработке нефтяных месторождений. В нем рассмотрены вопросы классификации нефтей и методов их добычи, представлены опыт и современные технологии скважинной, открытой и шахтной систем разработки залежей тяжелых нефтей и природных битумов, методы контроля и пути решения экологических проблем, возникающих при этом, даны экономические аспекты комплексного освоения углеводородного сырья.

В книге рассматриваются актуальные вопросы, связанные с применением крупномасштабных подземных аккумуляторов энергоносителей, созданных в основном в отложениях каменной соли, в энергетике. Приводятся реализованные, разработанные и перспективные технологические схемы производства электроэнергии и тепла, а также схемы регулирования неравномерности энергопотребления с применением подземных аккумуляторов энергоносителей. Рассматривается применение подземных аккумуляторов при работе атомных, воздушно-аккумулирующих газотурбинных, ветряных и солнечных электростанций, а также в газовой и нефтяной промышленности и при решении экологических проблем охраны окружающей среды.

Книга представляет первый опыт создания теории рациональной разработки газовых месторождений, базирующейся на подземной газовой динамике. Кроме рассмотрения вопросов эксплуатации газовых залежей, излагаются гидромеханические основы разработки газовых месторождений в условиях режима растворенного газа и гравитационного режима. Полученные автором теоретические результаты хорошо согласуются с результатами экспериментальных исследований и с промысловыми данными, а также с теоретическими исследованиями академиков Л. С. Лейбензона и М. Маскета (США).

Книга написана на основе курса лекций, прочитанных автором в Российском Государственном Университете нефти и газа им. И. М. Губкина. В пособии рассмотрены математические модели фильтрации и их использование для моделирования разработки месторождений нефти и газа.

Рассмотрены вопросы теории и практики применения рассредоточенного заводнения нефтяных месторождений - площадного, избирательного, очагового; причем главное внимание уделяется площадному заводнению. Приведены основные соотношения для гидродинамического расчета систем площадного заводнения, результаты исследования движения водонефтяного контакта, методика определения коэффициента охвата нефтяного пласта заводнением. Изучены нестационарный период фильтрации жидкости в системе скважин площадного заводнения, вопросы фильтрации жидкости в трещиноватых пластах, а также моделирования фильтрации в пластах, изрезанных трещинами большой протяженности. Описаны результаты исследования области оптимального применения систем заводнения в различных горно-геологических условиях.

В книге систематизирован опыт разработки газовых месторождений. Даются теоретические основы рациональной добычи газа из газовых скважин. Основные разделы книги: регулирование дебита и давления газовых скважин, установление рационального процентного отбора, испытание газовых скважин, методика замера газа, выбор метода разработки газовых месторождений и рационального размещения скважин, дегидрация газа и очистка его от сероводорода. Приведено много данных о существующих газовых месторождениях и дана их характеристика.

Приводятся физические и термодинамические свойства хранимых газов и жидкостей, а также горных пород, вмещающих подземные хранилища. Представлены современные методы строительства и эксплуатации под- земных хранилищ газов и жидкостей. Приводятся основные положения подземного хранения неуглеводородных компонентов природного газа (гелия и углекислого газа) и аккумулирования альтернативных видов топлив, в частности водорода. Даны основы использования подземных резервуаров, созданных в отложениях каменной соли в качестве технологических аппаратов для промысловой подготовки газа и нефти.

Излагается гидродинамическая теория фильтрации жидкостей и газов в однородных и неоднородных, изотропных и анизотропных пористых и трещиноватых средах. Рассмотрены задачи стационарной и нестационарной фильтрации и основы расчета интерференции скважин. Изложены основные положения теории упругого режима, постановки задач и их аналитические и приближенные решения. Описаны гидродинамические методы повышения нефтеотдачи. Рассмотрены вопросы теории двухфазной фильтрации, подземного хранения газа, основы математического моделирования гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. Рассмотрены задачи фильтрации вязкопластичных жидкостей.

Проблемы, связанные с интерпретацией результатов гидродинамических исследований скважин принадлежат к классу обратных задач подземной гидромеханики. Отличительной чертой этих задач является то, что дополнительная информация определяется возможностями промыслового эксперимента. Другим фактором, который необходимо учитывать при их решении, является наличие погрешностей в экспериментальных данных. В монографии предлагается новый подход к интерпретации результатов гидродинамических исследований вертикальных и горизонтальных скважин на основе методов регуляризации. На фактическом материале показаны порядок проведения исследований, обработка данных промысловых наблюдений и их практическое использование.

В книге излагаются теоретические основы неравновесной фильтрации, а также применение теории при определении фильтрационных параметров окрестности скважины и решении некоторых вопросов технологии извлечения нефти из карбонатных коллекторов трещиновато-пористого типа.

В книге излагаются физические основы технологии добычи нефти, а также разработки нефтяных и газоконденсатных месторождений. Особое внимание отведено фазовому состоянию углеводородных жидкостей в пластовых условиях и физическим параметрам подземного нефтяного резервуара. Рассматриваются фазовые проницаемости и работа нефтяного пласта в условиях различных режимов; теория нефтеотдачи в естественных условиях в процессе снижения давления в пласте, а также при нагнетании в него газа и воды. Освещается современное состояние в США вопроса расстановки скважин для месторождений с различным режимом работы.

В книге рассматривается теория фильтрации и ее приложения к технологии гидротехники, гидрогеологии, мелиорации и ирригации почв, а также добычи нефти, газа и эксплуатации источников водоснабжения.

В книге рассматривается подземное хранилище газонефтепродуктов как необходимый элемент функционирования топливно-энергетического комплекса страны: в единой системе газоснабжения, в системе снабжения нефтепродуктами и в системе электро- и теплоснабжения. Рассматриваются процесс подземного растворения каменной соли в ограниченном пространстве, технология строительства выработок-емкостей и методика расчета основных параметров выработки-емкости. Приводятся основные положения технологии строительства резервуаров тоннельного и двухъярусного типов. Помимо описания традиционных способов строительства выработок-емкостей рассмотрены вопросы интенсификации процессов подземного растворения каменной соли и формирования выработок-емкостей с применением специальных скважинных устройств. Описаны способы эксплуатации подземных хранилищ газонефтепродуктов. Рассмотрены вопросы экологического мониторинга зоны потенциального техногенного воздействия подземных хранилищ газонефтепродуктов.

Изложены теоретические основы математического моделирования пластовых систем и описаны методы решения уравнений фильтрации с помощью вычислительных машин. Даны рекомендации по конструированию математических и компьютерных моделей, их анализ и примеры программных систем.

В учебном пособии рассмотрены основные понятия, сущность, нормативное, организационное обеспечение, правовые основы технического регулирования, стандартизации, метрологии и оценки соответствия качества продукции и услуг на современном этапе. Рассмотрены основные положения Федеральных законов «О Техническом регулировании», «Об обеспечении единства измерений», Технических Регламентов Таможенного Союза ТР ТС 013/2011 «О требованиях в автомобильному, авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» и ТР ТС 030/2012 «О требованиях к смазочным материалам, маслам и специальным жидкостям». Представлены некоторые аспекты теоретической и прикладной метрологии и методики оценки погрешности, сведения о структуре и функциях метрологической службы предприятий, организаций и научных учреждений. Приведены основные положения оценки соответствия качества продукции, услуг и процессов в свете Закона о техническом регулировании.

В одинаковых и сопоставимых с реальными условиями эксплуатации ионообменных очистных установок проведено сравнительное изучение динамической обменной емкости и селективности ряда коммерчески доступных катионитов различной природы. В качестве основного метода исследования использовалось элюирование поглощенных сорбентом катионов растворами солей и кислот. Показано, что при очистке нейтральных промышленных стоков и жидких радиоактивных отходов наибольшей эффективностью обладают промышленно выпускаемые карбоксильные катиониты. Динамическая обменная емкость акрилатных ионитов существенно превышает емкость всех других изученных сорбентов. Коэффициенты концентрирования катионов токсичных металлов в этих ионообменных материалах варьируются от 2000 до 16000, в то время как коэффициенты концентрирования щелочноземельных элементов не достигают 200. На основании полученных данных делается заключение о перспективности замены ныне используемых в энергетическом и природоохранном секторах экономики России сильнокислотных катионитов на слабодиссоциирующие карбоксильные полиакрилатные.

Одним их эффективных и гибких вторичных процессов переработки мазутов и гудронов является висбрекинг, отличительной особенностью которого, по сравнению с другими процессами переработки нефти и нефтепродуктов, являются низкие капитальные и энергетические затраты. Висбрекинг при относительной простоте технологического и аппаратурного оформления позволяет вырабатывать из нефтяных остатков котельные топлива требуемого качества без разбавления легкими топливными фракциями, перерабатывать остаточные фракции в дистиллятные, получать дополнительно некоторое количество средних и легких фракции. Включение процесса висбрекинга в схему заводов особенно актуально в связи с вовлечением в переработку тяжелых нефтей, а также повышением спроса на дистиллятные продукты. В настоящей работе представлены различные аспекты теории и практики процесса висбрекинга. Рассмотрены современные гипотезы строения нефти и нефтепродуктов, химизм и механизм висбрекинга. Показаны выходы основных продуктов висбрекинга, в том числе коксообразование и меры по его снижению. Приведены сведения о режимных показателях процесса и их влиянии на основные его показатели. Показаны варианты технологических схем процесса и перспективы повышения эффективности висбрекинга. Даны рекомендации по расчёту материального баланса процесса, рассмотрены кинетические модели висбрекинга. Приведены принципы проектирования основного аппарата установки висбрекинга – печи.

Воздействие постоянного магнитного поля в динамическом режиме оказывает влияние на дисперсные, реологические и парамагнитные характеристики нефтяных остатков. Причина изменений заключается в том, что магнитное поле вызывает возбуждение молекул углеводородов и гетеросоединений, приводящее к гомолитической диссоциации, в результате чего увеличивается количество парамагнитных центров (углеродных радикалов). Вновь образовавшиеся углеродные радикалы становятся центрами образования новых дисперсных частиц меньших размеров, что наряду с уменьшением в результате «дробления» первоначальных дисперсных частиц ведет к повышению гомогенности системы в целом. Воздействие постоянного магнитного поля на НДС вызывает упорядочивание системы, заключающееся в ориентации молекул таким образом, что направление спинов неспаренных электронов совпадает с направлением вектора внешнего магнитного поля. Время релаксации или «магнитная память» НДС после воздействия магнитного поля составляет от нескольких десятков минут до нескольких часов.

Значительного повышения эффективности процессов переработки углеводородного сырья и качества получаемых продуктов можно добиться путем применения нетрадиционных способов воздействия. В обзоре приведены сведения об использовании волновых безреагентных методов, реализуемых на основе физических принципов: электрических, магнитных, радиационных, акустических, кавитационных, микроволновых, вибрационных, лазерных, и т.д. Одним из наиболее универсальных, эффективных и доступных с технической точки зрения является магнитная обработка жидких систем. Положительные примеры применения магнитного поля при переработке углеводородного сырья в сочетании с простотой эксплуатации, безреагентностью, экологической чистотой и быстрой окупаемостью открывают новые возможности интенсификации процессов.