«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Верификация программного модуля псевдокомпонентного представления нефти и его применение в расчетах процессов нефтепереработки

УДК: 004.942:665.63
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: нефть, нефтепереработка, псевдокомпоненты, технологическое моделирование, математическое моделирование, импортозамещение программного обеспечения, теплообменный аппарат, газовая печь, программный комплекс "Симба"

Аннотация:

Представлены результаты верификации программного модуля преобразования данных лабораторных анализов нефти в совокупность псевдокомпонентов для применения в задачах моделирования процессов нефтегазовой отрасли в программном комплексе "Симба". Выполнено сопоставление результатов моделирования фракционного состава ряда нефтей с расчетами в пакете технологического моделирования, являющегося стандартом для предприятий ТЭК. Проанализированы погрешности определения температур кипения, молекулярных масс, плотностей, критических параметров и фактора ацентричности псевдокомпонентов, не превышающие 5 %. Приведены результаты экстраполяции кривых истинных температур кипения, простой и имитированной разгонки, подтверждающие корректность реализованных алгоритмов. Описано демонстрационное моделирование подогрева нефти месторождения Шуртеп в теплообменном аппарате типа TEMA E перед отбензинивающей колонной К-1 установки ЭЛОУ-АВТ. Рассмотрены два варианта подогрева: острым паром с температурой 340 °С и керосино-дизельной фракцией с температурой 370 °С. Определены температуры нагрева нефти (226 и 208 °С соответственно), доли паровой фазы на выходе из аппарата (14,9 и 7,3 %), а также компонентный состав паровой и жидкой фаз. Подтверждена работоспособность программного модуля в составе программного комплекса "Симба" при решении практических задач моделирования процессов нефтепереработки.

Список литературы:

1. Программный модуль формирования псевдокомпонентов нефти для моделирования процессов нефтегазовой отрасли / Р.Л. Барашкин, А.М. Савельев, В.В. Южанин [и др.] // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2026. – № 3(632). – С. 60–69.
2. Riazi M.R. Distribution model for properties of hydrocarbon-plus fractions // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 1989. – Vol. 28, Issue 11. – P. 1731–1735. – DOI: 10.1021/ie00095a026
3. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ 2020613488 Рос. Федерация. Программа для ЭВМ "СИМБА" / В.В. Южанин, Р.Л. Барашкин, П.К. Калашников [и др.]; правообладатель ФГАОУ ВО "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина". – № 2020612275; заявл. 03.03.2020; опубл. 17.03.2020, Бюл. № 3.
4. Overview and Computational Approach for Studying the Physicochemical Characterization of High-Boiling-Point Petroleum Fractions (350°C+) / L.P. Tovar, M.R.W. Maciel, R.M. Filho [et al.] // Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles. – 2012. – Vol. 67, No. 3. – P. 451–477. – DOI: 10.2516/ogst/2011150
5. Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products and Liquid Fuels at Atmospheric Pressure. – 2024. – URL: https://store.astm.org/d0086-23.html
6. Нефти СССР. Справочник: в 4 т. Т. 4. Нефти Средней Азии, Казахстана, Сибири и о. Сахалин / Сост. З.В. Дриацкая, М.А. Мхчиян, Н.М. Жмыхова и [др.]; ред.: З.В. Дриацкая [и др.]. – М.: Химия, 1974. –792 с.
7. CRC Report No. AV-27-18. Measurement of aviation fuel properties relevant for the estimation of v/l ratio parameter calculation. – Alpharetta: Coordinating Research Council, Inc., 2022. – 35 p.
8. Hosseinifar P., Jamshidi S. Development of a new generalized correlation to characterize physical properties of pure components and petroleum fractions // Fluid Phase Equilibria. – 2014. – Vol. 363. – P. 189–198. – DOI: 10.1016/j.fluid.2013.11.043
9. Prediction of some physicochemical properties in Colombian crude oils upgraded by catalytic aquathermolysis using UV–VIS spectroscopy associated with chemometric methods / A.Y. León, K.N. Méndez, L.M. Salas-Chia [et al.] // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2024. – Vol. 310, Issue 8. – P. 123965. – DOI: 10.1016/j.saa.2024.123965
10. Можаровский И.С., Шевлягина С.А. Алгоритм поиска параметров нейросетевого виртуального анализатора для оценки начала кипения керосиновой фракции на основе оптимизации роя частиц // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2025. – № 75(101). – С. 100–105. – DOI: 10.36807/1998-9849-2025-75-101-100-105
11. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. – 336 с.
12. Тестирование и визуализация сходимости численных расчетов при моделировании технологических процессов сжижения природного газа / В.В. Южанин, А.М. Тупысев, Р.Л. Барашкин [и др.] // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 4(609). – С. 28–36.
13. Подход к расчету многопоточного спиральновитого теплообменного аппарата в термодинамических моделях установок сжижения / Т.Э. Разяпов, Д.Н. Жедяевский, Р.Л. Барашкин [и др.] // Технологии нефти и газа. – 2024. – № 6(155). – С. 37–42.
14. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ 2024683515 Рос. Федерация. Модульный учебный тренажер – симулятор подготовки и переработки нефти для получения дополнительной товарной продукции на месторождении / П.К. Калашников, Д.Н. Жедяевский, Р.Л. Барашкин [и др.]; правообладатель ФГАОУ ВО "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина". – № 2024682885; заявл. 01.10.2024; опубл. 14.10.2024, Бюл. № 10.
15. Практические учебно-тренировочные задачи с применением компьютерного тренажера для изучения процесса ректификации / П.К. Калашников, Д.Н. Жедяевский, Р.Л. Барашкин [и др.]. – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2026. – 77 с.