Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, посвященной 50-летию создания Тюменского индустриального институ

ПРОИЗВОДНЫЕ N,N´-БИС(АМИНОЭТИЛ)ПИПЕРАЗИНА В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ВОД ОТ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАРАЖЕННОСТИ

Загидуллин Р.Н., Идрисова В.А., Дмитриева Т.Г.

г. Стерлитамак, Республика Башкортостан, ГАНУ «Институт прикладных исследований РБ»

e-mail.ru: rais_ipi@mail.ru

Взаимодействием N,N´-бис(аминоэтил)пиперазина (бис-АЭП) с терефталевой кислотой (ТФК) (отход производства «Полиэф» г. Благовещенск, Республика Башкортостан), включающим смесь кислот: ТФК-80- 85%, толуиловую кислоту (ТК) и карбоксибензальдегид-15-20%, при температуре 170-180°С в течение 8ч в мольном соотношении бис-АЭП : смесь кислот ТФК = 1-2 ; 1 были получены соответствующие амидокислоты и Шиффово основания (2-4):

N СH2CH2 NHCO CH3

N СH2CH2NH2

3

Бис-АЭП (1) нами был выделен из полиэтиленполиаминов ректификацией в вакууме.

Соединения (1-3) подвергали алкилированию с хлористым аллилом (ХА), хлористым бензилом (ХБ) и цианэтилированию нитрилом акриловой кислоты (НАК) при температуре 60-90°С в мольном соотношении соединение (1-3) : ХА (ХБ) 6 НАК = 1 : 2-4 с получением модифицированных амидокислот и основания Шиффа (4-6):

121

СH2CH2CN HCl

6

Соединения (4-6) были испытаны в качестве бактерицида против сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) в сточно-промысловой воде ЗАО «Искож». Оценка бактерицидной активности соединений (4-6) проводилась по методике контроля нефтепромысловых вод (РД 39-3-973-83, Уфа).

Исследуемые пробы воды путем последовательного разведения сеяли в пенициллиновые флаконы со средой Постгейта и инкубировали в термостате при 32°С. Наблюдение за ростом СВБ проводили в течение 15 суток. Присутствие СВБ во флаконах устанавливали по развитию сульфатредукции в зараженной среде – на основании почернения среды Постгейта в результате взаимодействия выделяющегося сероводорода с ионами Fe2+ и образования осадка сульфида железа.

Испытания показали, что соединения (3, 4) проявляют высокую активность против СВБ при концентрации (мг/л) 300, 200, 150 и 50 и при этом наблюдалось полное отсутствие роста СВБ. В экспериментах использовалась 2-х суточная культура с содержанием бактерий не менее 106 кле-

122

в составе смазочных масел для уменьшения образования углеродистых отложений на деталях двигателей внутреннего сгорания.

Соединения (7-9) соответствуют ТУ 38 101146-77 на сукцинимидные присадки.

O

N (СH2)2-NH2

9

ИК-спектры полученных алкенилсукцинимидов имеют полосы поглощения при 1720 см-1 и 1780 см-1, характерные для С=O группы в пятичленных имидах.

При условии выдерживания параметров процесса получения алкенилсукцинимидов подтверждают высокий выход 95,9-98,2% и соответствие результатов испытаний ТУ 38 101146-77 на сукцинимидные присадки.

При условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения алкенилсукцинимидов снижается выход (81,7-84,3%) и качество продукта по следующим показателям: массовая доля активного вещества, температура вспышки и механические примеси.

Литература

1.Пат. 229 6134 РФ. Способ получения имидов алкенилянтарной кислоты / Загидуллин Р.Н., Дмитриев Ю.К., Лякумович А.Г. и др. Опубл.

27.03.2007 г.

2.Пат. 229 6771 РФ. Способ получения алкенилсукцинимидов / Загидуллин Р.Н., Ахмадеева Г.И., Идрисова В.А. Опубл. 10.04.2007 г.

3.Пат. 229 6133 РФ. Способ получения алкенилсукцинимидов / Загидуллин Р.Н., Ахмадеева Г.И. Опубл. 27.03.2007 г.

124

АТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО КОНТРОЛЛЕРА

Зиатдинов А.М.

г. Альметьевск, ГБОУ ВПО «Альметьевский государственный нефтяной институт»

e-mail: saturn-s5@mail.ru

Для снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов в нефтегазодобывающей промышленности актуальной является комплексная автоматизация в системах сбора и транспорта нефти и газа как наиболее энергоемких процессов в общей себестоимости на добычу нефти.

Необходимость логического управления данными процессами, особенно электроприводами насосных станций, обусловлена их сложностью вследствие непрерывно изменения фазовых состояний систем, компонентного состава фаз, давлений и температуры в системе "пласт – скважина – системы сбора и подготовки – магистральный трубопровод".

Целью данной работы является автоматизация упомянутого технологического процесса на основе четкого логического регулятора, который по сравнению с типовым нечетким регулятором (ТНР) обладает меньшей погрешностью регулирования и возможностью управления в реальном времени быстродействующими технологическими процессами [1, 2]. Предлагается в процессе фаззификации физические величины представить в виде совокупности четких множеств, идентифицирующих значения этих величин на заданном отрезке универсальной числовой шкалы. Данный подход представлен в (1), функция принадлежности подмножеств которых Т1÷Тn имеет прямоугольную форму, поэтому для каждого из них справедливо соотношение:

где i (1 n) – номер терма физической величины «Параметр Р». Например, для терма Т1 i=1, µр1(p)=1 при 0 ≤ р < р1. Во всех остальных слу-

чаях µр1(p)=0 [4].

Для управления рассматриваемым процессом предлагается реализовать четкий логический регулятор электропривода насосного агрегата на основе программируемого логического контроллера STARDOM фирмы YOKOGAWA Electric.Основным контролируемым параметром является уровень жидкости в резервуаре, для управления которого измеряется расход жидкости на насосной станции с помощью массового кориолисового расходомера Promass 83F.

125

Программирование данной системы управления осуществлялось на основе встроенного языка функциональных блочных схем (Function Block Diagram или FBD), языка программирования, основанного на представлении системы в терминах (понятиях) потока сигналов между обрабатывающими (процессными) элементами.

В программе контроллера для управления состоянием насоса вводятся переменные ввода/вывода, закрепляемые к физическим вводу/выводу (рисунок 1). На рисунке 2 представлена конфигурация связи на основе автономного контроллера. Например, уровнемер передает аналоговый сигнал 4÷20 мА, поэтому данный тип сигнала выбирается при добавлении устройств. Аналогично формируются сигналы входа/выхода, например для обнаружения неисправности входных данных, что позволяет диагностировать работоспособность датчиков нижнего уровня и управлять процессом защиты (рисунок 2) [3].

Рис. 1. Система задания входных/выходных сигналов

Рис. 2. Конфигурация связи на основе автономного контроллера

126

Для предотвращения случайного срабатывания в каналах ввода/вывода для дискретных сигналов при обнаружении помех устанавливается выдержка времени 200 мс.

Соответствующей изначальной уставкой заданного сигнала, поступающего с уровнемера, система может выдавать диспетчеру сообщение, например, об отказе датчика, о заполнении или резервуара или отсутствии жидкости в нем. В соответствии с данными сообщениями оператор выдает управляющие команды на задвижки или электродвигатель насоса.

Рис. 2. FBD модуль анализа входных сигналов, получаемых с датчиков уровня

Регулирование верхнего уровня жидкости в резервуаре реализуется аналогично заполнению емкости (рисунок 3), т.е. в зависимости от того, какой сигнал поступил на вход подается управление на насос (при отсутствии ошибки в каналах передачи данных и при поступлении сигнала с датчиков уровня выдается сигнал либо об отказе датчика, либо о заполнении резервуара) [5].

127

Рис. 3. Регулирование верхнего уровня жидкости

Таким образом, реализована автоматизация технологического процесса перекачки нефти системы сбора и транспорта нефти и газа на основе четкого логического регулятора при использовании четкого регулятора при использовании программируемого логического контроллера STARDOM фирмы YOKOGAWA Electric и массового кориолисового расходомера Promass 83F. В результате было выяснено, что снизилось время сканирования системы продукционных правил регулятора при обрботке их контроллером, что приивело к увеличению его быстродействия и точности. А также дополнительный экономический эффект может быть получен при использовании кориолисового расходомера Promass 83F фирмы Endress+Hauser за счет: сбалансированной двухтрубной системы, высокой устойчивости к производственной вибрации, измерение не зависит от свойств среды и класса точности - 0,15.

Литература

1.Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и Fuzzy TECH. Петербург, 2005. 736с.

2.Штовба С. Д. Проектирование систем средствами MATLAB. М.: Горячая линия – Телеком, 2007. 288 с.

3.Stardom. Руководство по курсу обучения. 2005.

3.Авторегрессионная нейронная сеть для модельно-предикторного управления печью прокалки катализаторов крекинга / М. Б. Гузаиров, А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2011. Т. 20, № 3. С. 216–223.

4.SCADA-система на основе многомерного четкого логического регулятора для управления цементной печью / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2010. Т.14, № 4 (39). С. 119–125.

128

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ В ЖКХ

Квашнин А.А г. Тюмень, ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

e-mail: dafat_kv@mail.ru

Жилищно-коммунальное хозяйство России (ЖКХ России) — совокупность отраслей российской экономики, обеспечивающих работу инженерной инфраструктуры зданий населѐнных пунктов. В настоящее время жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ) останется одной из самых энергетически неэффективной отраслью российской экономики. Система ЖКХ непосредственно обеспечивает функционирование жилищной сферы, которая в свою очередь, составляет одну треть национального имущества и обеспечивает работу значительной доли остального имущества. Не смотря на то, что 23 ноября 2009 года был принят Федеральный Закон «Об энергосбережение и о повышение энергетической эффективности…» сфера ЖКХ по-прежнему остается низкоразвитой и имеет множество недостатков. Связанно это в основном с тем, что отсутствует здоровая конкуренция между управляющими компаниями и ТСЖ, что в итоге сказывается на качестве предоставляемых услуг потребителю. Так же из-за нерационального использования энергоресурсов цены на услуги ЖКХ значительно выше в сравнение с европейскими странами .В частности, одной из главных проблем неэффективного использования энергоресурсов является; низкий уровень использования современных энергосберегающих технологий для электроосвещения. В России зимой короткий световой день. Пик потребления электрической мощности на освещение по времени совпадает с максимальным потреблением на цели отопления. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2020 года предусматривает, что 80% прироста промышленного производства должно быть обеспечено за счет энергосбережения и структурной перестройки экономики страны в направлении повышения энергоэффективности. Для решения данной задачи существуют следующие способы увеличения энергоэффективности :

1)автоматическое поддержание заданного уровня освещенности с помощью частотных регуляторов питания люминесцентных светильников

2)замена ртутных люминесцентных светильников на натриевые и металлогалогенные

3)применение светодиодных светильников для уличного и дежурного освещения

4)использование осветительной арматуры с отражателями

129

5)применение автоматических выключателей для дежурного освещения

6)премирование работников осуществляющих эксплуатацию электросетей и сетевых предприятий с учетом показателей энергоэффективности

7)применение устройств управления освещением (датчики движения и акустические датчики, датчики освещенности, таймеры, системы дистанционного управления)

8)повышение светоотдачи существующих источников (замена люстр, плафонов, удаление грязи с плафонов, применение более эффективных отражателей);

9)повышение отражающей способности (белые стены и потолок);

10)оптимальное размещение световых источников (местное освещение, направленное освещение)

11)замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные)

12)пропаганда применения энергоэффективных технологий По мимо приведенных выше методов существует еще большое коли-

чество способов увеличения энергоэффективности , так как для каждого конкретного случая одни методы могут быть эффективнее других. Использование полного комплекса мероприятий по совершенствованию систем освещения, современного светотехнического оборудования и энергоэкономичных способов освещения, позволяет получить суммарную экономию электроэнергии до 20-70% ,что довольно ощутимо в современных условиях роста цен на электроэнергию. В заключение стоит отметить, что без привлечения инвесторов и создания для них благоприятных условий работы, все предпринимаемые меры будут неэффективны. Государственная программа "Энергосбережение и повышение энергоэффективности на период до 2020 г." N2446-р от 27 декабря 2010 г. нуждается в корректировке, так как по данным проведенного мониторинга исполнения показателей выяснилось, что из 60-ти показателей 28 только достигли целевого значения и 32, соответственно, не были выполнены.

Литература

1.Козловская В.Б. Электрическое освещение: Справочник (2-е изд.).- Техноперспектива. 2008.

2.Ибрашева Л.Р. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЖИ- ЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РОССИИ.- Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 7.

3.Материалы Интернет-сайта www.econom-energo

4.Материалы Интернет-сайта www.portal-energo.ru

130