Утилизация попутного нефтяного газа реферат


Подборка по базе: участие прок в арб реферат 1.docx, ж_зу реферат.docx, Вальченко Реферат по МИ на основе ргр по СППР.docx, Требования к презентации и реферату (1).docx, Темы рефератов и презентаций для самостоятельной подготовки(1)(1, Психология реферат.doc, ПОЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ РЕФЕРАТА.pdf, Бектұрсын Ділмұрат реферат.docx, 2 РЕФЕРАТ Формы существования языка диалекты, общенародный (прос, География реферат на понедельник.docx


Реферат

Переработка попутного нефтяного газа

Шипуль В.Д.

Нижневартовск 2022
Содержание
1. Общие сведения

2. Методы переработки ПНГ

3. Способы утилизации попутного нефтяного газа

3.1 Энергетический способ утилизации ПНГ

3.2 Нефтехимический способ утилизации ПНГ

3.3 Способ обратной закачки и газлифт

4. Очистка и переработка ПНГ

4.1 Очистка методом «Sulfurex»

4.2 Мембранная очистка

5. Опасность для человека и природы

6. Сфера применения ПНГ

Заключение

Список литературы

1. Общие сведения
Попутный нефтяной газ, или ПНГ — это газ, растворенный в нефти. Добывается попутный нефтяной газ при добыче нефти, то есть он, по сути, является сопутствующим продуктом. Но и сам по себе ПНГ — это ценное сырье для дальнейшей переработки.

Попутный нефтяной газ состоит из легких углеводородов. Это, прежде всего, метан — главный компонент природного газа — а также более тяжелые компоненты: этан, пропан, бутан и другие. [1]

Состав газа может меняться в зависимости от того, каковы конкретные характеристики нефти, условия её формирования и залегания, а также факторы, которые могут способствовать дегазации сырья. Вместе с лёгкой нефтью на поверхность извлекаются жирные газы, а с тяжёлой — сухие.

ПНГ включает не только газовые, но и парообразные компоненты, высокомолекулярные жидкости, начиная с пентанов, а также вещества, которые не являются углеводородами — меркаптаны, сероводород, аргон, азот, гелий, углекислота.

Ценность получаемого продукта прямо пропорциональна объёму углеводородов в его составе, содержание которых колеблется на уровне 100–600 граммов на кубометр ПНГ. Газ, который выделяется из «шапок», называемый свободным, содержит меньше тяжёлых углеводородных компонентов, чем тот, который растворён непосредственно в нефти. Благодаря таким свойствам, доля метана в ПНГ на начальных этапах разработки месторождений выше, чем в более поздние периоды освоения блоков. После истощения газовых «шапок» основная часть ПНГ замещается газами, растворёнными в нефти.

Классификация ПНГ по качественному составу:

  • Чистый углеводородный (95–100% углеводородов).
  • Углеводородный с углекислым газом (примесь 4–20% CO2).
  • Углеводородный с азотом (примесь 3–15% N2).
  • Углеводородно-азотный (до 50% N2).

ПНГ является важным сырьем для энергетики и химической промышленности.

ПНГ имеет высокую теплотворную способность, которая колеблется в пределах от 9 тысяч до 15 тысяч Ккал/ м3, но его использование в энергогенерации затрудняется нестабильностью состава и наличием большого количества примесей, что требует дополнительных затрат на очистку («осушку») газа.

В химической промышленности содержащиеся в ПНГ метан и этан используются для производства пластических масс и каучука, а более тяжелые элементы служат сырьем при производстве ароматических углеводородов, высокооктановых топливных присадок и сжиженных углеводородных газов, в частности, сжиженного пропан-бутана технического (СПБТ). [2]

2. Методы переработки ПНГ
Механические. Подготовка попутного нефтяного газа заключается в осаждении взвешенных частиц или влаги под действием силы тяжести, инерционной и центробежной сил. К механическим методам относится промывка водой или другой жидкостью с использованием пылеуловителей, фильтрация через бумажные, полимерные, тканевые и прочие волокнистые и пористые материалы.

Электрические. Такая подготовка попутного нефтяного газа осуществляется с применением электрофильтров и основана на воздействии сил электрического поля с высоким напряжением (до 80 000 В). При пропускании загрязненного газа через данные устройства происходит его ионизация, в результате которой заряженные частицы притягиваются к осадительному электроду и задерживаются на нем. Электрические методы подготовки нефтяного газа используются для улавливания взвешенных частиц и влаги.

Физико-химические. К данным методам подготовки относятся поглощение примесей твердыми активными веществами (адсорбция), промывка растворителями (абсорбция), физическое разделение (конденсация) и превращение загрязнений в безвредные соединения при помощи катализаторов. Такая подготовка попутных газов применяется для удаления газообразных примесей.

3. Способы утилизации попутного нефтяного газа

Попутный нефтяной газ является побочным продуктом нефтедобычи. До недавнего времени данный компонент не находил себе применения, поскольку не были разработаны эффективные методы его подготовки.

После извлечения нефтяной жидкости из-под земли от нее отделяют все побочные элементы: воду, серу, попутный газ. Без данной операции сырую нефть, по технологическим причинам, не примут в магистральный нефтепровод. При отделении ПНГ от нефти встает вопрос его дальнейшего использования или утилизации. Бесконтрольно взять и выпустить попутный газ в воздух нельзя — он может легко воспламениться и даже взорваться.

попутный нефтяной газ


Вследствие отсутствия необходимых установок и технологий для сбора, транспортировки и переработки данного продукта, а также из-за низкого потребительского спроса он сжигался в факелах. В зависимости от района добычи нефти, в 1 тонне может содержаться от нескольких м3 до нескольких тысяч кубометров газовых включений. В их составе находится большой процент бутанов, пропанов и паров более тяжелых углеводородов. Кроме того, в смеси могут содержаться меркаптаны и углекислый газ, сероводород, аргон, гелий и прочие химические вещества.

На сегодняшний день существуют различные методы утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Они позволяют добывающим и транспортирующим компаниям отказаться от сжигания этого ценного невосполнимого ресурса.

ПНГ может быть утилизирован несколькими способами в зависимости от состава сырья. Условно можно разделить методы, которыми осуществляется утилизация попутного нефтяного газа, на два вида:

  • энергетический — различные виды топлива;
  • нефтехимический — промышленное сырье.

Под способом подготовки и переработки нефтяного газа имеются в виду следующие:

  • переработка попутного нефтяного газа для использования в качестве топлива;
  • сжижение газов;
  • переработка по GTL-технологии (метод Фишера-Тропша).

Отдельно стоит выделить такие виды работ с попутным нефтяным газом:

  • обратная закачка — газ направляется по специальному каналу в пласт для интенсификации добычи;
  • газлифт — газ закачивают в скважину компрессорным или бескомпрессорным методом. [3]

3.1 Энергетический способ утилизации ПНГ
Энергетическая ценность переработки нефтяных производных состоит в том, что после подготовки сырья появляется возможность применять их в качестве топлива. Оно используется для работы газопоршневых, газотурбинных электростанций, котельных, обеспечивая собственные нужды предприятий, добывающих и перерабатывающих нефть.

ПНГ после обработки на специальных установках сжижения представляет собой обензиненный газ, который является альтернативой бензину и аналогом природного газа. По себестоимости этот вид топлива гораздо дешевле, спрос на этот продукт на мировом рынке неуклонно растет в связи с удорожанием топлива.

Сжиженный газ чаще всего является смесью технического пропана и бутана (СПБТ), в таком виде его поставляют потребителям, промышленному сектору, на автозаправки (пропан автомобильный).

ПНГ в качестве сырья может использоваться на предприятиях, перерабатывающих нефть и нефтепродукты. Это прекрасная основа для создания полимеров, пластика и не только. Разделяя на компоненты нефтяные газы, появляется возможность выделить широкие фракции тяжелых и легких углеводородов для получения различных соединений в дальнейшем.

Выбор того или иного варианта переработки ПНГ зависит от размера и характеристик месторождения нефти. Существует несколько основных схем использования побочного продукта добычи нефти:

  • На малых месторождениях наиболее выгодным является выработка электроэнергии, которую можно направить на собственные нужды добывающей организации либо на нужды расположенных вблизи потребителей.
  • Если речь идет о средних размерах месторождения, экономически целесообразно будет организовать извлечение из ПНГ сжиженного газового вещества (СНГ) на специализированном газоперерабатывающем заводе. Затем может осуществляться продажа СНГ и прочей нефтехимической продукции.
  • При наличии крупного месторождения одним из наиболее перспективных методов переработки ПНГ признано использование его для генерирования электроэнергии на электростанции. Впоследствии данный ресурс может продаваться оптовыми партиями в энергосистему. [4]

3.2 Нефтехимический способ утилизации ПНГ
Внедрение данной технологии позволяет достигать повышения рентабельности и эффективности производства. Товарными продуктами, получаемыми в результате переработки углеводородного сырья, являются: газовый бензин, стабильный конденсат, пропан-бутановая фракция, ароматические углеводороды и многое другое. В целях оптимизации затрат перерабатывающие заводы в основном строятся на крупных газовых и нефтяных месторождениях, а на малых месторождениях благодаря достижениям научно-технического прогресса используется блочное компактное оборудование по переработке сырья.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) может быть переработан с получением сухого газа, подаваемого в систему магистральных трубопроводов, газового бензина, широкой фракции лёгких углеводородов (ШФЛУ) и сжиженного газа для бытовых нужд. ШФЛУ является сырьём для производства целого спектра продуктов нефтехимии; каучуков, пластмасс, компонентов высокооктановых бензинов и др. [5]

3.3 Способ обратной закачки газа и газлифт
Поскольку попутный газ добывается в непосредственной близости от месторождения нефти, его можно использовать в качестве инструмента для повышения уровня отдачи пласта. Для этого осуществляется закачка ПНГ и различных рабочих жидкостей в пласт. По результатам практических измерений оказалось, что дополнительная добыча с каждого участка составляет 5-10 тысяч тонн в год. Такой способ утилизации газа все же предпочтительнее по сравнению со сжиганием. Кроме того, имеются современные разработки по увеличению его эффективности.

Обратная закачка ПНГ в пласт актуальна для тех нефтегазовых месторождений, где добыча снижается, ведь таким образом повышается внутрипластовое давление и есть возможность законсервировать газовые запасы на определенный срок. Этот способ называют сайклинг-процессом. Газ поступает в продуктивный горизонт после предварительной обработки (удаление высококипящих углеводородов).

При газлифтном способе добычи нефти ПНГ подают в качестве источника недостающей энергии с помощью компрессора или бескомпрессорным методом. Востребованность этого способа объясняется тем, что его применение позволяет отбирать значительные объемы жидкости с большой глубины на каждом этапе разработке месторождений. Такая утилизация попутного нефтяного газа не требует сложного оборудования, эффективна, не дает осложнений в пластах с высокой температурой и большим газовым фактором. [1]

4. Очистка и переработка ПНГ
Наличие сероводорода в природном и попутном нефтяном газе (ПНГ) приводит к большим трудностям при промышленной разработке месторождений нефти и газа. Это связано с высокой стоимостью большинства установок сероочистки и сопутствующей им инфраструктуры. Удаление сернистых элементов позволяет предотвратить коррозионное воздействие ПНГ на стенки трубопроводов, а извлечение азота и углекислоты даёт возможность снизить объём смеси, не используемый в переработке. Очистка осуществляется с применением разных технологий.

Наличие в попутном нефтяном газе даже относительно небольшого содержания сероводорода (H2S < 1% об.) приводит к интенсивной коррозии оборудования, арматуры и трубопроводов.

Вариантом решения проблемы могут стать блочно-комплексные установки сероочистки малой и средней производительности, которые могут быть использованы для очищения попутного нефтяного газа.

Самые распространенные сегодня методы очистки ПНГ.

  • Сепарационные методы. Это самые простые технологии, применяемые исключительно для выделения конденсата после компримирования и охлаждения газа. Методы могут быть использованы в любых условиях и отличаются низким уровнем отходов
  • Однако качество получаемого ПНГ, особенно при низких давлениях, невысокое. Углекислый газ и сернистые соединения не удаляются.
  • Газодинамические методы. Основаны на процессах преобразования потенциальной энергии высоконапорной газовой смеси в звуковые и сверхзвуковые течения. Используемое оборудование отличается низкой стоимостью и простотой эксплуатации. При низких давлениях эффективность методов невысока, сернистые соединения и CO2 также не удаляются.
  • Сорбционные методы. Позволяют осуществлять осушку газа как по воде, так и по углеводородам. Кроме того, возможно удаление небольших концентраций сероводорода. С другой стороны, сорбционные методы очистки плохо адаптируются к полевым условиям, а потери газа составляют до 30%.
  • Гликолевая осушка. Используется в качестве самого эффективного способа удаления влаги из газа. Данный метод востребован в качестве дополнения к другим способам очистки, поскольку ничего кроме воды он не удаляет. Потери газа составляют менее 3%.
  • Обессеривание. Еще один узкоспециализированный набор методов, направленный на удаление из ПНГ сернистых соединений
  • Для этого используются технологии аминовой отмывки, щелочной очистки, процесс «Серокс» и так далее. Недостатком является 100% влажность ПНГ на выходе.
  • Мембранная технология. Это самый эффективный метод очистки ПНГ. Его принцип основан на различной скорости прохождения отдельных элементов газовой смеси через мембрану. На выходе получаются два потока, один из которых обогащен легкопроникающими компонентами, а другой – труднопроникающими.

Раньше селективных и прочностных характеристик традиционных мембран было недостаточно для очистки ПНГ. Однако сегодня на рынке появились новые половолоконные мембраны, способные работать с газами, имеющими высокую концентрацию тяжелых углеводородов и сернистых соединений. Специалисты НПК «Грасис» в течение нескольких лет проводили испытания на различных объектах и пришли к выводу, что данная технология на базе новой мембраны способна существенно снизить затраты на очистку ПНГ. Соответственно, имеет серьезные перспективы на рынке. [3]
4.1 Очистка методом Sulfurex
Установка сероочистки Sulfurex – это селективный противоточный щелочной очиститель для очистки сернистого попутного газа. Сероводород поглощается раствором щелочи в абсорбционной колонне, процесс называется химической абсорбцией (хемоабсорбцией).

В настоящее время существует много химических, физических и физико-химических способов очистки газа от серосодержащих соединений. Однако эти процессы могут быть использованы только при больших объемах природного газа, т.к. они требуют значительных капитальных и эксплуатационных затрат.

Процесс сероочистки «Sulfurex®» предназначен для малых и средних объемов газа и отличается следующими достоинствами:

  • простая и прочная конструкция;
  • модульная конструкция в изолированной оболочке (контейнеры позволяют установке работать при температуре окружающей среды от −60 °С до +40 °С);
  • оборудование собрано в транспортабельных блоках;
  • низкие инвестиционные затраты;
  • адаптация к любым условиям эксплуатации;
  • простота и низкая стоимость эксплуатации и технического обслуживания;
  • низкое потребление воды и химреагентов;
  • отсутствие химических отходов.

Основные технические данные установки сероочистки «Sulfurex®»

  • Производительность: 25–18000 м3/ч по газу
  • Потребляемая мощность: 25 кВт
  • Количество обслуживающего персонала: 2 человека
  • Остаточное количество H2S в газе: 0,02 г/м3 и менее
  • Рабочая температура окружающей среды: от −60 °С до +40 °С
  • Давление газа на входе: 0,1–3,0 МПа

Принципиальная схема установки сероочистки «Sulfurex®»:

Основное оборудование:

  • Узел водоподготовки (Eurowater);
  • Емкость для раствора NaOH;
  • Насосная станция (насосы-дозаторы, циркуляционные насосы, сточные насосы);
  • Скруббер (скруббера);
  • Газоанализатор (система контроля дозирования);
  • Панель ручного управления;
  • Насосная станция для стока;
  • Система управления процессом;
  • Система байпаса газа;
  • Операторная (панель управления);

Поступающий на очистку газ подается в нижнюю часть колонны скруббера и движется в колонне снизу вверх. Щелочной раствор из емкости для циркулирующего раствора подается на орошение колонны. Заданная концентрация щелочи поддерживается путем подачи в систему подготовленной воды и раствора щелочи из резервуара NaOH. Часть очищенного попутного нефтяного газа с верха колонны направляется в детектор H2S, после чего возвращается обратно в процесс. [6]
4.2 Мембранная очистка
Это самый эффективный метод очистки ПНГ. Его принцип основан на различной скорости прохождения отдельных элементов газовой смеси через мембрану. На выходе получаются два потока, один из которых обогащен легкопроникающими компонентами, а другой – труднопроникающими. Раньше селективных и прочностных характеристик традиционных мембран было недостаточно для очистки ПНГ. Однако сегодня на рынке появились новые половолоконные мембраны, способные работать с газами, имеющими высокую концентрацию тяжелых углеводородов и сернистых соединений.

Отличительными особенностями новой мембраны являются половолоконная конфигурация, принципиально другая последовательность скоростей проникновения компонентов газа, высокая химическая устойчивость практически ко всем компонентам углеводородных смесей и высокая селективность. При подготовке попутного нефтяного и природного газа все нежелательные примеси концентрируются в потоке низкого давления, а подготовленный газ выходит практически без потери давления.

По своей конструкции мембранная установка представляет собой цилиндрический блок со входом ПНГ и выходами очищенного газа и примесей в виде воды, сероводорода, тяжелых углеводородов. Общая схема работы картриджа показана на рисунке. Внутри блока находится эластичная полимерная мембрана, которая, по утверждениям некоторых производителей[4], пропускает конденсирующиеся (сжимаемые) пары, такие как C3+ углеводороды и тяжелее, ароматические углеводороды и воду, и не пропускает неконденсируемые газы, такие как метан, этан, азот и водород. Таким образом сквозь мембрану вытесняется «грязный» газ, а остаётся газ, очищенный от примесей; такая схема работы называется тангенциальной фильтрацией потока газа. Компоненты газового потока, прошедший сквозь мембрану, называют пермеатом, а оставшийся газ – ретентатом. [7], [8]

5. Опасность для человека и природы
Актуальность вопроса об утилизации и прикладном использовании попутного газа связана с тем негативным эффектом, который он оказывает, если его просто сжигать в факелах. При таком способе промышленность не только теряет ценное сырьё, но и загрязняет атмосферу вредными веществами, усиливающими парниковый эффект. Токсины и углекислый газ вредят и окружающей среде, и местному населению, увеличивая риск развития серьёзных заболеваний, в том числе онкологических.

Основным препятствием для активного развития инфраструктуры, которая бы занималась очисткой и переработкой попутного нефтяного газа, является несоответствие размеров налога на сжигаемый в факелах газ и затрат на его эффективное применение. Большинство нефтяных компаний предпочитают заплатить штраф, нежели выделять значительный бюджет на предприятия, защищающие окружающую среду, которые окупятся лишь спустя несколько лет.

Несмотря на трудности, связанные с транспортировкой и очисткой ПНГ, дальнейшее совершенствование технологий правильной утилизации этого сырья решит экологические проблемы многих регионов и станет базой для целой отрасли национального масштаба, стоимость которой в РФ, по самым скромным оценкам специалистов, составит около 15 млрд долларов.

В связи с невысокими темпами развития инфраструктуры, необходимой для сбора, перемещения и переработки нефтяного газа и ввиду отсутствия спроса на него, весь без исключения ПНГ раньше сжигался в факелах прямо в местах нефтедобычи. Даже в настоящее время нет возможности оценить объёмы сжигаемого попутного газа, поскольку на многих месторождениях отсутствуют системы учёта.

По усреднённым оценкам, речь идёт о десятках миллиардов кубометров в год во всём мире. В двухтысячных годах только в России сжигалось 6,2 млрд кубометров ПНГ ежегодно. Исследование освоения Приобского месторождения в ХМАО позволяет сделать вывод о том, что такие данные были значительно занижены, поскольку только на этом участке в год сжигается порядка миллиарда кубометров ПНГ.

Подсчитано, что в результате сжигания газа над российской территорией ежегодно образуется около 100 млн тонн углекислого газа. Такие оценки были сделаны, исходя из допущения об эффективной утилизации газа, хотя это и далеко от реальности. На самом же деле вследствие неполного сжигания газа в атмосферу попадает и метан, который считается более активным парниковым газом, чем углекислота. При сгорании газа также происходит выброс окиси азота и сернистого ангидрида. Такие компоненты в атмосферном воздухе вызывают учащение случаев заболеваний органов дыхательной системы, зрения и желудочно-кишечного тракта людей, проживающих в регионах нефтедобычи.

В атмосферный воздух ежегодно попадают также около 500 тыс. тонн активной сажи. Эксперты в области экологии полагают, что частички сажи могут свободно переноситься на большие расстояния и осаждаться льдом или снегом на земной поверхности, что приводит к ухудшению обстановки в районах нефтепромысла вследствие выпадения твёрдых загрязняющих частиц.

Помимо выхода в атмосферу токсичных компонентов, происходит и тепловое загрязнение. Вокруг факела, в котором сжигается ПНГ, начинается термическая деструкция почвы в радиусе до 25 метров, растительность страдает на большей площади — в радиусе до 150 метров.

До вступления в силу в 2004 году Киотского протокола, который включает требование использования попутного нефтяного газа, к проблеме утилизации ПНГ в российском государстве практически не присматривались. Ситуация изменилась в лучшую сторону с 2009 года, когда постановлением правительства РФ было предписано сжигать в факелах не более 5% от объёма попутного нефтяного газа.

Сжигание попутного нефтяного газа за рубежом жёстко преследуется властями и облагается значительными штрафами. Финансовые санкции за сжигание таковы, что оно становится экономически нецелесообразным. В России же настолько эффективные меры пока не принимаются.

В Минприроды РФ, к примеру, заявили, что в стране ежегодно добываются 55 млрд кубометров нефтяного газа и лишь 26% из этого объёма направляется на переработку, ещё 47% используется на месте в нуждах промысла и списывается, а остальной газ — 27% — сжигается. Пронедра писали ранее, что 95-процентная утилизация ПНГ в России ожидается лишь к 2035 году. [9]

6. Сфера применения ПНГ
ПНГ, как было упомянуто выше – это отличная альтернатива традиционным источникам энергии для электростанций, которая отличается высокой экологичностью и позволяет предприятиям сэкономить значительные средства. Ещё одна сфера – нефтехимическое производство. При наличии финансов возможно подвергнуть газ глубокой переработке с последующим выделением из него субстанций, пользующихся широким спросом и играющих важную роль и в промышленности, и в быту.

Помимо использования в качестве источника энергии на электростанциях и для производства в нефтехимической промышленности, попутный нефтяной газ нашел применение и как сырье для производства синтетического топлива (GTL). Эта технология только начала свое распространение, и, согласно прогнозам, она станет достаточно рентабельной при условии дальнейшего повышения цен на топливо.

На сегодняшний день за рубежом реализовано 2 крупных проекта и запланировано еще 15. Несмотря на кажущиеся огромными перспективы, схема еще не была апробирована в жестких климатических условиях, например, в Якутии, и с маленькой вероятностью сможет быть реализована в подобных регионах без каких-либо значительных изменений. Иными словами, даже при хорошем раскладе в России данная технология получит распространение далеко не во всех регионах. [10]

Заключение
В попутном нефтяном газе, в отличие от традиционного природного, помимо метана и этана, содержится существенное количество более тяжелых углеводородов, таких как пропан, бутан и так далее. ПНГ является побочным продуктом нефтяной добычи. До недавнего времени данный компонент не находил себе применения, поскольку не были разработаны эффективные методы его подготовки. Вследствие отсутствия необходимых установок и технологий для сбора, транспортировки и переработки данного продукта, а также из-за низкого потребительского спроса он сжигался в факелах. На сегодняшний день существуют различные методы утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Они позволяют добывающим и транспортирующим компаниям отказаться от сжигания этого ценного невосполнимого ресурса. Поступающие в окружающую среду продукты сгорания попутного нефтяного газа (ПНГ) представляют собой потенциальную угрозу нормальному функционированию человеческого организма на физиологическом уровне. Попутный нефтяной газ, несмотря на низкую и подчас нулевую рентабельность его переработки, находит широчайшее применение в топливно-энергетическом комплексе и нефтехимической промышленности. Совершенствование технологий утилизации ПНГ позволит России производить в год дополнительно 6 млн тонн жидких углеводородов, 4 млрд кубометров этана, до 20 млрд кубометров сухого газа, а также генерировать 70 тыс. ГВт электрической энергии. Налаживание работы по эффективной утилизации ПНГ — это не только способ решения экологических проблем и задач экономии энергоресурсов, но и база для учреждения целой отрасли, стоимость которой на национальном уровне, по самым скромным подсчётам, оценивается специалистами в полтора десятка миллиардов долларов.

Список литературы

  1. «Газпром» [Электронный ресурс] / Информаторий / Статьи / Что такое попутный нефтяной газ – http://www.gazprominfo.ru/articles/associated-gas/
  2. «Пронедра» [Электронный ресурс] / Промышленность / Газ – https://pronedra.ru/gas/2017/03/03/pererabotka-poputnogo-neftyanogo-gaza/
  3. Ведущий производитель и подрядчик в области в области газоразделения: «Грасис» [Электронный ресурс] / Инновационная мембранная технология для утилизации ПНГ – http://www.grasys.ru/utilizacija-poputnogo-nefjyanogo-gaza-png/
  4. Рябов В. Д «Химия нефти и газа» / Метода утилизации НТГ/ М: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП. – 2004. с 345-350
  5. Рябов В. Д «Химия нефти и газа» / Метода утилизации НТГ/ М: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП. – 2004. с 355-358
  6. Cероводород в природном и попутном нефтяном газе [Электронный ресурс] / Технологии очистки / Метод «Метод Sulfurex» – http://h2s.su/index.php-p=sulfur.htm
  7. Wikiwand [Электронный ресурс] / Попутный нефтяной газ – http://www.wikiwand.com/ru/Попутный_нефтяной_газ
  8. Сваровская Н.А «Химия нефти и газа» [Электронный ресурс] / Лекции профессора Томского политехнического института Н. А. Сваровской по дисциплине Химия нефти и газа.
  9. Промышленный портал Promzn.ru [Электронный ресурс] / Особенности переработки ПНГ – https://promzn.ru/neftepromyshlennost/osobennosti-pererabotki-png.html#i-3
  10. Neftegaz.ru [Электронный ресурс] / Техническая библиотека / Энергоресурсы, топливо // ПНГ – https://neftegaz.ru/tech_library/view/4055-Poputnyj-neftyanoy-gaz-PNG

Обновлено: 04.05.2023

Пример готового реферата по предмету: Нефтегазовое дело

Содержание

1. Общие сведения о попутном нефтяном газе 4

1.1 Попутный нефтяной газ 4

1.2 Национальные интересы 5

2. Утилизация попутного нефтяного газа 8

2.1 Направления утилизации нефтяного газа 8

2.3 Технологические особенности методов утилизации нефтяного газа 11

2.4 Традиционные технологии подготовки нефтяного газа 12

2.5 Мобильные компрессорные установки 13

3. Основные подходы к разработке комплексных программ в России 16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 21

Выдержка из текста

Переработка углеводородных газов становится одним из основных элементов формирования мирового топливно-энергетического рынка. На фоне практически полной утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) в таких странах, как Норвегия (95 %) и США (98 %), ситуация в нашей стране представляется почти критической. В основе этого — проблемы как нормативно-правового, так и технического характера: низкие размеры штрафов за сжигание ПНГ, отсутствие налогов на его добычу, экономически обоснованных технологий закачки в пласт и переработки ПНГ в жидкое топливо (GTL), недостаток надежных технических средств измерения сжигаемого на факелах ПНГ.

Актуальность темы заключается в том, что утилизация нефтяного газа является в настоящее время одной из экономических и экологических проблем в нефтедобывающей отрасли.

Цель работы — более полное изучение утилизации попутного нефтяного газа.

Задачи, необходимые для достижения поставленной цели: рассмотреть общие сведения о попутном нефтяном газе, утилизацию попутного нефтяного газа, основные подходы к разработке комплексных программ в России.

Структура реферата включает в себя: введение, основную часть (три главы), заключение и библиографический список, состоящий из семи источников литературы.

Список использованной литературы

1. Агабеков В.Е. и др. Нефть и газ. Технология и продукты переработки. — Ростов на Дону, 2014. — 458 стр.

2. Юшков И.Р. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. — Учебное пособие. – Пермь, 2013. – 176 стр.

3. Кирюшин П.А. и др. Попутный нефтяной газ в России. — Москва, 2013. — 88 стр.

4. Книжников А.Ю. и др. Проблемы и перспективы использования попутного нефтяного газа в России. — Москва: WWF России, КПМГ, 2012. — 36 стр.

5. Алиев В.И. и др. Полное энергетическое и динамически неравновесное состояние реальных газов. — Баку, 2012. – 52стр.

6. Бузник В.М. Инновационные технологии переработки и использования попутного нефтяного газа. — Сборник материалов. – Москва, 2010. – 174 стр.

7. Новиков А.А. и др. Физико-химические основы процессов транспорта и хранения нефти и газа. — Томск, 2005. – 111 стр.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) образуется во время добычи нефти. Этот невосполнимый природный ресурс в США, России и других нефтяных державах на протяжении многих лет уничтожали путём сожжения в факельных установках. Но утилизация при помощи сожжения опасна для здоровья людей и влияет на биосферу. Для уменьшения наносимого ущерба разработаны технологии, позволяющие перерабатывать данный ресурс. Переработка ПНГ позволяет рационально использовать сырьё и сократить урон, наносимый экологии.

Необходимость утилизации ПНГ

Большинство нефтедобывающих объектов расположено в удалённых регионах. Отсутствие инфраструктуры мешает утилизировать ПНГ безопасными методами. Бесконтрольное сожжение ресурсов наносит ущерб окружающей среде. При горении происходит выброс:

  • диоксида серы;
  • углекислого газа;
  • сажи;
  • бутана;
  • пропана и др.

Повышение концентрации опасных веществ в атмосфере – причина усиления парникового эффекта, влияющего на климат. Вредные элементы негативно сказываются на здоровье населения, вызывают генетические патологии и рак.

Неразумное сжигание природных ресурсов ведёт к экономическим потерям. Рациональная утилизация ПНГ способствует развитию нефтяной промышленности. Обработанное сырьё служит топливом и используется для работ на станции.

Россия занимает первое место по объёмам неконтролируемого сжигания ПНГ. Это связано с:

  1. Большими расстояниями между скважинами и пунктами переработки.
  2. Отсутствием организованного сбора и перевозки газовых ресурсов.
  3. Присутствием в сырье примесей, которые усложняют переработку.
  4. Невысокой стоимостью полученного продукта.
  5. Штрафы за сжигание в факельных установках ниже, чем расходы на переработку.

Из-за ухудшения экологической ситуации правительство РФ неоднократно обсуждало методы решения проблемы нефтяного газа. Вводятся новые правила и штрафы. С 2009 года действует постановление о мерах по снижению объёмов сожжения ПНГ на факельных установках.

Состав нефтяного газа

Состав нефтяного газа может быть различным. От чего он зависит? Специалисты выделяют следующие факторы, влияющие на состав нефтяного газ:

состав нефти, в которой растворён газ условия залегания и формирования залежей, которые отвечают за устойчивость природных нефтегазовых систем возможность естественной дегазации.

Большинство попутных газов, в зависимости от региона добычи, могут содержаться даже неуглеводородные составляющие, к примеру, сероводород и меркаптаны, углекислый газ, азот, гелий и аргон. Если в составе нефтяных газов преобладают углеводороды (95-100%) их называют углеводородными. Также бывают газы с примесью углекислого газа (CO2 от 4 до 20%), или азота (N2 от 3 до 15%). Углеводородно-азотные газы имеют в своем составе до 50% азота. По соотношению метана и его гомологов выделяют:

  • сухие (метана более 85%, С2Н6 + высшие 10-15%)
  • жирные (CH4 60-85%, С2Н6 + высшие 20-35%).
Регион Месторождение Состав газа, % масс.
СН4 С2Н6 С3Н8 i-С4Н10 n-С4Н10 i-С5Н12 n-С5Н12 СO2 N2
З а п а д н а я С и б и р ь
Самотлорское 60,64 4,13 13,05 4,04 8,6 2,52 2,65 0,59 1,48
Варьеганское 59,33 8,31 13,51 4,05 6,65 2,2 1,8 0,69 1,51
Б а ш к о р т о с т а н
Арланское 12,29 8,91 19,6 10,8 6,75 0,86 42,01
Вятское 8,2 12,6 17,8 10,4 4,0 1,7 46,2
У д м у р т с к а я Р е с п у б л и к а
Лозолюкско-Зуринское 7,88 16,7 27,94 3,93 8,73 2,17 1,8 1,73 28,31
Архангельское 10,96 3,56 12,5 3,36 6,44 2,27 1,7 1,28 56,57
П е р м с к и й к р а й
Куединское 32,184 12,075 13,012 1,796 3,481 1,059 0,813 0,402 33,985
Красноярское 44,965 13,539 13,805 2,118 3,596 1,050 0,838 1,792 17,029
Гондырское 21,305 20,106 19,215 2,142 3,874 0,828 0,558 0,891 29,597
Степановкое 40,289 15,522 12,534 2,318 3,867 1,358 0,799 1,887 20,105

Продукты переработки попутного нефтяного газа

ПНГ имеет высокую энергетическую ценность. Сфера применения:

  • Источник топлива и электроэнергии.
  • Переработанное сырьё используется для обслуживания технического оборудования.
  • Продукты ПНГ в России применяют для отопления труднодоступных вахтовых поселений, подогрева нефти.

Советуем почитать: Геотермальные электростанции: плюсы и минусы выработки электроэнергии ГеоТЭС
Переработка непосредственно на скважине повышает скорость нефтедобычи. После прохождения всех стадий обработки образуется ценный продукт, пригодный для дальнейшего использования. Основные продукты переработки попутного нефтяного газа:

  • сухой отбензиненный газ;
  • газообразный метан;
  • технический пропан-бутан;
  • газовый конденсат;
  • синтетическое топливо.

Современные методы переработки ПНГ

Для переработки и утилизации попутного газа сейчас используются следующие методы:

  • энергетический, при котором попутный газ используется в качестве топлива;
  • нефтехимический, при котором из попутного газа создается промышленное сырье.

В первом случае попутный газ проходит подготовку, после чего появляется возможность применять его в качестве топлива для газотурбинных электростанций и котельных, которые обслуживают предприятия или месторождения. Пройдя несколько этапов обработки и сжижения, этот вид топлива становится альтернативой традиционному бензину и природному газу.

Во втором случае попутный газ успешно используется в переработке нефти и нефтепродуктов. Он становится основой для создания полимеров, пластика и каучука. На сегодняшний день в России существует несколько крупных заводов по переработке газа, нефти и газового конденсата в нефтехимические продукты.

Виды и способы утилизации ПНГ

Существуют различные методы утилизации попутного нефтяного газа. Выбор метода утилизации зависит от объёмов добычи, расположения станции, её размеров и топлива, которое планируется получить в результате переработки. В России используют такие методы, как передача отходов нефтегазовой промышленности на ГПЗ, выработка электроэнергии, химическая переработка, создание газлифта или сайклинг-пресса.

Основная проблема утилизации – высокая стоимость оборудования. Затраты компенсирует получение электроэнергии. Этот способ переводит станцию на самообеспечение, что важно для объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Переработка на ГПЗ

При наличии инфраструктуры в месте добычи отправка попутного газа в ГПЗ (газоперерабатывающий завод) – наиболее простой метод утилизации. Возможно строительство мини-ГПЗ для нефтедобывающих станций с большими объёмами добычи. Метод не подходит для удалённых скважин.

Потребуется установка следующего оборудования:

  • пароконденсационные холодильные установки;
  • теплообменники;
  • сепараторы;
  • Компрессоры и т.д.

Выработка электроэнергии (применение ГТЭС, ГПЭС)

Благодаря своей энергетической ценности переработанный попутный газ служит техническим топливом. Полученное в результате данного способа утилизации попутного нефтяного газа топливо служит для газокомпрессорного оборудования и производства электричества для газотрубных установок. На масштабных нефтедобывающих станциях целесообразно создание электростанций и передача электричества в районные электросети (при наличии вблизи месторождения городов, посёлков, деревень и т.д.).

Для получения электроэнергии сырьё подвергают дополнительной очистке. Потребуется установка сепаратора, ГТЭС или ГПЭС.

Химическая переработка

Газохимические процессы

Метод Фишера-Тропша – сложный газохимический процесс. Этот метод переработки позволяет получать из попутного нефтяного газа синтетические углеводороды, которые применяют в производстве топлива. Сырьё обрабатывают термическим окислением в высоких температурных условиях. Потребуется установка теплообменников, сепараторов, каталитических реакторов и т.д.

Советуем почитать: Как утилизируют самолеты и другие воздушные судна?

Применение для технологических нужд промысла сайклинга (Газлифт)

Сайклинг – технология создания нефтяного пласта внутри месторождения. Пласт вызывает повышение давления в скважине. Это увеличивает скорость добычи нефтяных продуктов. Метод отличается простотой в применении и невысокими денежными расходами. При этом не происходит окончательная утилизация нефтяного газа, поэтому потребуются дополнительные меры по переработке.

Газлифт – технология, в которой энергия ПНГ используется для выкачки нефти из недр. Для установки газлифта скважину обустраивают сепараторами, насосами, компрессорами и другим оборудованием.

Получение[ | ]

ПНГ является ценным углеводородным компонентом, выделяющимся из добываемых, транспортируемых и перерабатываемых содержащих углеводороды минералов на всех стадиях инвестиционного цикла жизни до реализации готовых продуктов конечному потребителю. Таким образом, особенностью происхождения нефтяного попутного газа является то, что он выделяется из нефти на любой из стадий от разведки и добычи до конечной реализации, так же, как и в процессе нефтепереработки.

Получают ПНГ путём сепарирования от нефти в многоступенчатых сепараторах. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 бар

на первой ступени и до 1,5—4,0
бар
на последней. Давление и температура получаемого ПНГ определяется технологией сепарирования смеси вода—нефть—газ, поступающей со скважины.

Специфической особенностью ПНГ является переменный расход получаемого газа, от 100 до 5000 нм³/час

.[
источник не указан 2856 дней
] Содержание углеводородов СЗ+ может изменяться в диапазоне от 100 до 600
г/м³
. При этом состав и количество ПНГ не является величиной постоянной. Возможны как сезонные, так и разовые колебания (нормальное изменение значений до 15 %).

Газ первой ступени сепарации, как правило, высокого давления и легко находит свое применение — отправляется непосредственно на газоперерабатывающий завод, используется в энергетике или химической конверсии. Значительные трудности возникают при попытках использовать газ с давлением менее 5 бар

Добыча

Вопреки распространённому мнению, природный газ может находиться под землёй не только в пустотах, извлечение из которых не требует значительных материальных и энергозатрат. Зачастую он концентрируется внутри горных пород с настолько мелкой пористой структурой, что человеческим глазом её не увидеть. Глубина залежей может быть небольшой, но иногда достигает нескольких километров.

технология переработки природного газа

Процесс добычи газа включает в себя несколько стадий:

  • Геологические работы, в результате проведения которых точно определяются места залежей.
  • Бурение добывающих скважин. Осуществляется на всей территории месторождения, что важно для равномерного уменьшения давления газа в пласте. Максимальная глубина скважин составляет 12 км.
  • Добыча. Процесс осуществляется благодаря разному уровню давления в газоносном пласте и земной поверхности. По скважинам газ стремится наружу – туда, где давление меньше, сразу попадая в систему сбора. Кроме того, осуществляется добыча попутного газа, являющегося сопутствующим продуктом при добыче нефти. Он также представляет ценность для многих отраслей промышленности.
  • Подготовка к транспортировке. Добытый газ содержит многочисленные примеси. Если их количество несущественно, газ транспортируется с помощью танкеров или трубопровода на завод для последующей переработки. От значительного количества примесей природный газ очищается на установках комплексной подготовки, которые строятся рядом с месторождением.

Сжиженный нефтяной газ

Полная характеристика нефтяных газов в сжиженном состоянии дает возможность использовать их в качестве высококачественного полноценного топлива для автомобильных моторов. Главными составляющими сжиженного нефтяного газ являются пропан и бутан, которые являются побочными продуктами добычи или переработки нефти на газо-бензинных предприятиях. Газ прекрасно соединяется с воздухом с формированием однородной горючей смеси, что гарантирует высокую теплоту сгорания, а также позволяет избежать детонации в процессе сгорания. В газе имеется минимальное количество компонентов, которые способствуют нагарообразованию и загрязнению системы питания, а также вызывают коррозию. Состав сжиженного нефтяного газа дают возможность создавать моторные свойства газового топлива. В процессе перемешивания пропана можно обеспечить подходящее давление насыщенных паров в газовой смеси, что имеет большое значение для использования газобаллонных автомобилей в разных климатических условиях. Именно по этой причине присутствие пропана очень желательно. Цвет и запах у сжиженного нефтяного газа отсутствует. Из-за этого для гарантии безопасной эксплуатации на автомобилях ему придают специальный аромат — одорируют.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ДОКЛАД «Об утилизации попутного нефтяного газа в Российской Федерации: текущ.

Описание презентации по отдельным слайдам:

ДОКЛАД «Об утилизации попутного нефтяного газа в Российской Федерации: текущ.

Заместитель начальника Управления
Государственного Экологического надзора
Федеральной службы по надзору в сфере природопользования

А.А. Шаталов
г. Москва 2012 г.

НПА, регулирующие вопросы рационального использования ПНГПП РФ от 08.01.2009.

Компонентный состав ПНГ,%3Ставка НДПИ = 0ПНГ – сопутствующий продуктНет эффек.

Компонентный состав ПНГ,%
3
Ставка НДПИ = 0
ПНГ – сопутствующий продукт
Нет эффективного контроля за объемами добычи и изменениями остаточных запасов

В России в 2010 году сожжено ПНГ на сумму от 40,8 до 54,4 млрд. долларов США.

В России
в 2010 году сожжено ПНГ на сумму
от 40,8 до 54,4 млрд. долларов США
Стоимость
1 млрд. м3
= 3,4 млрд.
долларов
США
В России на нефтяных промыслах сжигается, по самым минимальным оценкам, > 20 млрд. м3 попутного газа в год
В США уровень утилизации ПНГ 97%
Норвегия 98%
Европа > 95%
4
Бесконтрольное сжигание ПНГ

Воздействие в радиусе 100-350 метров от факелаВоздействие сжигания ПНГ на окр.

Воздействие в радиусе 100-350 метров от факела
Воздействие сжигания ПНГ на окружающую среду
5
Активная сажа – 500 тыс.тонн
Диоксид углерода – 100 млн. тонн в год
Тепловое и химическое
воздействие

Мера стимулирования сокращения загрязнения атмосферного воздухаНорматив сжига.

Мера стимулирования сокращения загрязнения атмосферного воздуха
Норматив сжигания 5%
Юридическое лицо
За превышение
За отсутствие приборов учета
Повышающие коэффициенты
4,5
6
Постановление Правительства
Российской Федерации от 08.01.2009 г. №7
6

Основные проблемы утилизации ПНГ: Причины: Отсутствие в законодательстве опр.

Основные проблемы утилизации ПНГ:

Отсутствие ФЦП рационального использования ПНГ;

Отсутствие четкой государственной политики;

Отсутствие мер налогового стимулирования;

Низкая себестоимость отпускной цены на ПНГ.

низкий уровень использования инновационных технологий, материалов и оборудования;
отсутствие средств измерений;
экономическая нецелесообразность утилизации ПНГ;
дефицит подготовленных квалифицированных кадров;
недостоверность предоставляемых сведений об использовании ПНГ;
отсутствие в проектной документации цифровых показателей по использованию и утилизации ПНГ;
Отсутствие механизма регулирования и учета рассеивания на свечах ПНГ;
Отсутствие у лабораторий аккредитации на отбор проб ПНГ и определение его компонентного состава
7

Выдано 60 предписаний об устранении выявленных нарушений в части добычи и использования ПНГ
Взысканы штрафы общей суммой 5,68 млн.руб в соответствии с
ч.2 ст. 7.3, 8.1, 8.41, ч.1 ст. 8.21, ст. 8.5 КоАП РФ
Основные нарушения:
невыполнение условий лицензионных соглашений по утилизации ПНГ

отклонения фактических показателей по добычи и использованию ПНГ от проектных

Доля факельных установок, оснащенных замерными устройствами по сжиганию ПНГ п.

Доля факельных установок, оснащенных замерными устройствами по сжиганию ПНГ по федеральным округам, %

9
Из 2025 факельных
установок, замерными
устройствами
оснащены 1032
Отсутствие единой системы учета добычи ПНГ
Учет добычи ПНГ

Объем добычи и сжигания попутного газа, млрд.м3 10

Объем добычи и сжигания попутного газа, млрд.м3

Основной объем добычи ПНГ в 2010 году по федеральным округам, млрд.м311.

Основной объем добычи ПНГ в 2010 году по федеральным округам, млрд.м3
11
Обеспеченность газоперерабатывающими мощностями по федеральным округам, %

Динамика добычи и сжигания ПНГ по ВИКам, млрд.м3ОАО НК "Роснефть"ОАО "НК "ЛУК.

Динамика добычи и сжигания ПНГ по ВИКам, млрд.м3
ОАО НК “Роснефть”
ОАО “НК “ЛУКОЙЛ”
ОАО “Газпром нефть”
ОАО “Сургутнефтегаз”
ОАО “ТНК-ВР Менеджмент”
ОАО “НК “Русснефть”
12
добыча
сжигание

Использование ПНГ:Ресурс ПНГПотери газа в факеле и выброс в атмосферу Добыча.

Использование ПНГ:
Ресурс ПНГ
Потери газа в факеле и выброс в атмосферу
Добыча ПНГ
Поставка газа на ГПЗ и КС
Поставка газа прочим потребителям
Расход газа на собственные нужды
Расход газа на ПЭН, ПТН
Технологические потери
13

14Мероприятия по повышению утилизации ПНГИспользование газа для собственных н.

14
Мероприятия по повышению утилизации ПНГ
Использование газа для собственных нужд и развития малой энергетики
Комплексы переработки газа и автономные установки, вырабатывающие электроэнергию на подготовленном газе
Строительство газопроводов, реконструкция уже имеющихся
Разработка региональных специальных проектов по строительству объектов утилизации газа: газопроводы, газотурбинные электростанции, компрессорные станции
Мероприятия по повышению утилизации ПНГ, проводимые предприятиями

15Динамика утилизации ПНГ с 2007 по 2010 гг. и прогноз на 2011-2012.

15
Динамика утилизации ПНГ с 2007 по 2010 гг. и прогноз на 2011-2012 гг. (%)
?
95

ПерспективаПроект Федерального Закона № 454850-5 «Об использовании попутного.

стимулирование сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа
Росприроднадзором подготовлены и направлены в Минприроды России предложения к проекту

Предложения по рациональному использованию ПНГ Расширить область аккредитации.

Предложения по рациональному использованию ПНГ
Расширить область аккредитации лабораторий;

Подготовить поручение Правительства РФ о проведении внеплановых проверок;

Разработать методические рекомендации по организации и проведению проверок;

Проверить достоверность полноты инвентаризации выбросов ПНГ;

Провести инвентаризацию и организовать учет факельных установок по сжиганию ПНГ и свечей рассеивания ПНГ;

Внести дополнения в проекты добычи ПНГ положения, предусматривающие цифровые показатели по использованию и утилизации ПНГ;

Разработать предложения по осуществлению надзора за оснащением средствами измерений и учета данных, об объемах добываемого и утилизируемого ПНГ;

Ввести систему отчетности;

К мерам предупредительного и ограничительного характера отнести рассмотрение и согласование проектной документации с учетом требований по объемам рационального использования ПНГ, а также согласование и постоянный контроль за выполнением программ по рациональному использования ПНГ;

Обязать недропользователей оснастить счетчиками учета все факельные системы и более 150 тыс. добычных скважин;

11) Создание нормативно-правовой базы: - подготовить нормативную правову.

11) Создание нормативно-правовой базы:

– подготовить нормативную правовую базу, определяющую ПНГ как полезное ископаемое, а также предусматривающую создание механизмов принуждения и мотивации к использованию ПНГ;

– определить экономический вариант и оптимальные технологические решения по использованию ПНГ для каждого месторождения на стадии прохождения государственной экспертизы и утверждения проектов освоения участков недр;

– внести дополнения в постановление Правительства Российской Федерации от 08.01.2009 № 7, предусматривающие механизм регулирования и учета рассеивания на свечах ПНГ содержащего негорючие компоненты, а также установление порядка определения и дифференцированного взимания платы за загрязнение атмосферного воздуха при рассеивании ПНГ;

– пересмотреть совершенствование порядка ценообразования на ПНГ и продукты его переработки;

– разработать методические рекомендаций по проведению оценки воздействия на окружающую среду при разведке, разработке и транспортировке углеводородного сырья во внутренних морских водах, территориальном море и на континентальном шельфе;

– разработать и утвердить методики исчисления размера вреда, причиненного атмосферному воздуху, вследствие нарушения законодательства в области охраны атмосферного воздуха.

Содержание
Введение………………………………………………………………….…..3
Раздел1. Технология переработки ПНГ….…….…………………. 4
Раздел 2. Характеристика загрязняющих веществ……………….………..7
Раздел 3. Определение валового (годового) выброса вредных веществ. 10
Раздел 4. Мероприятия по сокращениюзагрязнения окружающей среды.………………………………………………………………………………11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..14
Список использованных источников………………..…………………….15

Введение
Одной из самых важных проблем, стоящих перед мировым сообществом, является проблема защиты окружающей природной среды и устойчивого развития человеческой цивилизации.
Возрастание энерговооруженности человека, увеличение количества добываемогосырья, рост промышленного и сельскохозяйственного производства, развитие транспорта с неизбежностью приводят к усилению воздействия человека на природу, к нарушению естественного экологического равновесия. Увеличение промышленных выбросов стало причиной не только загрязнения природной среды веществами, которые не вписываются в естественные кругообороты, но и серьезных нарушений в протекании природныхциклических процессов. Поэтому проблема сохранения и улучшения природы, частью которой являемся и мы, люди, требует внимательного отношения, продуманных, а в ряде случаев – и неотложных решений.

Технологический процесс: процесс сжигания попутного нефтяного газа.
Раздел 1. Технология сжигания ПНГ.
Технологический процесс сжигания ПНГ.
Технологический процесс – законченная часть основногопроизводства, в результате выполнения которой достигается изменение формы, размеров, положения, состояния и свойств материалов или заготовок либо последовательное соединение составных частей в соответствии с требованиями технической; документации.
Технологией производства называют научно и практически обоснованную систему знаний методов воздействия и приемов превращения сырья и материалов в готовуюпродукцию.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы, главным образом состоят из пропана и изомеров бутана). К нефтяным газам также относят газы крекинга нефти, состоящие из предельных и непредельных (этилена, ацетилена) углеводородов. Нефтяные газы применяют как топливо идля получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путем химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков.
Попутный нефтяной газ — смесь газов, выделяющаяся из углеводородов любого фазового состояния, состоящая из метана, этана, пропана, бутана и изобутана, содержащая растворенные в ней высокомолекулярные жидкости(от пентанов и выше по росту гомологического ряда) и различного состава и фазового состояния примеси.

Компоненты газа | Объемная доля, % |
Метан | (CH4) | 81 |
Этан | (C2H6) | 5 |
Пропан | (C3H8) | 6 |
Изо-бутан | (i-C4H10) | 2.5 |
Н-бутан | (n-C4H10) | 1.5 |
Азот | (N2) | 1 |
Углекислый газ | (CO2) | 0.15 |
Другие | – | 2.85 |

Получение
ПНГ является ценным углеводороднымкомпонентом, выделяющимся из добываемых, транспортируемых и перерабатываемых содержащих углеводороды минералов на всех стадиях инвестиционного цикла жизни до реализации готовых продуктов конечному потребителю. Таким образом, особенностью происхождения нефтяного попутного газа является то, что он выделяется на любой из стадий от разведки и добычи до конечной реализации, из нефти, газа, (другиеисточники опущены) и в процессе их переработки из любого неполного продуктового состояния до любого из многочисленных конечных продуктов.
Получают ПНГ путем сепарирования от нефти в многоступенчатых сепараторах. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 бар на первой ступени и до 1,5—4,0 бар на последней. Давление и температура получаемого ПНГ.

Читайте также:

      

  • Элементы режима резания при фрезеровании реферат
  •   

  • Игровые технологии в обучении географии реферат
  •   

  • Рефераты по чувашскому языку
  •   

  • Регламентация и реестрирование государственных и муниципальных услуг реферат
  •   

  • Гигиеническое обеспечение занятий легкой атлетикой реферат

Н
ижегородский
Государственный Технический Университет

им Р. Е. Алексеева

Факультет автоматики
и электроэнергетики

Использование попутного нефтяного газа в качестве топлива на электростанциях

Реферат
по дисциплине: «Общая энергетика»

Выполнил:
студент группы 11 – Э – 1

Слепов
Г.С.

Проверил:
доцент Плехов А. С.

Нижний Новгород

2012г.

Содержание

  1. Введение…………………………………………………………………1

  2. Технологический
    процесс сбора нефти………………………………..5

  3. Экологический
    вред от сжигания ПНГ………………………………..7

  4. Способы
    переработки ПНГ…………………………………………….9

  5. Использование
    ПНГ в качестве топлива на ЭС…………………………12

  6. Экономическая
    эффективность внедрения ГТУ с СПГГ……………15

  7. Заключение………………………………………………………………18

  8. Список
    литературы……………………………………………………..19

Введение

В
подавляющем большинстве случаев
электроэнергетика наносит ущерб
экологии, но в данном рассматриваемом
случае электростанции помогут решить
ряд серьезных экологических, технических
и экономических проблем.

Цели
работы:

  1. Улучшение
    экологического состояния окружающей
    среды.

  2. Рациональное
    использование природных ресурсов.

  3. Повышение
    энергетической безопасности ЯНАО и
    надежности электроснабжения Уренгойского
    газоконденсатного месторождения (УГКМ)
    и г. Н. Уренгой.

Сегодня
в России на нефтяных промыслах, по самым
минимальным оценкам, сжигается
без утилизации
более 15 миллиардов кубических метров
попутного нефтяного газа (ПНГ) в год,
в основном, из-за отсутствия экономически
эффективной технологии преобразования
энергии газов в электрическую энергию,
удобную для применения.

Эффективное
использование попутного газа осуществляется
в США, это наглядно продемонстрировано
на диаграмме (рис.1) Основная масса
попутного газа в России сжигается в
факелах вследствие нерентабельности
строительства соответствующей
инфраструктуры, а также необходимости
его очистки, т.к. попутный нефтяной газ
– жирный, и требует предварительной
подготовки перед использованием в
качестве топлива. Альтернативой сжиганию
является технология преобразования
энергии газов в электрическую энергию.

рис. 1 Сжигание,
переработка и реинжекция ПНГ в США.

Технологический процесс сбора нефти.

Продукция нефтяных
скважин представляет собой сложную
смесь из нефти, газа, воды, взвешенных
веществ. Эта смесь не отвечает требованиям
предъявляемым к товарной нефти, поэтому
проходит несколько этапов, очистки,
обезвоживания и дегазации. Наличие в
нефти механических примесей (породы
пласта) вызывает абразивный износ
трубопроводов, нефтеперекачивающего
оборудования, затрудняет переработку
нефти, образует отложения в холодильниках,
печах и теплообменниках, что приводит
к уменьшению коэффициента теплопередачи
и быстрому выходу их из строя. Механические
примеси способствуют образованию
трудноразделимых эмульсий. На нефтяных
промыслах чаще всего используют
централизованную схему сбора и подготовки
нефти. Сбор продукции производят от
группы скважин на автоматизированные
групповые замерные установки (АГЗУ). От
каждой скважины по индивидуальному
трубопроводу на АГЗУ поступает нефть
вместе с газом и пластовой водой. На
АГЗУ производят учет точного количества
поступающей от каждой скважины нефти,
а также первичную сепарацию для частичного
отделения пластовой воды, нефтяного
газа и механических примесей. Из АГЗУ
продукция поступает по трубопроводам
под устьевым давлением на ДНС, проходит
первоначальную сепарацию и далее
направляется на центральный пункт сбора
(ЦПС). На ЦПС в сепараторах осуществляется
процесс разделения продукции скважин
на фазы (нефть, газ, воду) и подготовка
ее к сдаче.

рис.
2 Схема сбора и подготовки продукции
скважин на нефтяном промысле.

1 — нефтяная
скважина;

2 — автоматизированные
групповые замерные установки (АГЗУ);

3 — дожимная
насосная станция (ДНС);

4 — установка
очистки пластовой воды;

5 — установка
подготовки нефти;

6 — газокомпрессорная
станция;

7 — центральный
пункт сбора нефти, газа и воды;

8 — резервуарный
парк

Именно на этом
этапе отделяется попутный нефтяной
газ. Газ, не используемый для получения
энергии и хозяйственно-бытовых нужд
подается на факел для сжигания.

Далее обезвоженная,
обессоленная и дегазированная нефть
после завершения окончательного контроля
поступает в резервуары товарной нефти
и затем на головную насосную станцию
магистрального нефтепровода.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Очистка попутного нефтяного газа

Содержание

Введение

Цели и задачи очистки попутного нефтяного газа

Основные процессы очистки ПНГ

Технологические схемы установок очистки ПНГ

Введение

Попутный нефтяной газ – это смесь
газов и различных веществ, которые выделяются из скважин в процессе добычи
нефти. В отличие от природного газа попутный нефтяной газ содержит в своем
составе кроме метана и этана большую долю пропанов, бутанов и паров более
тяжелых углеводородов.

ПНГ подразделяются на растворенные в
нефти и содержащиеся в газовых «шапках» газоконденсатных и нефтяных
месторождений.

Как и природный газ или нефть, ПНГ
является ценным сырьем для химической и энергетической промышленности. Несмотря
на высокую теплотворную способность, использование ПНГ в электрогенерации
затруднительно, в связи с существенной нестабильностью состава и наличием
высокого числа примесей, что приводит к существенным затратам на подготовку
(очистку) газа.

В химической промышленности ПНГ
используют для получения различных веществ. Например – для получения бутадиена,
бутиленов и пропиленов. Эти соединения применяются в изготовлении каучуков и
пластмасс. Кроме того, ПНГ востребован в цветной и черной металлургии,
стекольной и цементной промышленности. Объемы выделяющегося газа впечатляют – с
одной тонны нефти может быть получено до 800 м3 попутного нефтяного газа. Тем
обиднее, что в настоящее время попутный нефтяной газ практически не
используется, а основной метод его утилизации – сжигание в факелах, что
неблагоприятно сказывается на состоянии атмосферы. Так в 2009 году по самым
приблизительным подсчетам путем сжигания было утилизировано свыше шестидесяти
процентов добываемого ПНГ, а это порядка 20 миллиардов кубометров.

Попутный нефтяной газ, выделяемый из
нефти при ее сепарации на объектах добычи и подготовки, является одним из
важнейших ресурсов углеводородного сырья. Значительный рост мирового
потребления нефти и природного газа, наблюдаемый в последние десятилетия,
наряду с истощением их запасов, требует максимально эффективного использования
всех видов углеводородных ресурсов. В этой связи попутный нефтяной газ
рассматривается как ценный источник энергии и сырьё химической промышленности.

В настоящее время по разным оценкам
в мире ежегодно сжигается 100150 млрд. м3 попутного газа, и Россия находится на
первом месте по объёму сжигаемого на факелах ПНГ (20-35 млрд. м3/год). Помимо
безвозвратных потерь ценнейшего сырья, сжигание попутного газа вызывает
глобальное ухудшение экологической ситуации.

Цели и задачи очистки попутного
нефтяного газа

Целью является наиболее
оптимальная и перспективная утилизации попутного нефтяного газа
<#”581177.files/image001.gif”>

Рис.1. Схема абсорбционной очистки
газа растворами этаноламинов

попутный нефтяной газ очистка

После частичного охлаждения в
теплообменнике регенерированный раствор дополнительно охлаждается водой или
воздухом и подается на верх абсорбера. Кислый газ из десорбера охлаждается для
конденсации водяных паров.

Конденсат в виде флегмы непрерывно
возвращается обратно в систему для поддержания заданной концентрации раствора
амина.

Для улучшения технико-экономических
показателей процесса за счёт, главным образом, сокращения эксплуатационных
затрат служит модификация ДЭА-способа с использованием водного раствора смеси
метилдиэтаноламина и ДЭА. Это позволяет в 1,5 – 2 раза снизить удельное
орошение по сравнению с чистым раствором ДЭА.

― возможность
селективного извлечения H2S в присутствии СО2, следовательно, увеличение доли
Н2S в кислом газе;

― у
МДЭА более высокая термическая стабильность и меньшая коррозионная активность
раствора по сравнению с ДЭА;

― МДЭА
обладает меньшей реакционной способностью по отношению к CO2 и меньшей теплотой
реакции с H2S и CO2, что позволяет снизить количество теплоты на регенерацию
абсорбента; ― не
образует нерегенерируемых амидов (что является одной из причин вспенивания в
абсорбере) при взаимодействии с карбоновыми кислотами, ингибиторами коррозии,
следовательно, не происходит потери амина, не образуются твердые осадки на
внутренних поверхностях теплообменников;

― МДЭА
имеет низкое давление насыщенных паров, что уменьшает потери амина за счет
летучести.

Применение щелочных способов очистки
газа также целесообразно в промысловых условиях для очистки небольших количеств
сырьевого газа и при небольшом содержании в газе H2S.

Промышленный процесс щелочной
очистки природного газа имеет следующие преимущества:

― тонкая
очистка газа от основных серосодержащих соединений;

― высокая
избирательность к сероводороду в присутствии диоксида углерода;

― высокая
реакционноспособность и химическая стойкость поглотителя;

― доступность
и дешевизна поглотителя;

― низкие
эксплуатационные затраты.

Технологические схемы установок
очистки ПНГ

Рис. 1. Схема установки подготовки
попутного газа методом низкотемпературной сепарации

Сырой газ под давлением поступает в
газовый сепаратор ВС-1, где происходит отделение капельной жидкости,
образовавшегося конденсата и механических примесей, которые направляются в
дренажную емкость.

Газ, освобожденный от капельной
жидкости, поступает в теплообменник «газ-газ» Т-1 для предварительного охлаждения
газом, обратным потоком, поступающим с низкотемпературной сепарации.

Для предупреждения образования
гидратов перед теплообменником в газ подается ингибитор гидратообразования
(метанол, диэтиленгликоль). Далее газ клапаном РД-1 дросселируется, охлаждаясь
при этом за счет эффекта Джоуля-Томсона. Охлажденный газ поступает на вторую
ступень сепарации в газовый сепаратор с НС-1, где конденсат с насыщенным водой
раствором ингибитора отделяется и направляется в разделитель Р-100. Осушенный
газ подогревается в теплообменнике Т-1 сырым газом, поступающим на осушку, до
температуры и направляется на коммерческий узел учета.

Смесь нестабильного конденсата с
насыщенным водой раствором ингибитора поступает в разделитель Р-1, где
конденсат отделяется и направляется на подготовку. Насыщенный водой раствор
ингибитора подогревается в кожухотрубчатом теплообменнике Т-2 обратным током
регенерированного ингибитора и поступает на установку регенерации БР-1.
Установка регенерации состоит из ректификационной колонны, установленной
непосредственно на кубе, в котором жидкость подогревается путем сжигания газа в
жаровой трубе. Испаряемая вода конденсируется в аппарате воздушного охлаждения,
отделяется в сборнике и сбрасывается в дренажную емкость.

Регенерированный ингибитор через
теплообменник Т-2, где он охлаждается потоком насыщенного ингибитора, и через
аппарат воздушного охлаждения AВO-1 направляется в расходную емкость блока
подачи реагента БП-1. Затем насосами дозаторами блока подачи реагента
возвращается на установку осушки.

Перед поступлением в адсорберы из
газа в сепараторе С-1 отделяются механические примеси и капельная жидкость.
После сепаратора газ сверху вниз проходит через один из адсорберов. Осушенный
газ отводится в коллектор сухого газа. Второй адсорбер в это время находится на
стадии регенерации (нагрев, охлаждение или ожидание).

Газ регенерации отбирается из потока
осушенного газа и компрессором ДК подается в печь подогрева П-1 и с
температурой +180-200 °С подается снизу вверх через адсорбер, в котором
производится десорбция воды и тяжелых углеводородов.

Литература

1. Блазнов А.Н. Распределение пузырьков по размерам в жидкостно-газовых
струйных аппаратах с удлиненной камерой смешения // Электронный журнал
“Исследовано в России”, 2002. C. 663-670.

. Галеев Р.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов
углеводородного сырья. М.: Недра, 1997. – 362 с.

. Голдобин В. Попутный газ – добро или зло // Нефть России, N11,
2007.

. Стренк Ф.Н. Перемешивание и аппараты с мешалками. Л.: Химия,
1975. -384 c.

. Хисамутдинов Н.И. Разработка нефтегазовых месторождений в
поздней стадии. М.: ВНИИОЭНГ, 2004. – 252 с.__

Федеральное государственное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2»

Научно – исследовательская работа по химии

«Попутный нефтяной газ»

Выполнила:

ученица 10 класса

Вершинина Екатерина Валерьевна

Научный руководитель:

Айкашева Ольга Николаевна

Оглавление:

  1. Введение_______________________________________________ 3

  • Цель работы ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_______________________________________ 3

  • Метод исследования_________________________________ 3

  • Научная новизна работы_____________________________ 4

  1. Что такое попутный нефтяной газ? ________________________­­­__5

  2. История попутного нефтяного газа.______________________­­­____5

  3. Состав попутного нефтяного газа.___________________________ 6

  4. Приблизительный состав ПНГ._____________________________ 7

  5. Получение.______________________________________________

  6. Переработка попутного газа на нефтепромыслах: сегодняшний день и перспективы.______________________________________ 7

  7. Выработка попутного нефтяного газа.________________________8

  8. Сфера применения попутного нефтяного газа._________________8

  9. Вред от сжигания попутного газа____________________________9

  10. Страхи экологов__________________________________________ 9

  11. Изменения к лучшему_____________________________________10

  12. Заключение._____________________________________________ 12

  13. Список использованных источников.________________________ 13

  14. Приложение.____________________________________________ 14

Введение:

Сырьевой базой нефтехимической промышленности являются ископаемые углеводороды: нефть, растворенный в ней газ (он также носит название «попутного нефтяного газа»), природный газ и газовый конденсат. Эти ископаемые более привычны нам как участники простейшей химической реакции – горения. Природный газ мы сжигаем в конфорках бытовых плит.

Тот же самый газ горит на электростанциях, вырабатывая тепло и электроэнергию. Продукты переработки нефти используются в автомобильных двигателях внутреннего сгорания – бензиновых и дизельных, в реактивных двигателях самолетов и энергетических установках судов и кораблей. Попутный газ растворен в нефти, когда она находится в недрах, и выделяется при ее добыче.

Но ископаемые углеводороды представляют собой смеси большого количества различных веществ, которые могут быть вовлечены и в более сложные химические превращения. И если задача нефтепереработки, по большому счету, – разделение нефтяного сырья на компоненты для их более эффективного сжигания, то задача нефтехимии – создание из этих компонентов синтетических материалов с заданными свойствами.
Важнейшими продуктами нефтехимии являются вещества, относящиеся к классу полимеров. Это, например, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, синтетические каучуки и т. д. Слова эти на слуху у большинства современных людей.
В последние годы все большую долю сырья в нефтехимической промышленности занимают попутные газы нефтяных месторождений .

Целью работы является:

  1. Исследование состава и свойств попутного нефтяного газа;

  2. Изучение способов переработки и утилизации попутного нефтяного газа;

  3. Изучение роли попутного нефтяного газа в современном обществе;

Метод исследования:

При написании исследовательской работы приходится проводить определенный ряд исследований, направленных на выявление тех или иных описываемых явлений. Разумеется, для этого необходимо воспользоваться какими-либо методами и методиками. Я при выполнении своей работы пользовалась методом обработки и представления полученных данных.

Научная новизна работы:

Впервые в хронологической последовательности проанализированы сведения по всем историческим этапам создания и совершенствования предприятий по переработке попутных нефтяных. Впервые исследован химический состав попутных газов различных нефтяных месторождений и предложена научно-обоснованная схема их переработки. Впервые проведена классификация попутных газов многих нефтяных месторождений.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы, главным образом состоят из пропана и изомеров бутана). К нефтяным газам также относят газы крекинга нефти, состоящие из предельных и непредельных (этилена, ацетилена) углеводородов. Нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путем химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др.,которые используют в производстве пластмасс и каучуков.

  1. Что такое попутный нефтяной газ?

Попутный нефтяной газ, или ПНГ — это газ, растворенный в нефти. Добывается попутный нефтяной газ при добыче нефти, то есть он, по сути, является сопутствующим продуктом. Но и сам по себе ПНГ — это ценное сырье для дальнейшей переработки.

Попутный нефтяной газ состоит из легких углеводородов. Это, прежде всего, метан — главный компонент природного газа — а также более тяжелые компоненты: этан, пропан, бутан и другие. Все эти компоненты различаются количеством атомов углерода в молекуле. Так, в составе молекулы метана один атом углерода, у этана их два, у пропана — три, у бутана — четыре и т. д.

  1. История попутного нефтяного газа.

О вопросе использования попутного нефтяного газа (ПНГ) сейчас немало говорят и пишут. Именно, сам вопрос возник не сегодня, он имеет уже достаточно долгую историю. Специфика добычи попутного газа заключается в том, что он (как и следует из названия) является побочным продуктом нефтедобычи. Потери попутного нефтяного газа (ПНГ) связаны с неподготовленностью инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки, отсутствием потребителя. В этом случае попутный нефтяной газ просто сжигается на факелах.

По геологическим характеристикам различают попутные нефтяные газы (ПНГ) газовых шапок и газы, растворённые в нефти. То есть попутный нефтяной газ представляет собой смесь газов и парообразных углеводородных и не углеводородных компонентов, выделяющихся из нефтяных скважин и из пластовой нефти при её сепарации.В зависимости от района добычи с 1 т нефти получают от 25 до 800 м³ попутного нефтяного газа.

  1. Состав попутного нефтяного газа.

ПНГ – углеводородный газ, находящийся в нефтяных залежах в растворенном состоянии и выделяющийся из нефти при снижении давле­ния. Количество газов в м3, приходящееся на 1 т добытой нефти, зависит от условий формирова­ния и залегания нефтяных месторождений и может составлять от 1-2 до нескольких тыс. м3.

Попутный нефтяной газ представляет смесь газов. Основными составляющими ПНГ являют­ся предельные углеводороды – гомологи метана от СН4 до С6Н14. Суммарное содержание гексана и более тяжелых углеводоро­дов в попутном газе, как правило, не превышает 1 %, содержание пентана находится в пределах 2 %. Кроме того, в ПНГ присутствуют инертные газы, в основном, азот и углекислый газ, содержание которых изменяется от 1 до 5 %. Учитывая, что суммарное содержание тя­желых углеводородов начиная с пентана и инертных газов не превышает 8 %, для при­ ближенной оценки основных характеристик попутного газа нужно учитывать четыре первых гомолога метана.

  1. Приблизительный состав ПНГ

Попутный нефтяной газ — смесь газов, выделяющаяся из углеводородов любого фазового состояния, состоящая из метана, этана, пропана, бутана и изобутана, содержащая растворенные в ней высокомолекулярные жидкости (от пентанов и выше по росту гомологического ряда) различного состава и фазового состояния примеси.

Компоненты газа

Объемная доля, %

Метан

(CH4)

81

Этан

(C2H6)

5

Пропан

(C3H8)

6

Изо-бутан

(i-C4H10)

2.5

Н-бутан

(n-C4H10)

1.5

Азот

(N2)

1

Углекислый газ

(CO2)

0.15

Другие

2.85

  1. Получение.

В настоящее время в России разрабатывается более 1250 нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений. Помимо добычи нефти добывается также и попутный нефтяной газ (ПНГ) .

ПНГ является ценным углеводородным компонентом, выделяющимся из добываемых, транспортируемых и перерабатываемых содержащих углеводороды минералов на всех стадиях инвестиционного цикла жизни до реализации готовых продуктов конечному потребителю. Таким образом, особенностью происхождения нефтяного попутного газа является то, что он выделяется на любой из стадий от разведки и добычи до конечной реализации, из нефти, газа, (другие источники опущены) и в процессе их переработки из любого неполного продуктового состояния до любого из многочисленных конечных продуктов.

Получают ПНГ путем сепарирования от нефти в многоступенчатых сепараторах. Давление на ступенях сепарации значительно отличается и составляет 16—30 бар на первой ступени и до 1,5—4,0 бар на последней. Давление и температура получаемого ПНГ определяется технологией сепарирования смеси вода—нефть—газ, поступающей со скважины.

Специфической особенностью ПНГ является обычно незначительный расход получаемого газа, от 100 до 5000 нана м³/час Содержание углеводородов может изменяться в диапазоне от 100 до 600 г/м³. При этом состав и количество ПНГ не является величиной постоянной. Возможны как сезонные, так и разовые колебания (нормальное изменение значений до 15 %).

Газ первой ступени сепарации, как правило, отправляется непосредственно на газоперерабатывающий завод. Значительные трудности возникают при попытках использовать газ с давлением менее 5 бар. До недавнего времени такой газ в подавляющем большинстве случаев просто сжигался на факелах, однако, сейчас ввиду изменений политики государства в области утилизации ПНГ и ряда других факторов ситуация значительно изменяется. В соответствии с Постановлением Правительства России от 8 января 2009 г. № 7 «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках» был установлен целевой показатель сжигания попутного нефтяного газа в размере не более 5 процентов от объема добытого попутного нефтяного газа. В настоящий момент объемы добываемого, утилизируемого и сжигаемого ПНГ невозможно оценить в связи с отсутствием на многих месторождениях узлов учета газа. Но по приблизительным оценкам это порядка 25 млрд м³.

  1. Переработка попутного газа на нефтепромыслах: сегодняшний день и перспективы.

Переработка попутного нефтяного газа (ПНГ) – направление, которому сегодня уделяется повышенное внимание. Этому способствует ряд обстоятельств, прежде всего рост добычи нефти и ужесточение экологических норм. По данным 2002 г., всего в Российской Федерации извлечено из недр 34,2 млрд. м3 ПНГ, из них потреблено 28,2 млрд. м3. Таким образом, уровень использования ПНГ составил 82,5%, при этом в факелах сгорело около 6 млрд. м3 (17,5%).

В том же 2002 г. на газоперерабатывающих заводах России было переработано 12,3 млрд. м3 ПНГ (43,6% «потребленного» газа), из них в Тюменской области, основном регионе производства ПНГ – 10,3 млрд. м3. На промысловые нужды (подогрев нефти, отопление вахтовых поселков и т.п.) с учетом технологических потерь было израсходовано 4,8 млрд. м3 (17,1%), еще 11,1 млрд. м3 (39,3%) использовано для выработки электроэнергии на ГРЭС. Дальнейший рост утилизации ПНГ до заложенных в лицензионных соглашениях 95% наталкивается на ряд трудностей. Прежде всего, при существующих ценовых «вилках» 1 продажа газа на ГПЗ с небольшого месторождения (1-1,5 млн. т нефти в год) рентабельна, если перерабатывающий завод находится на расстоянии не более 60-80 км.
Однако вновь вводимые нефтяные месторождения удалены от ГПЗ на 150-200 км. В этом случае учет всех элементов затрат выводит себестоимость попутного газа на уровень, при котором вариант утилизации попутного газа на ГПЗ для многих недропользователей неэффективен и ими ищутся варианты переработки ПНГ непосредственно на нефтепромыслах.

Основные решения по утилизации ПНГ, которыми сегодня могут воспользоваться нефтедобывающие компании таковы:
1. Переработка ПНГ средствами нефтехимии.
2. «Малая энергетика» на базе ПНГ.
3. Закачка ПНГ и смесей на его основе в пласт для повышения нефтеотдачи.
4. Переработка газа на синтетическое топливо (технологии СЖТ/GTL).
5. Сжижение подготовленного ПНГ.

Как видно по приведенным ранее цифрам, в РФ в «глобальных масштабах» из этих направлений развиваются лишь два: потребление ПНГ в качестве топлива с целью выработки электроэнергии и как сырья для нефтехимии (получение сухого отбензиненного газа, газового бензина, ШФЛУ и сжиженного газа для бытовых нужд).
Между тем, новые технологии и оборудование позволяют реализовать многие процессы непосредственно на промыслах, что полностью устранит или существенно снизит потребность в дорогостоящей сетевой инфраструктуре, вовлечет в переработку неиспользуемые объемы ПНГ, улучшит экономическую эффективность нефтедобычи.

Согласно проведенному анализу к перспективным направлениям промысловой утилизации ПНГ сегодня относятся:
• микротурбинные или газопоршневые установки, покрывающие потребность нефтепромыслов в электрической и тепловой энергии.
• малогабаритные установки сепарации для получения товарной продукции (топливного метана на собственные нужды, ШФЛУ, газового бензина и ПБТ).
• комплексы (установки) конвертации ПНГ в метанол и синтетические жидкие углеводороды (автомобильный бензин, дизтопливо и т.п.).

  1. Выработка попутного нефтяного газа.

Доведение добытой сырой нефти до товарных кондиций происходит в установках комплексной подготовки нефти (УКПН). В УКПН, помимо обезвоживания, сероочистки и обессоливания нефти, осуществляется ее стабилизация, то есть отделение в специальных стабилизационных колоннах легких фракций (т.е. ПНГ и газа выветривания). С УКПН стабилизированная нефть требуемого качества подается через коммерческие узлы учета нефти в магистральные нефтепроводы. Выделенный ПНГ при наличии специального газопровода доставляется потребителям, а при отсутствии «трубы» сжигается, используется на собственные нужды или перерабатывается.

Отметим, что ПНГ отличается от природного газа, состоящего на 70-99% из метана, высоким содержанием тяжелых углеводородов, что и делает его ценным сырьем для нефтехимических производств.

Состав ПНГ различных месторождений Западной Сибири:

Месторождение

Состав газа, % масс.

СН4

С2Н6

С3Н8

i-С4Н10

n-С4Н10

i-С5Н12

n-С5Н12

СO2

N2

Самотлорское

60,64

4,13

13,05

4,04

8,6

2,52

2,65

0,59

1,48

Варьеганское

59,33

8,31

13,51

4,05

6,65

2,2

1,8

0,69

1,51

Аганское

46,94

6,89

17,37

4,47

10,84

3,36

3,88

0,5

1,53

Советское

51,89

5,29

15,57

5,02

10,33

2,99

3,26

1,02

1,53

  1. Сфера применения попутного нефтяного газа.

Большинство попутных, особенно низконапорных газов, относятся к категории жирных и особо жирных. С лёгкой нефтью обычно добывают более жирные газы, с тяжёлыми нефтями – в основном сухие (тощие и средние) газы. С увеличением содержания углеводородов С3+ возрастает ценность попутного нефтяного газа. В отличие от природного газа, имеющего в своём составе до 98 % метана, сфера применения нефтяного газа гораздо шире. Ведь этот газ можно использовать не только для получения тепловой или электрической энергии, но и как ценное сырьё для нефтегазохимии.

Ассортимент продукции, которую возможно получить из попутного газа физическим разделением, достаточно широк:

  • Сухой отбензиненный газ (СОГ);

  • Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ);

  • Стабильный газовый бензин;

  • Газовое моторное топливо (автомобильный пропан-бутан);

  • Сжиженный нефтяной газ (СНГ) для коммунально-бытовых нужд;

  • Этан и другие узкие фракции, в том числе индивидуальные углеводороды (пропан, бутаны, пентаны).

Кроме этого из ПНГ могут быть выделены азот, гелий, сернистые соединения.

  1. Вред от сжигания попутного газа

Поступающие в окружающую среду продукты сгорания попутного нефтяного газа (ПНГ) представляют собой потенциальную угрозу нормальному функционированию человеческого организма на физиологическом уровне.

Статистические данные по Тюменской области, основному нефтегазодобывающему региону России, свидетельствуют, что заболеваемость населения по многим классам болезней выше общероссийских показателей и данных по Западно-Сибирскому району в целом (очень высоки показатели по болезням органов дыхания!). По ряду заболеваний (новообразования, болезни нервной системы и органов чувств и пр.) наблюдается тенденция к росту. Очень опасны воздействия, последствия которых выявляются не сразу. Таковыми являются влияние загрязняющих веществ на способность людей к зачатию и вынашиванию детей, развитие наследственных патологий, ослабление иммунной системы, рост числа онкологических заболеваний.

  1. Страхи экологов

Попутный нефтяной газ нужно отделять от нефти для того, чтобы она соответствовала требуемым стандартам. Долгое время ПНГ оставался для нефтяных компаний побочным продуктом, поэтому и проблему его утилизации решали достаточно просто — сжигали.

Еще некоторое время назад, пролетая на самолете над Западной Сибирью, можно было увидеть множество горящих факелов: это горел попутный нефтяной газ.

В России в результате сжигания газа в факелах ежегодно образуется почти 100млн тонн CO2.
Опасность представляют также выбросы сажи: по мнению экологов, мельчайшие сажевые частички могут переноситься на большие расстояния и осаждаться на поверхности снега или льда.

Даже практически невидимое глазу загрязнение снега и льда заметно снижает их альбедо, то есть отражательную способность. В результате снег и приземный слой воздуха нагреваются, и наша планета отражает меньшее количество солнечной радиации.

  1. Изменения к лучшему

В последнее время ситуация с утилизацией ПНГ стала меняться. Нефтяные компании все больше внимания уделяют проблеме рационального использования попутного газа. Активизации этого процесса способствует принятое Правительством Российской Федерации постановление № 7 от 8 января 2009 года, в котором заложено требование по доведению уровня утилизации попутного газа до 95%. В случае если этого не произойдет, нефтяным компаниям грозят высокие штрафы.

Группа «Газпром» ведет работу над решением вопроса утилизации (использования) ПНГ с целью повышения эффективности использования газа, а также минимизации рисков, связанных с загрязнением окружающей среды и налого­обложением. Уровень использования попутного нефтяного газа по Группе «Газпром» в 2011 году в среднем составил 68,4% (в 2010 году — 64%, в 2009 году — 59%), при этом ООО «Газпром добыча Оренбург», ООО «Газпром переработка» и ЗАО «Газпром нефть Оренбург» уже используют 100 % ПНГ.

В «Газпром нефти» в настоящее время разработана и реализуется среднесрочная инвестиционная программа утилизации и повышения эффективности использования попутного нефтяного газа, направленная на повышение уровня утилизации ПНГ на предприятиях «Газпром нефти» до 95% в 2014 году (по всем основным активам компании, без учета отдаленных месторождений с интегральной негативной экономикой). Программа предусматривает, в частности, синхронное расширение существующих мощностей по транспортировке газа дочерних обществ «Газпром нефти» и расположенных в регионе мощностей по переработке газа ЗАО «СИБУР Холдинг».

В рамках программы в 2012 году «Газпром нефть» и «СИБУР Холдинг» завершили первую фазу Ноябрьского интегрированного проекта — проекта по повышению уровня полезного использования ПНГ на Вынгапуровской группе месторождений в Ноябрьском регионе. Компании синхронно построили и реконструировали мощности по транспортировке и переработке газа, что позволило дополнительно утилизировать 1,1 млрд кубометров ПНГ в год.

Еще один крупный совместный проект «Газпром нефти» и «СИБУР Холдинга» по повышению эффективности использования попутного нефтяного газа — строительство компрессорной станции на южной лицензионной территории Приобского месторождения и проектирование системы транспортировки ПНГ на Южно-Балыкский газоперерабатывающий комплекс, принадлежащий «СИБУРу». Южно-Приобская компрессорная станция будет введена в 2013 году, что позволит «Газпром нефти» повысить уровень утилизации в среднем по компании до 80%.

Кроме того, «Газпром нефть» реализует Томский интегрированный проект, предполагающий создание региональной системы сбора и транспорта газа на месторождениях Томской области с учетом возможности его переработки в районе Томска или Барабинска.

Заключение.

 Газы нефтяные попутные – это природные газы, сопровождающие нефть и выделяющиеся при ее добыче. Характерной особенностью состава газов нефтяных попутных является наличие в них, кроме метана, также этана, пропана, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Во многих газах нефтяных попутных присутствуют сероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы – He, Ar. Последние содержатся в количествах, редко представляющих промышленный интерес.

В современном обществе попутные нефтяные газы используются не только, как топливо , но также являются сырьем для производства целого спектра продуктов нефтехимии, каучуков, пластмасс, компонентов высокооктановых бензинов и др.

Список используемой литературы:

  1. Шабаров Ю.С. Органическая химия. – М.: Химия, 1994

  2. Транспортировка нефти, нефтепродуктов и газа: Ю. А. Закожурников — Санкт-Петербург, ИнФолио, 2010 г.- 432 с.

  3. http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=1724

  4. http://www.gazprom.ru/about/

  5. http://oilgasfield.ru/topics/utilizatsiya_png/

  6. http://rtm.corporativ.com/ru/project/

Приложение №1

Компрессорная станция относится к Южно-Приобскому месторождению ОАО «Газпром нефть». Предназначена для утилизации попутного газа. Через компрессорную станцию подготовленный газ будет поставляться на Южно-Балыкский газоперерабатывающий комплекс.В рамках сотрудничества с ОАО «Газпром» на станцию поставлены 2 дожимных, двухкорпусных компрессора с мультипликатором номинальной мощностью 6 МВт.

Приложение №2

Установка утилизации попутного газа (ПНГ) ООО “ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь”