В этой статье не хватает ссылок на источники информации. |
Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; выделяющихся в процессе добычи и подготовки нефти. К нефтяным газам также относят газы, выделяющиеся в процессах термической переработки нефти (крекинга, риформинга, гидроочистки и др.), состоящие из предельных и непредельных (метана, этилена) углеводородов. Нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путём химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков.
Попутный нефтяной газ является побочным продуктом нефтедобычи, получаемым в процессе сепарации нефти.
Попутный нефтяной газ — смесь газов, выделяющаяся из нефти, состоящая из метана, этана, пропана, бутана и изобутана, содержащая растворенные в ней высокомолекулярные жидкости (от пентанов и выше) и различного состава и фазового состояния.
Компоненты газовой смеси | Обозначение компонента | Нефтяной газ в % объёма | ||
1 ступень | 2 ступень | 3 ступень | ||
Метан | CH4 | 61,7452 | 45,6094 | 19,4437 |
Этан | C2H6 | 7,7166 | 16,3140 | 5,7315 |
Пропан | C3H8 | 17,5915 | 21,1402 | 4,5642 |
И-Бутан | iC4H10 | 3,7653 | 5,1382 | 4,3904 |
Бутан | C4H10 | 4,8729 | 7,0745 | 9,6642 |
И-Пентаны | iC5H12 | 0,9822 | 1,4431 | 9,9321 |
Пентан | C5H12 | 0,9173 | 1,3521 | 12,3281 |
И-Гексаны | iC6H14 | 0,5266 | 0,7539 | 13,8146 |
Гексан | C6H14 | 0,2403 | 0,2825 | 3,7314 |
И-Гептаны | iC7H16 | 0,0274 | 0,1321 | 6,7260 |
Бензол | C6H6 | 0,0017 | 0,0061 | 0,0414 |
Гептан | C7H16 | 0,1014 | 0,0753 | 1,5978 |
И-Октаны | iC8H18 | 0,0256 | 0,0193 | 4,3698 |
Толуол | C7H8 | 0,0688 | 0,0679 | 0,0901 |
Октан | C8H18 | 0,0017 | 0,0026 | 0,4826 |
И-Нонаны | iC9H20 | 0,0006 | 0,0003 | 0,8705 |
Нонан | C9H20 | 0,0015 | 0,0012 | 0,8714 |
И-Деканы | iC10H22 | 0,0131 | 0,0100 | 0,1852 |
Декан | C10H22 | 0,0191 | 0,0160 | 0,1912 |
Углекислый газ | CO2 | 0,0382 | 0,1084 | 0,7743 |
Азот | N2 | 1,3430 | 0,4530 | 0,1995 |
Сероводород | H2S | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
Молекулярная масса, г/моль | 27,702 | 32,067 | 63,371 | |
Плотность газа, г/м3 | 1151,610 | 1333,052 | 2634,436 | |
Содержание углеводородов С3+В, г/м3 | 627,019 | 817,684 | 2416,626 | |
Содержание углеводородов С5+В, г/м3 | 95,817 | 135,059 | 1993,360 |
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, также 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 2381 день] 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. 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.
Основная особенность попутного газа заключается в высоком содержании тяжелых углеводородов.
Сегодня в мире существуют три основные технологии газоразделения, которые позволяют разделить попутный газ на ценные составляющие: (СОГ, СУГ, конденсат)
До недавнего времени попутный газ в подавляющем большинстве случаев просто сжигался на факелах, что наносило значительный вред окружающей среде и приводило к значительным потерям ценного углеводородного сырья.
К основным направлениям утилизации ПНГ можно отнести:
Для этого проводится подготовка газа для магистральных газопроводов ОАО «Газпром» в соответствии с СТО Газпром 089-2010
Широкое распространение получили газотурбинные (ГТЭС) и газопоршневые (ГПЭС) энергоустановки. Однако, наличие тяжелых углеводородов в составе попутного газа негативно сказывается на их работе, что приводит к снижению номинальной производительности и межремонтного пробега. В этой связи, использование микротурбинных энергоустановок позволит более эффективно использовать попутный нефтяной газ в качестве топлива[2].
Газ может закачиваться в газовую шапку месторождения с целью поддержания пластового давления, также ограниченно применяется использование «газлифта». Перспективным направлением является также и совместная закачка в пласт газа и воды (водогазовое воздействие).
Существуют мембранные установки очистки газа от примесей, таких как пары воды, серосодержащие примеси и тяжёлые углеводороды. Данные устройства предназначены для подготовки попутного нефтяного газа к транспортировке потребителю. Нефтяной газ содержит обычно множество веществ, недопустимых нормами газотранспортной компании (например СТО Газпром 089-2010), и очистка является необходимым условием для предотвращения разрушения газопроводов или обеспечения экологичности сжигания газа. Мембранная очистка широко применяется в комбинации с другими процессами газоочистки, так как не может обеспечить высокую степень очистки, но позволяет существенно сократить эксплуатационные затраты[3].
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 (также называемая перекрестной фильтрацией потока, англоязычные термины cross-flow filtration или tangential flow filtration). Компоненты газового потока, прошедший сквозь мембрану, называют пермеатом, а оставшийся газ – ретентатом.
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. |
Конфигурация установки мембранного газоразделения в каждом конкретном случае определяется специально, так как исходный состав ПНГ может сильно разниться.
Схема установки в принципиальной конфигурации:
Существует две схемы подготовки ПНГ: напорная и вакуумная.
В этой статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .