ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «УГЛЕМЕТАН СЕРВИС»
( сервис») __________________________________________________________________
Научно-обоснованные предложения по разработке и методам внедрения инновационных технологий утилизации выбросов, содержащих метан
Кемерово 2015
Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 7
1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАНА.. 11
1.1 Сведения о метане и его характеристики. Роль метана в атмосфере. 11
1.2 Физико-химические свойства метана. 14
1.3 Токсикологические свойства метана. 16
1.4 Пожароопасные свойства метана. 18
1.5 Применение метана. 19
2 CОСТАВЫ ДОБЫВАЕМОГО И ТРАНСПОРТИРУЕМОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ НА НЕФТЕ - И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ. 23
3 ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ МЕТАНА В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ И УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ.. 27
3.1 Оценка выбросов метана в нефтегазовой отрасли. 27
3.2 Оценка выбросов метана в угольной промышленности. 31
4 НАУЧНО-СИСТЕМАТИЗИРОВАННЫЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ О СУЩЕСТВУЮЩИХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ УТИЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН.. 40
4.1 Технологии утилизации выбросов, содержащих метан, используемые в нефтегазовом секторе России. 40
4.2 Технологии по утилизации попутного нефтяного газа. 57
4.3 Зарубежные технологии утилизации выбросов, содержащих метан, используемые в нефтегазовом секторе. 61
4.4 Технологии предотвращения утечек природного газа. 70
4.5 Аналитический обзор технологий утилизации угольного метана, включая использования ШМ с высокой и низкой концентрацией для выработки теплоэлектроэнергии. 84
4.6 Утилизация метаносодержащих газов, связанных с отходами жизнедеятельности человека и в сельском хозяйстве. 101
5 НАУЧНО-ОБОСНОВАННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН.. 106
6 АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН («ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ») 120
7 НАУЧНО- И ФИНАНСОВО - ОБОСНОВАННЫЕ МЕТОДЫ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН.. 164
7.1 Метод внедрения инновационной технологии утилизации выбросов, содержащих метан, с использованием механизмов господдержки. 169
7.2 Метод внедрения инновационной технологии утилизации выбросов, содержащих метан, с привлечение средств инвесторов. 175
7.3 Метод внедрения инновационной технологии утилизации выбросов, содержащих метан, за счет собственных финансовых средств. 180
8 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИНАНСОВЫХ ЗАТРАТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН.. 186
8.1 Принципы оценки эффективности финансовых затрат от внедрения предлагаемых инновационных технологий утилизации выбросов, содержащих метан 187
8.1.1 Оценка эффективности финансовых затрат проектов при подходе «затраты - выгоды». 187
8.1.2 Оценка эколого-экономической эффективности при подходе «затраты - эффективность». 189
8.2 Предложения по применению инновационных технологий по утилизации выбросов, содержащих метан. Прогноз объемов их внедрения на объектах нефтегазового сектора России и оценка ресурсосберегающего эффекта от их применения. 191
8.3 Расчет эффективности финансовых затрат при реализации инновационной технологии на примере МКС.. 200
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 204
Список использованных источников. 217
ПРИЛОЖЕНИ расчета эффективности финансовых затрат при реализации инновационных технологий по утилизации выбросов, содержащих метан. 225
Обозначения и сокращения
В настоящем отчете применяются следующие сокращения:
АГНКС – автомобильная газонакопительная компрессорная станция;
БАС - беспилотные авиационные системы;
ВНД - внутренняя норма доходности;
ВСУ - воздушная силовая установка;
ВОК - волоконно-оптический кабель;
ВТД – внутритрубная диагностика;
ГДИ - газодинамические исследования;
ГЖ – газоконденсатные жидкости;
ГПА - газоперекачивающие агрегаты;
ГПД - газопоршневые двигатели;
ГПЗ - газоперерабатывающие заводы;
ГРС – газораспределительная станция;
ГТД - газотурбинные двигатели;
ГСМ – горюче-смазочные материалы;
ГТС – газотранспортная система;
ГТУ – газотурбинная установка;
ЕСГ – единая система газоснабжения;
ЗВ - загрязняющие вещества;
ЗРА – запорно-регулирующая арматура
КД РФ - Климатическая доктрина Российской Федерации;
КИПиА – контрольно-измерительные приборы и автоматика;
КПД – коэффициент полезного действия;
КС – компрессорная станция;
ЛОС - летучие органические соединения;
МГ – магистральный газопровод;
МКС – мобильная компрессорная станция;
МПР - мягкий паровой риформинг;
НГС - нефтегазовый сектор;
НДТ – наилучшая доступная технология;
ОАЗ – опасные воздушные загрязнители;
ОАО – открытое акционерное общество;
ОЗВ - опасные загрязнители воздуха;
ООО – общество с ограниченной ответственностью;
ПДК – предельно-допустимая концентрация;
ПНГ – попутный нефтяной газ;
ПГ – парниковые газы;
ПХГ – подземное хранилище газа;
СОУиКА - система обнаружения утечек и контроля активности;
ТЭГ – триэтиленгликоль;
ТЭК – топливно-энергетический комплекс;
ТЭР - топливно-энергетические ресурсы;
ТЭЦ - теплоэлектроцентраль;
УКПГ - установка комплексной подготовки газа;
ЦОТО - целенаправленное обследование и техническое обслуживание;
ШМ – шахтный метан;
ШФЛУ - широкая фракция легких углеводородов;
ASME – Американское сообщество инженеров – механиков (American Society of Mechanical Engineers);
CHP – комбинированные тепло и электричество (combined heat and power)
DI&M – Программа Целевой проверки и технического обслуживания (Directed inspection and maintenance);
DTS - распределенный датчик температуры (distributed temperature sensor);
DVS - распределенный датчик вибрации (distributed vibration sensor);
EPA - Агентство по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency);
GTI - Институт технологии газа;
LSI - Корпорация «Исследование утечек» (Leak Surveys Inc.);
ROI – доход от инвестиций (return of investments).
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в сознании общества большой интерес для районов Российской Арктики и Севера вызывает тема глобальных климатических изменений. Это обусловлено несколькими причинами.
Во-первых, в соответствии с докладом Росгидромета среднегодовая температура приземного воздуха в России растёт значительно быстрее, чем в других местах Земли. Например, за последние 100 лет (1907–2006 гг.) по данным сети Росгидромета потепление в целом по России составило 1,29°С при среднем глобальном потеплении (согласно Четвертому оценочному докладу МГЭИК) 0,74°С. Причём интенсивность глобального потепления значительно выросла за последние десятилетия. Средняя скорость роста температуры в 1976-2006 гг. составила в России 0,43°С за десятилетие, в то время как в предыдущий период – 0,13 °С за десятилетие.
Во-вторых, за последние десятилетия среднегодовая температура на Севере растет значительно быстрее, чем в других местах.
В-третьих, Арктические системы обладают повышенной уязвимостью по отношению к изменению климата и к последствиям антропогенной деятельности, сниженной способностью к самовосстановлению. Это обусловлено низкими температурами и малой продолжительностью тёплого периода.
Последствия изменения климата уже сейчас очевидны. Они в различной степени влияют на погодные условия, возникновение чрезвычайных ситуаций, на продуктивность и средоформирующий потенциал природных экосистем, на деятельность и образ жизни коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока. Поэтому изучение и оценка влияния изменения климата в Арктике на образ жизни и деятельность КМНС является актуальной проблемой устойчивого развития общества.
Одной из основных проблем в сфере освоения природно-ресурсного комплекса и охраны окружающей среды является вопрос глобального изменения климата. Не было внятной климатической политики и нет понимания серьезности проблем климата на уровне правительства, бизнеса, населения.
Данные метеорологических наблюдений за последние 100-150 лет свидетельствуют о происходящих на Земле изменениях, которые выражаются не только в повышении средней температуры поверхностного слоя Земли, которая за это время выросла на 0,74°С, но и в изменении других параметров климатической системы. В частности, в росте температуры нижних слоев тропосферы и снижении температуры нижних слоев стратосферы, увеличении теплосодержания верхнего слоя (0-700 м) океана, снижении площади ледников, повышении уровня моря и пр. Причем темпы роста изменений увеличиваются.
Производство, переработка, транспортировка, хранение нефти и природного газа связаны с неизбежными выбросами метана в атмосферный воздух, который вносит существенный вклад в антропогенные выбросы всего мира. Ежегодно в атмосферу выбрасывается до 88 млрд. м3 или порядка 1200 млн. тонн метана (http://www. globalmethane. org/documents/oil-gas_fs_rus. pdf). В связи с этим нефтегазовые компании многих стран прикладывают значительные усилия по совершенствованию технологических процессов, снижению углеродоемкости и модернизации производства, включая разработку и реализацию технических решений по сокращению выбросов метана. Так, в 2014 г. объем метана, выпущенный в атмосферу предприятиями Группы Газпром составил приблизительно 1,398 млн. т [1].
Метан поступает в атмосферу от объектов нефтегазовой отрасли России при эксплуатации технологического оборудования в секторе добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения углеводородного сырья. Одной из главных задач, которые стоят перед Компаниями нефтегазового сектора России, является инвентаризация, учет и контроль выбросов метана от организованных и неорганизованных источников, в том числе оперативное определение и измерение потерь метана с утечками, а также дальнейшее их сокращение. Наибольший объем выбросов метана приходится на сектор транспортировки природного газа.
Оценка и сокращение выбросов метана обеспечивает значительное ресурсосбережение нефтегазового сектора России, приводит к увеличению выручки и прибыли за счет экономии сырья и повышения энергоэффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Таким образом, меры по сокращению выбросов метана могут быть высокорентабельными. Например, затраты на использование агрегатов с высоким КПД, затраты на перевод газовых пневматических регуляторов на воздух КИП могут окупиться за несколько месяцев в зависимости от цены на природный газ.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 |
