«Блочная установка по получению сжиженного газа из попутного нефтяного газа» (стр. 1 )

Номинация «Перспективный проект»

«Блочная установка по получению сжиженного газа из попутного нефтяного газа»

Руководитель проекта:

Инженер

E-mail: *****@***ru

Тел. моб. [phone]

Тел. раб. 8 (3532) 77 55 28, доб. 289

Рабочий адрес: 460000, г. Оренбург,

, ОКП-1

Оренбург

2011

Содержание

1. Аннотация……………………………………………………………………………………….3

2. Объемы сжигания попутного газа в России и мире. Рынок сбыта…………………..………4

3. Экологические и климатические последствия масштабного сжигания ПНГ…...…………..5

4. Финансовые последствия масштабного сжигания попутного газа………………..………...6

5. Современное состояние исследований и разработок в области утилизации попутного газа. Возможные пути решения проблемы …………………………………………...........………….7

6. Предлагаемое техническое решение……...……………………………………………………8

7. Описание технологического процесса установки……………….……………………………9

8. Аппаратурное оформление……..……………………………………………………………...14

9. Ориентировочный расчет капитальных затрат на производство одной установки и срока ее окупаемости ………………………...........................................................................................…..17

10. Порядок коммерциализации результатов разработки. Предстоящие затраты по проекту.17

11. Литература……………………………………………………………………………………...20

1. Аннотация

Попутный нефтяной газ (ПНГ) – побочный продукт при сепарации и разгазировании нефти перед отправкой ее в нефтепроводы. ПНГ является эффективным энергоносителем и ценным химическим сырьем.

Потери попутного нефтяного газа связаны, в первую очередь, с неподготовленностью инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки. В этом случае попутный нефтяной газ просто сжигается на факелах.

Это сжигание, сопровождающееся выбросами углекислого газа и окислов азота, во-первых, наносит непоправимый вред экосистеме Земли, а после вступления в силу положений Киотского протокола о сокращении вредных выбросов эта проблема обретает новые аспекты.

Во-вторых – это нерациональное использование невосполняемых ресурсов страны и Земли в целом. Горение факелов приводит к огромным потерям ценного углеводородного сырья (по некоторым данным в мире ежегодно сжигается 100 млрд. м3 ПНГ), которое способно не только окупать строительство установок по его переработке, но и приносить весьма значительный дополнительный доход. Потребность в углеводородах растет прямо пропорционально непрерывному росту мировых цен на нефть, к тому же стремительное истощение запасов «сухого» газа из т. н. сеноманских залежей заставляет разрабатывать всё больше газоконденсатных месторождений и переходить к утилизации ПНГ всё меньших объемов.

Потери нефтяного попутного газа формируются, в основном, за счет мелких, средних (объемы ПНГ – до 10 млн куб. м в год), удаленных от трубопроводных систем и мест переработки, месторождений. Организация утилизации ПНГ на таких месторождения, при действующих технологических схемах, является капиталоемким мероприятием, со значительными эксплуатационными затратами. Предлагаемая в данном проекте блочная установка по получению смеси пропана и бутана технических (СПБТ) из ПНГ частично утилизирует нефтяной попутный газ, выделяя из него ценные углеводороды. Продукт установки соответствует ГОСТ 20448-90 (для марки СПБТ), ГОСТ Р 52087-2003 (для марки ПБТ) и является товарным, готовым к реализации.

Блочная установка по получению смеси пропана, бутана технических из ПНГ использует процесс низкотемпературной сепарации (с использованием трехпоточной вихревой трубы – ТВТ – для охлаждения газа) и стабилизацию конденсата в колонне-деэтанизаторе, имея при этом минимально необходимое аппаратурное оформление.

Применение ТВТ в процессе подготовки газа обусловлено большей эффективностью по сравнению с простым дросселем.

Технологический процесс установки разработан таким образом, что без источника внешнего холода за счет рекуперации холода, образующегося в процессе подготовки газа, газ последовательно охлаждается с последующей сепарацией.

В данном проекте представлены результаты расчетов минимально необходимых размеров аппаратов и технологического режима в них, примерный план размещения и компоновки оборудования, принципиальная технологическая схема установки, и предварительное экономическое обоснование ее рентабельности.

Предлагаемая блочная установка достаточна проста в эксплуатации (обладает высокой степенью автоматизации) и решает две важнейшие проблемы: рациональное использование ценнейших ресурсов и снижение экологической нагрузки на окружающую среду от сжигания ПНГ (при сжигании 1 м3 осушенного на установке газа в окружающую среду выделяется на 27% меньше углекислого газа, чем при сжигании 1 м3 исходного ПНГ). Кроме того, ее использование на нефтяных месторождениях с малыми расходами по газу (до 10 млн. м3 в год) переведет утилизацию ПНГ в коммерчески выгодный вид деятельности.

2. Объемы сжигания попутного газа в России и мире. Рынок сбыта

В настоящее время очень остро стоит проблема утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), извлекаемого в значительных объемах в процессе добычи нефти. Большая часть его сейчас сжигается на факелах, т. к. почти на всех месторождениях, не имеющих достаточно развитой инфраструктуры, его транспортировка для дальнейшей переработки связаны с высокими затратами на само строительство объектов сбора, транспорта и переработки и для нефтяников является нерентабельным.

Объемы добычи попутного газа находятся в прямой зависимости от добычи нефти, поскольку к попутному газу относятся растворенные в нефти газы и газы газовых шапок из всех видов месторождений углеводородного сырья, добываемого через нефтяные скважины. 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.

По данным МПР, из 55 млрд. м3 ПНГ ежегодно добываемого в России лишь 14 млрд. м3 (26 %) направляется на переработку, 26 млрд. м3 (47 %) списывается на технологические потери или используется на нужды промыслов и 15 млрд. м3 (27 %) сжигается в факелах.

Наиболее высокий уровень использования НПГ (более 90%) зафиксирован в Южном и Дальневосточном федеральных округах. А хуже всего дела обстоят в Северо-Западном федеральном округе, где утилизация попутного газа ненамного превышает 35%. Неудовлетворительное положение и в Сибирском ФО (65%).

Более 80% от общего объема добычи НПГ в России по данным 2006 года приходилось на пять нефтяных компаний: Сургутнефтегаз, ТНК-BP, Роснефть, ЛУКОЙЛ, Газпром нефть.

Широко распространено мнение о том, что в факелах сжигается значительно больше НПГ, чем отражено в статистике. Исследование, проведенное на средства Всемирного банка, показало, что Россия сжигает около 38 млрд м3/год.

Существуют и еще более радикальные оценки объемов сжигания газа в факелах в России. Так, в 2007 году перед встречей руководителей стран «Большой восьмерки» в Германии были опубликованы результаты исследования, проведенного Национальной океанической и атмосферной администрации США по заказу Всемирного банка. Для оценки объемов и динамики сжигания попутного газа в период 1995–2006 гг. были использованы данные военной системы метеорологических наблюдений.

Калибровка результатов показала, что в Российской Федерации отмечаются очень существенные различия между данными официальной отчетности и результатами космической съемки. В результате по данным исследования NOAA она вышла на первое место в мире с большим отрывом, вытеснив с него Нигерию: в 2004 году по данным исследования NOAA в России было сожжено 50,7 млрд м3 попутного газа, при этом в официальной отчетности говорилось только о 14,9 млрд м3. В любом случае, на долю России, по-видимому, приходится от четверти до трети мирового объема сжигания попутного газа.

На основании космических наблюдений был сделан вывод, что общий объем мирового сжигания природного газа в течение последних 12 лет оставался стабильным — в пределах 150–170 млрд м3 в год. Это равно 30% потребления природного газа в странах Евросоюза, 25% — в США, а также 75% российского экспорта природного газа. Потенциальная стоимость попутного газа, сгоревшего в факелах в 2006 году, составляет 40 млрд. долларов США. В результате этого в атмосферу поступило 400 млн. т углекислого газа.

Политика рационального использования природных ресурсов декларируется уже несколько десятилетий. Внедрена практика платежей за их нерациональное использование, но проблема утилизации попутного нефтяного газа в России не решена до сих пор. Из-за вышеизложенных препятствий ПНГ, скорее всего, так бы и сжигался в огромных количествах в факелах. И это несмотря на то, что Федеральный Закон РФ «О недрах» обязывает недропользователей проводить работы по утилизации ПНГ. В результате, с лета 2007 года резко активизировались российские правительственные структуры (Минприроды, Ростехнадзор, Минпромэнерго и пр.), призывая принять решительные меры по прекращению сжигания попутного газа.

Задача по повышению степени утилизации НПГ масштабная и комплексная. Позицию государства по отношению к рациональному использованию попутного нефтяного газа выразил Президент Российской Федерации в перечне своих поручений по этому вопросу по результатам совещания по экономическим вопросам 6 августа 2007 года. Поручением предусматривается введение запрета на эксплуатацию месторождений не оборудованных приборами учета добываемого попутного нефтяного газа, оснащение факельных установок счетчиками для учета сжигаемого ПНГ, отмена ценового регулирования ПНГ, увеличение штрафов за сверхнормативные выбросы при сжигании ПНГ, обеспечение доступа к единой системе газоснабжения для сухого газа после переработки попутного нефтяного газа и в единые электрические сети для электроэнергии, вырабатываемой на газотурбинных и газомоторных электростанциях. А так же дополнительные требования к недропользователям при разработке проектов освоения месторождений. В результате реализации указанных мер предусмотрено к 2011 году достичь уровня утилизации попутного (нефтяного) газа не ниже 85% от объема извлекаемых ресурсов, а к 2015 г. – не ниже 95%.