Опыт строительства завода глубокой переработки попутного нефтяного газа

Опыт строительства завода глубокой переработки попутного нефтяного газа

Концептуальный инжиниринг, проектирование, поставка оборудования, шефмонтаж, пусконаладка.

Период выполнения работ: январь 2010- июль 2011 г.г.

Описание установки:

Установка комплексной переработки попутного нефтяного газа производительностью по входящему газу 110 млн. нм 3 /год размещена на площадке нефтяного месторождения «Кенлык», находящегося в Кызылординской области Республики Казахстан. Вырабатываемая продукция – СОГ (сухой отбензиненный газ) по СТ РК 1666-2007, полностью соответствующий СТО Газпром 089-2010, смесь пропан-бутан технического по ГОСТ 20448-90 и конденсат газовый стабильный по СТ РК 2188-2012.

Задачи проекта:

Хорошо известно, что именно нефтяная отрасль Казахстана на сегодняшний день является одной из важнейших в экономической инфраструктуре республики. Доходы от поставок нефтегазового сырья и нефтепродуктов собственного производства на внутренний и внешний рынки во многом обеспечивают невиданное увеличение ВВП на 5-10% ежегодно, создавая предпосылки для дальнейшего процветания и выдвижения Республики Казахстан в число наиболее динамично развивающихся стран мира. Вот почему столь значимым фактором является постоянное увеличение доли недропользования, включая наращивание темпов разведки и пуска в эксплуатацию все новых месторождений нефти и газа. Помимо только финансового фактора правительство Республики Казахстан в последние несколько лет ужесточила надзор и в экологической сфере, стараясь минимизировать выброс углеводородов в атмосферу. В связи с этим, был разработан и подписан закон «О недрах и недропользовании», устанавливающий требование к нефтекомпаниям об утилизации 95% добываемого попутного нефтяного газа (ПНГ), ограничивающее объем его сжигания в факелах на месторождениях и повышающее платежи за сверхлимитное сжигание газа.

Компания «Саутс-Ойл» заслуженно считается одним из наиболее успешных и динамично развивающихся предприятий на нефтегазовом рынке Казахстана, поэтому задачи, поставленные выше, особенно актуальны для них. Мы предложили компании «Саутс-Ойл» ряд высокоэффективных решений, которые позволили не только решить проблемы со сжиганием попутного нефтяного газа, но и даже заработать на этом. Кроме того, рекомендуемые нами решения быстро реализуемы – не более 1,5-2-х лет с подписания контракта. Если перефразировать известную поговорку, то наша компания всегда «убивает» сразу трех зайцев: решает экологическую проблему, помогает заработать заказчику и реализует всё это в кратчайшие сроки.

Если повести итог всего вышенаписанного, то основная цель данного проекта — это максимальная переработка попутного нефтяного газа с получением высококачественных продуктов, востребованных у покупателей в Казахстане и за его пределами.

Основные решения:

Попутный нефтяной газ (далее-ПНГ) — это природный углеводородный газ (смесь газов и парообразных углеводородных и не углеводородных компонентов), растворенный в нефти или находящийся в «шапках» нефтяных и газоконденсатных месторождений. ПНГ является побочным продуктом нефтедобычи, но при этом также ценным сырьем для дальнейшей переработки. Однако в отличие от природного газа, добычу которого можно регулировать в зависимости от объёма потребления, попутный газ извлекается вместе с нефтью, независимо от того имеются или отсутствуют условия для его использования. Поэтому было очень важно обеспечивать широкое регулирование производительности установки по входному потоку ПНГ.

Технологические решения, предложенные нашей компанией основаны на обширной практике передовых североамериканских нефтегазовых компаний и позволяют добиться этого с наилучшими показателями безопасности и эффективности.

Для выполнения вышеперечисленных технических решений нашей компанией предложена, спроектирована, согласована с заказчиком, поставлена и успешно запущена в работу установка комплексной переработки попутного нефтяного газа, состоящей из следующих блоков:

Блок приема попутного нефтяного газа

Блок приема попутного нефтяного газа предназначен для отделения свободной воды, углеводородного конденсата и механических примесей. Сепаратор входящего газа представляет собой емкостной аппарат, расположенный вертикально. Аппарат и основная обвязка выполнена на скиде.

Компрессорная станция

Компрессорная станция, состоящая из 2-х поршневых машин AJAX DPC-2804, предназначена для компримирования попутного нефтяного газа до давления 60 бар изб. Компрессоры типа AJAX DPC-2804 с четырьмя поршневым блоками цилиндров и интегрированным двигателем компрессорного блока. Данный вид агрегата оснащён двухтактным двигателем. Компрессоры данного типа известны своим «вечным» сроком службы, легкостью в эксплуатации и низкими технологическими затратами. Они крайне неприхотливы в обслуживании и могут работать практически на любом составе газа. В данном проекте компрессоры установлены под навесом, что защищает агрегат от атмосферных осадков, а также прямых солнечных лучей, что позволяет избежать дополнительных рисков при эксплуатации. Также такое техническое решение значительно облегчает работу операторов, что в итоге ведет к меньшим капитальным затратам и как следствие к меньшим срокам окупаемости.

Блок первичной подготовки и осушки газа

Трехфазный сепаратор представляет собой емкостной аппарат, расположенный горизонтально. Основное назначение трехфазного сепаратора – это отделение, образованного в процессе сжатии газа, конденсата. С верха трехфазного сепаратора выходит газ, из «середины» конденсат, а третья фаза (водная) направляется в дренажную емкость периодического опорожнения.

Блок осушки газа адсорбционного типа

Молекулярно-ситовой осушитель газа представляет собой аппараты колонного типа. Основное его назначение — это выделение влаги из газа, т.е. доведение точки росы газа до уровня, необходимого для дальнейшей переработки газа. В качестве адсорбента используются молекулярные сита (цеолиты). Процесс осушки на цеолитах включает в себя стадию адсорбции (поглощение воды цеолитами), и процесс десорбции – регенерация цеолита (выделение воды из пор цеолита). Процесс десорбции ведут газом регенерации, поступающим из печи нагрева газа регенерации молекулярных сит.

Блок низкотемпературной сепарации

Блок сепарации состоит из 2-х сепараторов и 2-х пластинчатых теплообменников.

Пластинчатые теплообменники участвуют в процессе охлаждения газа, либо за счет рекуперации, либо за счет внешнего холодильного контура.

Низкотемпературный и холодный сепараторы представляет собой емкостные аппараты, расположенные на одном скиде. Основное назначение аппаратов – это отделение конденсата от газа после резкого понижения температуры.

Блок фракционирования

Блок предназначен для получения СПБТ и конденсата газового стабильного. В его состав входят 2 колонны со всеми сопутствующими аппаратами, такими как ребойлеры, емкости рефлюкса, насосы и аппараты воздушного охлаждения.

Колонна-деэтанизатор представляет собой аппарат колонного типа, расположенный вертикально. В качестве массообменных устройств используются тарельчатые контактные устройства. Основное назначение колонны-деэтанизатора – это выделение этановой фракции.

Для поддержания температурного режима колонны, предусмотрено верхнее «острое» орошение, осуществляемое рефлюксными насосами, откачивающими конденсат из ёмкости рефлюкса деэтанизатора. Так же в колонну-деэтанизатор предусмотрена подача тепла. Подача тепла осуществляется по средствам циркуляции кубового потока через ребойлер деэтанизатора.

Колонна-дебутанизатор представляет собой аппарат колонного типа, расположенный вертикально. В качестве массообменных устройств используются тарельчатые контактные устройства. Основное назначение колонны-дебутанизатора – это разделение пропан-бутана и С5+.

Для поддержания температурного режима колонны, предусмотрено верхнее «острое» орошение, осуществляемое рефлюксными насосами, размещенными на скиде ёмкости рефлюкса дебутанизатора, откачивающими конденсат из ёмкости рефлюкса дебутанизатора. Так же в колонну-дебутанизатора предусмотрена подача тепла. Подача тепла осуществляется по средствам циркуляции кубового продукта через ребойлер дебутанизатора.

Читайте также:  Методы самостоятельной балансировки водяного отопления в частном доме

Пропановый холодильный цикл

Для генерации внешнего холода применена установка искусственного холода на основе пропана на базе винтовых компрессоров производства фирмы Vilter (США) по схеме: один компрессор в работе, а один в резерве. Компрессоры установлены над навесом, что делает оборудование менее уязвимым к атмосферным осадкам и прямым солнечным лучам, что продлевает срок службы оборудования. Также такое техническое решение облегчает работу операторов.

Система хранения и налива

Для хранения готовой продукции и отпуска ее потребителям проектом предусмотрена специализированная площадка базы хранения, площадка насосно-компрессорной и площадка налива СПБТ и конденсата газового стабильного, расположенная отдельно от основного технологического оборудования. В состав технологических сооружений этой площадки входят:

• Резервуарный парк хранения продукции (4 емкости марки ПС-200-0-2-И объемом 200м 3 для СПБТ и 1 емкость марки 1-200-1,0-3-И 200м 3 для конденсата газового стабильного)

• Насосно-компрессорное отделение (два насоса марки FAS-LGL 3 и два компрессора марки FAS-601/602 для СПБТ, для конденсата газового стабильного два насоса марки FAS-LGL 3)

• Узел налива продукции в автоцистерны-газовозы (две колонки для СПБТ и одна для конденсата газового стабильного)

Все технологическое оборудование и емкости оборудованы предохранительными клапанами для сброса излишков газа на факельный коллектор и защиты аппаратов от превышения давления .

Блок печей нагрева

Печь нагрева представляет собой нагревательный аппарат, где для нагрева теплоносителя используется тепло, выделяемое при сжигании топливного газа. Кроме самой печи в комплект блока входит расширительный бак теплоносителя с насосами.

Компрессорная станция КИПиА

Для обеспечения установки инструментальным воздухом была поставлена компрессорная станция КИПиА на базе винтового компрессора марки SM11 и адсорбционного осушителя холодной регенерации марки DC 12 E (на точку росы минус 70°C) производства немецкой компании Kaeser Kompressoren.

Оборудование операторной и система мониторинга завода

Технологический процесс, а также аппараты установки оборудованы современными контрольно-измерительными приборами, а также всей необходимой предохранительной, запорной, отсечной и регулирующей арматурой. Это позволяет «мониторить» технологический процесс в автоматическом/дистанционном режиме из помещения операторной.

Вид главной мнемосхемы, представленный ниже, содержит условно графические изображения технологических аппаратов, включая изображения потоков и электроагрегатов, анимированные изображения датчиков, запорной, регулирующей арматуры и органов управления.

Результаты:

• Всего за 18 месяцев был выполнен проект «под ключ».

• На данный момент заказчик уже более 4 лет эксплуатирует нашу установку, получая высокачественный продукт, который реализуется на рынке Республики Казахстан (а также за ее пределами) по очень выгодным ценам. Кроме этого, часть полученной продукции ТОО «Саутс-Ойл» использует для собственных нужд, а часть использует для поставок населению.

• Нефтекомпания «Саутс ойл» внедрила технологию глубокой переработки попутного газа, чем выполнила свои обязательства перед правительством Республики Казахстан и избежала, тем самым, значительных штрафов.

• Технология глубокой переработки, используемая на заводе по утилизации газа, значительно сократила выбросы в атмосферу за счет уменьшения сжигания газа на факелах.

• За время работы не произошло каких-либо форс-мажорных происшествий, либо значительных поломок оборудования.

• Инженеры компании своевременно и с большой ответственность относятся к сервисному обслуживанию оборудования, что позволяет ему работать безостановочно и выдавать необходимые продукты на протяжении всего периода эксплуатации.

• Из-за переменного характера подачи ПНГ установка доказала возможность работы в широких диапазонах регулирования.

• На установке обеспечен высочайший уровень безопасности, соответствующий всем мировым стандартам.

• Предприятие по утилизации ПНГ построено с расчетом на перспективу.

• Установка окупилась менее чем за 1,5 года.

• Система автоматики и мониторинга значительно облегчила работу операторов, а также свела вероятность человеческого фактора почти к 0.

Источник



Переработка природного газа

Разработка месторождений началась с середины прошлого века. Потенциал газа оценили по достоинству и теперь используют в различных отраслях производства. Проведенная переработка природного газа решает проблему с очисткой и расширяет области применения высококалорийного продукта после транспортировки.

Переработка природного газа

Происхождение и состав сырья

Объяснить происхождение газа пока не удалось. Ученые выдвигают предположения, и основной спор ведется между двумя популярными теориями.

Согласно первой в океан, расположенный на месте материков, попадали живые организмы. В процессе гибели и разложения накапливались огромные массы. По мере погружения происходило воздействие высоких температур и давления. Соединение с водородом привело к появлению углеводорода.

Второе предположение говорит о геологических процессах, связанных с перепадами давления. Углеводороды скапливаются на глубине с меньшим уровнем и образуют месторождения. Основной состав газа включает:

  • метан и бутан;
  • пропан и этан;
  • водородные и углеродные соединения;
  • гелий и азот;
  • разнообразные примеси.

Сырье в месторождении находится в газообразном состоянии. Газ можно обнаружить в нефти и воде. Природный продукт абсолютно без запаха, придание аромата происходит после переработки и одорации.

Добыча газа

Переработка природного газа

При разработке нефтяных скважин нередко получали газ, считавшийся побочным продуктом. Залежи сырья располагаются в пористых горных породах и пустотах на глубине до 10 тысяч метров.

  1. Предстоящая добыча газа начинается с геолого-разведочных работ. Потребуется найти место залегания, определить объем и глубину.
  2. Устанавливается скважина, и производится бурение. Современные методы позволяют дойти до 12 километров. При разработке нефтяного пласта первоначально откачивают газ.
  3. Крупные месторождения, предполагающие длительную эксплуатацию (до 10 лет), приведут к строительству предприятий по очистке и переработке. Это сокращает расходы на перевозку.
  4. Малый объем примесей приведет к немедленной транспортировке. На специализированном предприятии происходит глубокая переработка и получение полезных компонентов.

Для перевозки проще использовать трубопровод. Газ перемещается под давлением и расходы минимальны. Специализированные танкеры сумеют доставить продукт в сжиженном виде при соблюдении определенных условий.

Значение переработки

Разведка, установка скважин и добыча превращаются в первые этапы. Возникает острая необходимость произвести первичную очистку непосредственно на месте.

Особенно важно отделить соединения серы. В дальнейшем она смешивается с водородом и найдет применение в химической отрасли. Полнейшая очистка пройдет на предприятиях, занимающихся переработкой газа. Применяемые технологии позволяют не наносить вреда окружающей среде. Выделенные продукты переработки востребованы в других отраслях.

Принцип работы заводов по переработке

Специализированные комплексы перерабатывают газ с определенной целью. Конечный продукт должен полностью очиститься от примесей и нужно постараться извлечь больше полезных элементов.

Крупное производство уделяет особое внимание минимализации затрат. Однако это не должно привести к нарушению экологического баланса. Вторичное сырье будет высококачественным и недорогим.

Читайте также:  Downloads for Intel 174 Ethernet Connection I219 Series

Действующие способы

Переработка природного газа

Если нефть нуждается в обязательной очистке и подготовке, газ нередко попадает в трубопровод незамедлительно. На предприятии выбирают способы переработки, соответствующие составу сырья:

  • задействуют физические и энергетические методы;
  • проводят химические и каталитические реакции;
  • используют термохимический процесс.

Действующие варианты проверены временем и отвечают уровням безопасности. С помощью вторичной переработки происходит окончательная очистка газа от примесей.

Физическая переработка

Основа метода базируется на физических и энергетических характеристиках газа. В начале процесса происходит нагрев, и изменяется состав сырья. Удается на месте разработки избавиться от примесей.

Нагрев приводит к последующему охлаждению. Вместо компрессоров стали устанавливать нефтяные насосы и эжекторы, удешевляющие очистку и разделение.

Использование химических реакций

Химико-каталитическое воздействие приведет к выбору метода. Применяют углекислотную или паровую конверсию или парциальное окисление.

Последняя схема переработки получила приоритет. Отпадает необходимость в катализаторе, и увеличивается скорость реакции. Термохимический режим связан с тепловыделением, происходящим из-за неполного окисления углеводородов.

Минус заключается в поднятии температуры до 11 тысяч градусов и необходимости выдерживать давление в 3 атмосферы. В результате переработки возникает синтезированный газ, нераспадающийся на элементы.

Транспортировка природного газа

Предстоящая транспортировка газа по газопроводу или с помощью танкера должна произойти после предварительной подготовки. Следует изучить состав и избавиться от вредных элементов.

Пары воды конденсируются и накапливаются в местах изгиба трубопровода. Сера приводит к преждевременной коррозии. Азотные устройства помогут создать инертную среду и ускорить скорость прохождения.

При подготовке используется несколько схем. Рядом с месторождением происходит первичная очистка и сушка в абсорбционных колоннах. Отделение гелия и сероводорода производится на специализированном предприятии.

По газопроводу

Переработка природного газа

Сечение газопровода доходит до 1.4 метра. Потребуется выдерживать определенное давление, доходящее до 75 атмосфер. Продвижение на удаленное расстояние приведет к потере энергии.

Исправить ситуацию сумеют компрессорные станции. Давление доходит до 120 атмосфер с дальнейшим охлаждением. Строительство и обслуживание требует вложения средств, однако метод наиболее рентабельный и позволяет не завышать цену газа.

С помощью танкеров

В последние годы построены терминалы, способствующие перевозке газа в специальных танкерах-газовозах. В судне устанавливают изотермические емкости, и снижают температуру до минус 60 градусов, необходимых для транспортировки в сжиженном состоянии.

Газопровод протягивают от месторождения к морскому побережью. В терминале осуществляется сжижение и закачка. Вместимость судна варьируется от 150 до 250 тысяч кубометров.

Высокие расходы неизбежны, поскольку необходимо создать налаженную инфраструктуру. Есть немало плюсов. Уровень безопасности выше, учитывая сжиженное состояние. Метод транспортировки экономичный, если потребитель находится на расстояния свыше 2000 километров.

Другие методы

Перевозка газа производится в железнодорожных цистернах в сжиженном виде. Планы перевозить сырье на дирижаблях пока не нашли применения. Транспортировка в газогидратном состоянии нуждается в доработке.

Продукты и переработки и применение

Чистый газ занимает объем до 80 процентов. Отличный источник топлива особенно востребован в зимний период. Полученные основные продукты химической переработки помогут создать ценную продукцию.

Переработка природного газа

  1. Производным компонентом метана станет формальдегид. Нашел применение в строительстве, мебельном производстве, медицине и косметологии. Производят теплоизоляцию, антисептики, фанеру и плиты.
  2. Аммиак востребован в качестве сельхозудобрения. Нужен в пищевой промышленности и при разработке лекарственных препаратов.
  3. Смолы способствуют созданию красителей и лака, применяемых в строительстве.
  4. Инертный гелий нужен для спутников, ядерных реакторов, медицинских изделий и проведения геологоразведки.
  5. Производство краски, каучука и полиуретана нуждается в анилине.
  6. Метанол становится топливным элементом и растворителем.
  7. Кислоты применяют в кулинарии, легкой и текстильной промышленности.
  8. Изготовление пластмассовых изделий не обойдется без включения этилена, созданного после соединения с этаном.

Методы переработки делают добычу газа выгодной, поскольку технологии позволяют извлечь все ценные компоненты. Отрасли экономики получают качественное сырье по низкой себестоимости.

Заключение

В плане экологии газ остается самым чистым видом топлива. Во время сгорания выброса вредных веществ практически не происходит. Создание парникового эффекта больше связано с другими источниками. Обойтись без переработки сырья невозможно. Первичное очищение проходит на месте разработки. Это уберегает трубопровод от разрушения и способствует отделению полезных элементов. На специализированных предприятиях сумеют окончательно синтезировать продукт. Отходы отсутствуют, поскольку выделенные элементы нужны в других отраслях и пользуются необычайным спросом.

Источник

Переработка газа и нефти

Перспективы развития «Газпрома» как одного из лидеров мировой энергетики тесно связаны с совершенствованием переработки углеводородов. Компания нацелена на увеличение глубины переработки и рост объемов производства продукции с повышенной добавочной стоимостью.

Перерабатывающие мощности

В перерабатывающий комплекс Группы «Газпром» входят заводы по переработке газа и газового конденсата ПАО «Газпром» и мощности по нефтепереработке ПАО «Газпром нефть». Также в Группу входят ООО «Газпром нефтехим Салават» — один из крупнейших в России производственных комплексов нефтепереработки и нефтехимии. «Газпром» постоянно модернизирует действующие и создает новые перерабатывающие предприятия. На Дальнем Востоке строится Амурский газоперерабатывающий завод. В Ленинградской области — комплекс по переработке этансодержащего газа и производству СПГ в Усть-Луге. Заводы станут одними из самых мощных в мире. Амурский ГПЗ будет лидером по производству гелия, а комплекс в Усть-Луге — крупнейшим по объему производства сжиженного природного газа в регионе Северо-Западной Европы.

Основные активы и проекты Группы «Газпром» и совместных предприятий в переработке углеводородного сырья, газо- и нефтехимии по состоянию на 31 декабря 2019 года

Основные активы и проекты Группы «Газпром» и совместных предприятий в переработке углеводородного сырья, газо- и нефтехимии по состоянию на 31 декабря 2019 года

Основные активы и проекты Группы «Газпром» и совместных предприятий в переработке углеводородного сырья, газо- и нефтехимии по состоянию на 31 декабря 2019 года

Переработка газа

Основные мощности Группы «Газпром» по переработке газа и газохимии по состоянию на 31 декабря 2019 года:

Астраханский газоперерабатывающий завод (ГПЗ);

Южно-Приобский ГПЗ (доступ Группы «Газпром» к 50% мощности);

Оренбургский гелиевый завод;

Томский завод по производству метанола;

Завод «Мономер» ООО «Газпром нефтехим Салават»;

Газохимический завод ООО «Газпром нефтехим Салават»;

Завод по производству минеральных удобрений ООО «Газпром нефтехим Салават».

Астраханский ГПЗ

Астраханский ГПЗ

В 2019 году Группой «Газпром» без учета давальческого сырья переработано 31,5 млрд куб. м природного и попутного газа.

Оренбургский ГПЗ

Оренбургский ГПЗ

Объемы переработки природного и попутного газа в 2014–2018 годах, млрд куб. м (без учета давальческого сырья)

За год, закончившийся 31 декабря
2015 2016 2017 2018 2019
Переработка природного и попутного газа, млрд куб. м
ПАО «Газпром» и его основные дочерние общества 30,64 30,06 29,94 30,14 30,60
Газпром нефтехим Салават 0,44 0,49 0,43 0,47 0,44
Газпром нефть 0,10 0,44 0,45 0,45 0,43
Всего 31,18 30,99 30,82 31,06 31,47

Производственные мощности ООО «Газпром нефтехим Салават»

Производственные мощности ООО «Газпром нефтехим Салават»

Производственные мощности ООО «Газпром нефтехим Салават»

Переработка нефти и газового конденсата

Основные мощности Группы «Газпром» по переработке жидкого углеводородного сырья (нефти, газового конденсата, мазута) по состоянию на 31 декабря 2019 года:

Читайте также:  Погрешность установки забора между участками

Сургутский завод по стабилизации конденсата им. В. С. Черномырдина;

Уренгойский завод по подготовке конденсата к транспорту;

Нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) ООО «Газпром нефтехим Салават»;

Московский НПЗ Группы «Газпром нефть»;

Омский НПЗ Группы «Газпром нефть»;

Ярославнефтеоргсинтез (доступ Группы «Газпром» к 50% мощности через ПАО «НГК „Славнефть“»);

Мозырский НПЗ, Республика Беларусь (до 50% от объема поставляемой на НПЗ нефти, доступ Группы «Газпром» через ПАО «НГК „Славнефть“»);

НПЗ Группы «Газпром нефть» в гг. Панчево и Нови-Сад, Сербия.

Омский НПЗ

Омский НПЗ

Основным нефтеперерабатывающим предприятием Группы «Газпром» является Омский НПЗ — один из самых современных нефтеперерабатывающих заводов России и один из крупнейших в мире.

Московский НПЗ

Московский НПЗ

В 2019 году Группой «Газпром» переработано 67,1 млн т жидкого углеводородного сырья.

Источник

Переработка природного газа: способы и технология

Перспективное развитие крупнейших отраслей промышленности невозможно без ценнейшего сырья и энергоносителя высокого качества – природного газа. Его использование не только автоматизирует многие технологические процессы, но и значительно улучшает бытовые условия населения.

Что такое природный газ?

Не существует единой химической формулы природного газа – в каждом месторождении он имеет состав с различным соотношением входящих в него компонентов.

Природный газ – это смесь углеводородов, большую часть которых составляет метан. Остальными компонентами являются: бутан, пропан, этан, водород, сероводород, гелий, азот, диоксид углерода.

Природный газ не имеет цвета и запаха, его наличие в воздухе невозможно определить без помощи специальных приборов. Знакомый каждому человеку запах придаётся газу искусственным путём (одоризацией). Благодаря этому процессу имеется возможность ощущать присутствие газа в воздухе и предотвращать опасные для жизни ситуации.

Происхождение

Относительно происхождения газа не существует единой теории, учёные придерживаются двух версий:

  • Когда-то на месте материков был океан. Погибая, живые организмы скапливались в пространстве, в котором не было воздуха и бактерий, запускающих процесс разложения. Благодаря геологическим движениям накопленные массы погружались всё глубже в недра Земли, где под воздействием высокого давления и температуры вступали в химические реакции с водородом, образовывая углеводороды.
  • Динамика Земли способствует поднятию углеводородов, находящихся на огромной глубине, там, где меньший уровень давления. В результате этого образуются газовые или нефтяные месторождения.

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.

Процесс добычи газа включает в себя несколько стадий:

    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.

Зачем нужна переработка природного газа

Образование природного газа приходится на период формирования слоёв пористых пород, содержащих нефть, и угольных пластов. Помимо компонентов, важных для нужд промышленности, он содержит примеси, затрудняющие процесс транспортировки и использования конечными потребителями.

Сразу после добычи газ на установках комплексной подготовки осушается, в ходе чего из него извлекаются пары воды и серы. Дальнейшая переработка природного и попутного газа осуществляется на химических и газоперерабатывающих заводах.

Основной принцип работы заводов по переработке

Главная задача предприятия, занимающегося переработкой природного газа, – максимально возможное извлечение всех компонентов ископаемого и доведение их до товарного состояния. При этом не должен наноситься вред окружающей среде и земным недрам, а финансовые затраты необходимо сводить к минимуму.

Благодаря выполнению всех аспектов этого правила, продукты переработки природного газа считаются высококачественными и экономичными.

Способы переработки

Существуют следующие способы переработки газа:

  • физико-энергетические;
  • химико-каталитические;
  • термохимические.

Физико-энергетические методы применяются для сжатия газа и разделения его на составляющие с помощью охлаждающих или нагревательных установок. Данная технология переработки природного газа чаще всего используется непосредственно на месторождениях.

Изначально процесс сжатия и разделения осуществлялся при помощи компрессоров. На сегодняшний день успешно применяется менее затратное в финансовом плане оборудование – эжекторы и нефтяные насосы.

Химико-каталитический способ переработки природного газа подразумевает превращение метана в синтез-газ для его последующей переработки. Это возможно сделать тремя способами: паровой или углекислотной конверсией, парциальным окислением.

Зачастую используется метод парциального окисления метана. Это обусловлено удобством проведения процесса в автотермическом режиме (когда при неполном окислении углеводородов сырьё нагревается благодаря тепловыделению), скоростью реакции и отсутствием необходимости использования катализатора (как при паровой и углекислотной конверсии).

Полученный синтез-газ в дальнейшем не подвергается процессу разделения на составляющие.

Термохимические способы подразумевают термическое воздействие на природный газ, в результате чего образуются непредельные углеводороды (например, этилен, пропилен). Осуществление процесса возможно только при очень высоких температурах (около 11 тыс. градусов Цельсия) и давлении в несколько атмосфер.

Продукты переработки

У многих людей слово «газ» ассоциируется с топливом и газовой плитой. На самом же деле применение его составляющих более обширно:

  • гелий – ценное сырьё, используемое в высоких технологиях, например при изготовлении медицинского оборудования и магнитных подушек для длительных поездок в общественном транспорте, при конструировании ядерных реакторов и космических спутников;
  • формальдегид, один из производных метана, – сырьё, играющее большую роль в производстве фенопластов (тормозные накладки, бильярдные шары) и смол, являющихся важным компонентом строительных конструкционных материалов (фанера, ДВП), лакокрасочных и теплоизоляционных изделий;
  • аммиак – используется в фармацевтической (водный раствор), сельскохозяйственной (удобрения) и пищевой (усилитель вкусовых свойств) отраслях промышленности;
  • этан – сырьё, из которого производят полиэтилен;
  • уксусная кислота – широко применяется в текстильной промышленности;
  • метанол – топливо для автотранспорта.

Добыча и переработка природного газа – процессы, благодаря которым эффективно развиваются важнейшие отрасли промышленности. Конечному потребителю газ поступает после тщательной обработки, его применение значительно улучшает условия быта.

Источник