PNG масло. Съпътстващ нефтен газ: състав

Всяко нефтено находище, което се разработва днес, е източник не само на черно злато, но и на множество странични продукти, които изискват своевременно изхвърляне. Съвременните изисквания за нивото на екологичност на производството принуждават операторите да изобретяват все по-ефективни методи за преработка на свързан нефтен газ. През последните няколко години този ресурс е в процес на обработка и се използва широко заедно с .

Асоциираният нефтен газ или накратко APG е вещество, намиращо се в нефтените находища. Образува се над главния резервоар и в неговата дебелина в резултат на понижаване на налягането до под налягането на насищане на нефта. Концентрацията му зависи от това колко дълбоко лежи маслото и варира от 5 m 3 в горния слой до няколко хиляди m 3 в долния.

По правило при отваряне на резервоар петролните работници се натъкват на така наречената газообразна "шапка". Въглеводородните газове съществуват както самостоятелно, така и в самото масло в течна форма, отделени от него по време на процеса и преработката. Самият газ се състои предимно от метан и по-тежки въглеводороди. Неговият химичен състав зависи от външни фактори, като географията на формацията.

Основни видове

Стойността на свързания нефтен газ и перспективите за по-нататъшното му използване се определят от съотношението на въглеводородите в неговия състав. По този начин веществото, освободено от „капачката“, се нарича свободен газ, тъй като се състои главно от лек метан. Тъй като потъва по-дълбоко в резервоара, количеството му забележимо намалява, отстъпвайки място на други, по-тежки въглеводородни газове.

Условно свързаният нефтен газ се разделя на няколко групи в зависимост от това колко „въглеводород” е:

• чисти, съдържащи 95–100% въглеводороди;
• въглеводород с примес на въглероден диоксид (от 4 до 20%);
• въглеводород с примес на азот (от 3 до 15%);
• въглеводород-азот, в който азотът съставлява до 50% от обема.

Основната разлика между свързания нефтен газ и природния газ е наличието на парни компоненти, високомолекулни течности и вещества, които не са включени в групата на въглеводородите:

• водороден сулфид;
• аргон;
• карбонова киселина;
• азот;
• хелий и др.

Методи за преработка на свързан нефтен газ

Още в средата на миналия век ПНГ, неизбежно получен в процеса на добив на петрол, беше почти напълно спален. Преработката на този страничен продукт се смяташе за толкова нерентабилна, че негативните последици от изгарянето му дълго време не бяха обърнати необходимото внимание от обществеността. Въпреки това, концентрацията на продукти от горенето в атмосферата доведе до значително влошаване на здравето на населението, което постави трудна задача за химическата индустрия: преработка на APG и неговото практическо приложение. Има няколко най-популярни начина за използване на свързан нефтен газ.

дробен метод

Този метод на преработка на APG е разделянето на газа на компоненти. В резултат на процеса се получават сухи пречистени газове и широка фракция леки въглеводороди: тези и други продукти са много популярни на световния пазар. Значителен недостатък на тази схема е необходимостта от крайни потребители през тръбопровода. Тъй като LPG, PBT и NGLs са по-тежки от въздуха, те са склонни да се натрупват в низините и да образуват експлозивни облаци, които могат да причинят значителни щети при експлозия.

Свързаният нефтен газ често се използва за подобряване на добива на нефт в находища чрез повторното му инжектиране в резервоара - по този начин налягането се повишава и от един кладенец може да се добива още 10 хиляди тона нефт. Този метод на използване на газ се счита за скъп, поради което не се използва широко на територията на Руската федерация и се използва главно в Европа. Основното предимство на метода се крие в ниската му цена: компанията трябва да закупи само необходимото оборудване. В същото време подобни мерки не използват APG, а само отлагат проблема за известно време.

Монтаж на силови агрегати

Друга значима област на добив на свързан газ е снабдяването с енергия за електроцентралите. Като се има предвид правилният състав на суровините, методът е високоефективен и е много популярен на пазара.

Гамата от агрегати е широка: компаниите стартираха производството както на газови турбини, така и на бутални агрегати. Тези устройства позволяват да се осигури пълноценно функциониране на станцията с възможност за рециклиране на топлината, генерирана в производството.

Такива технологии се прилагат активно в нефтохимическата промишленост, тъй като компаниите се стремят към независимост от доставката на електричество за радиоактивни отпадъци. Въпреки това, целесъобразността и високата рентабилност на схемата могат да се дължат само на близкото местоположение на електроцентралата до полето, тъй като разходите за транспортиране на APG ще надвишават потенциалните спестявания. За безопасната работа на системата газът трябва да бъде предварително изсушен и почистен.

Методът се основава на процес на криогенно компресиране, използващ еднопоточен хладилен цикъл. Приготвеният ПНГ се втечнява чрез взаимодействието му с азот при изкуствено създадени условия.

Потенциалът на разглеждания метод зависи от редица условия:

• производителност на инсталацията;
• налягане на изходния газ;
• доставка на газ;
• съдържание на тежки въглеводороди, етан и серни съединения и др.

Схемата ще се прояви най-ефективно, ако в разпределителните станции се монтират криогенни комплекси.

Почистване на мембрана

Една от най-обещаващите технологии в момента. Принципът на действие на метода се крие в различната скорост, с която компонентите на свързания газ преминават през специални мембрани. С появата на материали с кухи влакна, методът придоби много предимства пред традиционните методи за пречистване и филтриране на APG.

Пречистеният газ се втечнява и след това преминава през процедура на разделяне в два индустриални сегмента: за получаване на гориво или нефтохимическа суровина. Процесът обикновено произвежда слаб газ, който се транспортира лесно, и NGL, които се изпращат до фабрики за производство на гума, пластмаса и добавки за гориво.

Обхват на приложение на APG

APG, както бе споменато по-горе, е отлична алтернатива на традиционните енергийни източници за електроцентрали, която е изключително екологична и позволява на предприятията да спестяват значителни средства. Друга област е нефтохимическото производство. Ако има финансови средства, е възможно газът да се подложи на дълбока преработка с последващо отделяне от него на вещества, които са много търсени и играят важна роля както в индустрията, така и в ежедневието.

Освен че се използва като енергиен източник в електроцентрали и за производство в нефтохимическата промишленост, свързаният нефтен газ се използва и като суровина за производството на синтетични горива (GTL). Тази технология едва започна да се разпространява и се очаква да стане доста рентабилна, ако цените на горивата продължат да растат.

До момента са реализирани 2 големи проекта в чужбина и се планират още 15 промени. С други думи, дори при добра ситуация в Русия, тази технология няма да бъде широко разпространена във всички региони.

Един от най-съвременните методи за ефективно промишлено използване на свързан газ се нарича „газлифт“. Тази технология улеснява регулирането на работата на кладенец, опростява поддръжката му и успешно извлича нефт от находища с висок GOR. Недостатъкът на технологията е, че изброените предимства значително увеличават капиталовите разходи за техническо оборудване на кладенеца.

Обемът на преработения ПНГ трябва да се определя от размера на полето, от което е получен. По този начин газът от малки кладенци може да се използва локално като гориво, без да се харчат пари за транспортирането му, докато суровините в по-голям мащаб могат да се преработват и използват в промишлени предприятия.

Опасност за околната среда

Актуалността на въпроса за оползотворяването и прилагането на свързан газ е свързана с отрицателния ефект, който има, ако просто се запали. С този метод индустрията не само губи ценни суровини, но и замърсява атмосферата с вредни вещества, които засилват парниковия ефект. Токсините и въглеродният диоксид вредят както на околната среда, така и на местното население, увеличавайки риска от развитие на сериозни заболявания, включително рак.

Основната пречка пред активното развитие на инфраструктура, която да се занимава с пречистването и преработката на свързан нефтен газ, е несъответствието между данъка върху факелен газ и разходите за ефективното му използване. Повечето петролни компании предпочитат да плащат глоба, вместо да отделят значителен бюджет за екологично чисти предприятия, които ще се изплатят само след няколко години.

Въпреки трудностите, свързани с транспортирането и пречистването на APG, по-нататъшното усъвършенстване на технологиите за правилното използване на тази суровина ще реши екологичните проблеми на много региони и ще стане основа за цяла национална индустрия, чиято цена в Руската федерация, според най-консервативните оценки на експертите, ще бъде около 15 милиарда долара.

Нефтен газ е газ, който се разтваря в нефт при условия на резервоар. Такъв газ се получава при разработването на нефтени находища поради намаляване на налягането в резервоара. То се намалява до под налягането на насищане с масло. Обемът на нефтен газ (m3 / t) в нефт, или както го наричат ​​още газов фактор, може да варира от 3-5 в горните хоризонти до 200-250 в дълбоките слоеве, ако находищата са добре запазени.

Свързан нефтен газ

Находища на нефтен газ са петролни находища. Свързаният нефтен газ (APG) е природен въглеводороден газ, или по-скоро смес от газове и парообразни въглеводородни и не-въглеводородни компоненти, които са разтворени в нефт или се намират в „шапките“ на нефтени и газокондензатни находища.
Всъщност APG е страничен продукт от производството на петрол. В самото начало на добива на нефт съпътстващият нефтен газ просто беше спален поради несъвършена инфраструктура за неговото събиране, подготовка, транспортиране и преработка, както и поради липсата на консуматори.
Един тон петрол може да съдържа от 1-2 m3 до няколко хиляди m3 нефтен газ, всичко зависи от региона на производство.

Използване на нефтени газове

Смесеният нефтен газ е важна суровина за енергийната и химическата промишленост. Такъв газ се характеризира с повишена калоричност, която може да варира от 9 хиляди до 15 хиляди Kcal / m3. Използването му в производството на електроенергия обаче е затруднено от нестабилния му състав и наличието на много примеси. Следователно са необходими допълнителни разходи за почистване („изсушаване“) на газа.
В химическата промишленост метанът и етанът, намиращи се в свързания газ, се използват за производството на пластмаси и каучук, докато по-тежките компоненти се използват като суровина за създаването на ароматни въглеводороди, високооктанови добавки за гориво и втечнени въглеводородни газове, а именно втечнен пропан- бутан технически (SPBT).
Според Министерството на природните ресурси и екологията на Руската федерация (MNR), от 55 милиарда m3 свързан газ, произвеждан в Русия всяка година, само 26% (14 милиарда m3) се преработват. Други 47% (26 млрд. м3) се доставят за нуждите на находищата или се отписват като технологични загуби, а други 27% (15 млрд. м3) се изгарят на факела. Експерти оценяват, че изгарянето на спътен нефтен газ е причина за загубата на почти 139,2 милиарда рубли, които могат да бъдат получени в резултат на продажбата на течни въглеводороди, пропан, бутан и сух газ.

Проблемът с изгарянето на нефтен газ

Този процес е причина за мащабни емисии на твърди замърсяващи съединения, както и за общо влошаване на екологичната ситуация в петролните райони. В процеса на „технологични загуби“ и изгаряне на APG в атмосферата се отделят въглероден диоксид и активни сажди.
В резултат на изгарянето на газ в Русия всяка година се регистрират приблизително 100 милиона тона емисии на CO2 (ако целият обем газ се запали). В същото време руските факели са известни със своята неефективност, тоест не целият газ гори в тях. Оказва се, че метанът навлиза в атмосферата, който е много по-опасен парников газ от въглеродния диоксид.
Количеството на емисиите на сажди при изгарянето на нефтен газ се оценява на около 0,5 милиона тона годишно. Изгарянето на нефтен газ е свързано с топлинно замърсяване на околната среда. В близост до факлата радиусът на термично разрушаване на почвата е 10-25 метра, а на растителния свят - от 50 до 150 метра.
Високата концентрация в атмосферата на продуктите от горенето на такъв газ, а именно азотен оксид, серен диоксид, въглероден оксид, причинява увеличаване на честотата на рак на белия дроб, рак на бронхите, както и увреждане на черния дроб и стомашно-чревния тракт, нервна система, зрение.
Най-правилният и ефективен метод за оползотворяване на свързан нефтен газ може да се нарече неговата преработка в предприятия за преработка на газ с образуването на сух изчистен газ (DGS), широка фракция от леки въглеводороди (NGL), както и втечнени газове (LHG) и стабилен газ бензин (SGB).
Правилното обезвреждане на нефтен газ ще позволи да се произвеждат около 5-6 милиона тона течни въглеводороди, 3-4 милиарда m3 етан, 15-20 милиарда m3 сух газ или 60-70 хиляди GW / h електроенергия всяка година.
Интересното е, че на 1 януари 2012 г. влезе в сила Постановлението на правителството на Руската федерация „За мерките за стимулиране на намаляването на замърсяването на атмосферния въздух с продукти от изгаряне на свързан нефтен газ в факелни инсталации“. Този документ гласи, че добивните предприятия трябва да рециклират 95% от ПНГ.

Състав на нефтен газ

Съставът на нефтения газ може да бъде различен. От какво зависи? Експертите идентифицират следните фактори, влияещи върху състава на петролния газ:

Състав на масло, в което е разтворен газ
условия за възникване и образуване на отлагания, които са отговорни за стабилността на природните нефтени и газови системи
възможността за естествено обезгазяване.

Повечето свързани газове, в зависимост от региона на производство, могат дори да съдържат не-въглеводородни компоненти, например сероводород и меркаптани, въглероден диоксид, азот, хелий и аргон. Ако въглеводородите (95-100%) преобладават в състава на нефтените газове, те се наричат ​​въглеводороди. Има и газове, смесени с въглероден диоксид (CO2 от 4 до 20%) или азот (N2 от 3 до 15%). Въглеводородно-азотните газове съдържат до 50% азот. Според съотношението на метана и неговите хомолози те разграничават:

• сух (метан повече от 85%, С2Н6 + по-високо 10-15%)
• мастни (CH4 60-85%, C2H6 + по-високи 20-35%).

Въз основа на геоложките характеристики се отделят свързани газове от газовите шапки, както и газове, които се разтварят директно в нефт. В процеса на отваряне на нефтени резервоари най-често започва да тече газ от маслените капачки. Освен това основният обем произведен APG са газове, които са разтворени в нефт.
Газът от газови капачки, наричан още свободен газ, има "по-лек" състав. Съдържа по-малко количество тежки въглеводородни газове, което се сравнява благоприятно с газа, разтворен в нефт. Оказва се, че първите етапи на разработване на находище често имат големи годишни обеми на производство на ПНГ с преобладаване на метан в състава му.
Въпреки това, с течение на времето, дебитът на свързания нефтен газ намалява, а обемът на тежките компоненти се увеличава.
За да разберат колко газ се съдържа в даден нефт и какъв е неговият състав, специалистите дегазират петролна проба, взета от устието на кладенеца или в резервоарни условия с помощта на сондажен пробоотборник. Поради непълно обезгазяване на нефти в дънната зона и подемните тръби, нефтения газ, взет от кладенеца, съдържа по-голямо количество метан и по-малък обем от неговите хомолози, в сравнение с газа от дълбоки нефтени проби.

LPG

Пълната характеристика на нефтените газове във втечнено състояние прави възможно използването им като висококачествено пълноценно гориво за автомобилни двигатели. Основните компоненти на втечнения нефтен газ са пропанът и бутанът, които са странични продукти от добива или рафинирането на нефт в газово-бензиновите предприятия.
Газът перфектно се комбинира с въздуха, за да образува хомогенна горима смес, която гарантира висока калоричност, а също така избягва детонация по време на процеса на горене. Газът съдържа минимално количество компоненти, които допринасят за образуването на въглерод и замърсяването на енергийната система, както и причиняват корозия.
Съставът на втечнения нефтен газ дава възможност за създаване на двигателни свойства на газовото гориво.
В процеса на смесване на пропан е възможно да се осигури подходящо налягане на наситените пари в газовата смес, което е от голямо значение за използването на превозни средства с газови бутилки при различни климатични условия. Именно поради тази причина наличието на пропан е силно желателно.
Втечненият нефтен газ няма цвят или мирис. Поради това, за да се гарантира безопасна работа на автомобили, му се придава специален аромат - ароматизиран.

Останалият свързан газ, който петролните компании не изгарят или изпомпват в резервоара, отива за преработка. Преди да го транспортирате до преработвателното предприятие, той трябва да бъде почистен. Освободеният газ от механични примеси и вода е много по-лесен за транспортиране. За да се предотврати попадането на втечнени фракции в кухината на газопроводите и да се облекчи сместа, тежките въглеводороди се филтрират.
Чрез отстраняване на серните елементи може да се предотврати корозивният ефект на свързания нефтен газ върху стената на тръбопровода, а чрез извличане на азот и въглероден диоксид може да се намали обемът на сместа, която не се използва при преработката. Газът се пречиства по различни методи. След завършване на охлаждането и компресирането (компресия под налягане) на газа е възможно да се пристъпи към неговото отделяне или обработка по газодинамични методи. Тези методи са доста бюджетни, но не позволяват изолирането на въглероден диоксид и серни компоненти от нефтен газ.
Ако се използват сорбционни методи, тогава в допълнение към отстраняването на сероводород се извършва и сушене от вода и мокри въглеводородни компоненти. Единственият недостатък на този метод е лошата адаптация на технологията към полеви условия, което е причина за загубата на приблизително 30% от обема на газа. Освен това методът на сушене на гликол се използва за отстраняване на течността, но само като вторичен процес, тъй като освен вода, той не отделя нищо друго от сместа.
Всички тези методи днес могат да се нарекат остарели. Най-модерният метод е мембранното пречистване. Този метод се основава на разликата в скоростта на проникване на различни компоненти на петролен газ през мембранните влакна.
Когато газът попадне в преработвателното предприятие, той се подлага на разделяне чрез нискотемпературна абсорбция и кондензация в основни фракции. Някои от тези фракции са непосредствено крайни продукти. След отделянето се получава изчистен газ, който включва метан и примес от етан, както и широка фракция леки въглеводороди (NGL). Такъв газ лесно се транспортира през тръбопроводни системи и се използва като гориво, а също така служи като суровина за производството на ацетилен и водород. Също така с помощта на преработка на газ се произвеждат автомобилен пропан-бутан от течен тип (т.е. газово моторно гориво), както и ароматни въглеводороди, тесни фракции и стабилен газов бензин.
Съпътният нефтен газ, въпреки изключително ниската рентабилност на неговата преработка, се използва активно в горивната и енергийната промишленост и нефтохимическата промишленост.

Относно въпроса за употребата свързан нефтен газ (APG)сега има много какво да се каже и напише. А именно, самият въпрос не възникна днес, той вече има доста дълга история. Специфика на производството свързан газе, че той (както подсказва името) е страничен продукт от производството на петрол. Загубите на породен нефтен газ (ПНГ) са свързани с неподготвеността на инфраструктурата за неговото събиране, подготовка, транспортиране и преработка и липсата на потребител. В този случай свързаният нефтен газ просто се изгаря.

Геоложките характеристики са свързани нефтени газове (APG)газови шапки и газове, разтворени в масло. Това означава, че свързаният нефтен газ е смес от газове и парообразни въглеводородни и не-въглеводородни компоненти, освободени от нефтени кладенци и от пластовия нефт по време на неговото отделяне.

В зависимост от производствената площ от 1 тон нефт се получава от 25 до 800 m³ съпътстващ нефтен газ.

Текущо състояние

В Руската федерация ситуацията е следната. Само в Тюменска област през годините на експлоатация на петролни находища са изгорени около 225 милиарда m³ свързани нефтени газове (APG), докато повече от 20 милиона тона замърсители са попаднали в околната среда.

По данни за 1999 г. от дълбините на Руската федерация са добити общо 34,2 млрд. m³ свързан газ, от които са използвани 28,2 млрд. m³. По този начин, степен на оползотворяване на свързания нефтен газ (ПНГ).възлиза на 82,5%, около 6 милиарда m³ (17,5%) са изгорени. Основният регион за производство на свързан нефтен газ (ПНГ) е Тюменска област. През 1999 г. тук са добити 27,3 милиарда m³, използвани са 23,1 милиарда m³ (84,6%) и са изгорени съответно 4,2 милиарда m³ (15,3%).

На заводи за преработка на газ (GPP)през 1999 г. са преработени 12,3 милиарда m³ (38%), от които 10,3 милиарда m³ са преработени директно в Тюменска област. За полеви нужди, като се вземат предвид технологичните загуби, са изразходвани 4,8 милиарда m³, други 11,1 милиарда m³ (32,5%) са използвани без преработка за генериране на електроенергия в държавната районна електроцентрала. Между другото, данните за обемите на факелен природен газ, дадени от различни източници, варират в много широк диапазон: разпространението на данните е от 4–5 до 10–15 милиарда m³ годишно.

Вреди от изгаряне на свързания газ

Освободен в околната среда продукти от горенето на свързан нефтен газ (APG)представляват потенциална заплаха за нормалното функциониране на човешкото тяло на физиологично ниво.

Статистическите данни за Тюменска област, основният регион за производство на нефт и газ в Русия, показват, че заболеваемостта на населението в много класове заболявания е по-висока от националните показатели и данните за Западносибирския регион като цяло (показателите за респираторни заболяванията са много високи!). При редица заболявания (неоплазми, заболявания на нервната система и сетивните органи и др.) се наблюдава възходяща тенденция. Много опасни въздействия, чиито последици не са очевидни веднага. Това са въздействието на замърсителите върху способността на хората да зачеват и раждат деца, развитието на наследствени патологии, отслабването на имунната система, увеличаването на броя на онкологичните заболявания.

Опции за използване на свързан нефтен газ

Асоцииран нефтен газ (APG)се изгаря не защото не може да се използва полезно и няма стойност за никого.

Възможни са две посоки на неговото използване (с изключение на безполезното факелиране):

• Енергия

Тази посока доминира, защото производството на енергия има почти неограничен пазар. Свързан нефтен газ- висококалорично и екологично гориво. Предвид високата енергийна интензивност на производството на петрол, в световен мащаб съществува практика да се използва за генериране на електроенергия за полеви нужди. Технологиите за това съществуват и те са изцяло собственост на компанията New Generation. С постоянно нарастващите тарифи за електроенергия и техния дял в производствените разходи, използването на APG за производство на електроенергия може да се счита за икономически оправдано.

Приблизителен състав на свързания нефтен газ (APG)

Диаграма на състава на асоциирания нефтен газ

• нефтохимическа

Асоцииран нефтен газ (APG)може да се преработва за производство на сух газ, доставян към главната тръбопроводна система, природен бензин, широка фракция леки въглеводороди (NGL) и втечнен газ за битови нужди. NGL е суровина за производството на цяла гама от нефтохимически продукти; гуми, пластмаси, високооктанови бензинови компоненти и др.

ПРИЛОЖЕНИЕ НА ГАЗ

Газът може да се намери в природата в находища от три вида: газ, газ-нафт и газокондензат.

В находищата от първия тип - газ - газът образува огромни естествени подземни натрупвания, които нямат пряка връзка с нефтени находища.

В находища от втория тип - газ и нефт - газът придружава нефт или нефтът придружава газ. Газо-нефтените находища, както бе споменато по-горе, са два вида: нефт с газова шапка (при която основният обем е нефт) и газ с нефтена основа (основният обем е газ). Всяко газьолно находище се характеризира с газов фактор - количеството газ (в m 3) на 1000 kg нефт.

Газокондензатните отлагания се характеризират с високо налягане (повече от 3–107 Pa) и високи температури (80–100°С и повече) в резервоара. При тези условия въглеводородите C 5 и по-горе преминават в газа и с намаляване на налягането тези въглеводороди кондензират - процесът на обратна кондензация.

Газовете от всички разглеждани находища се наричат ​​природни газове, за разлика от свързаните нефтени газове, разтворени в нефт и освободени от него по време на производството.

природни газове

Природните газове се състоят главно от метан. Заедно с метана, те обикновено съдържат етан, пропан, бутан, малко количество пентан и по-високи хомолози и незначителни количества не-въглеводородни компоненти: въглероден диоксид, азот, сероводород и инертни газове (аргон, хелий и др.) .

Въглеродният диоксид, който обикновено присъства във всички природни газове, е един от основните продукти на преобразуване в природата на органичния прекурсор на въглеводородите. Съдържанието му в природния газ е по-ниско, отколкото може да се очаква въз основа на механизма на химични трансформации на органични остатъци в природата, тъй като въглеродният диоксид е активен компонент, той преминава в пластовата вода, образувайки бикарбонатни разтвори. По правило съдържанието на въглероден диоксид не надвишава 2,5%. Съдържанието на азот, което също обикновено присъства в природата, е свързано или с навлизането на атмосферния въздух, или с реакциите на разграждане на протеини в живите организми. Количеството на азота обикновено е по-високо, когато образуването на газовото отлагане е настъпило във варовикови и гипсови скали.

Хелият заема специално място в състава на някои природни газове. В природата хелият често се среща (във въздух, природен газ и др.), но в ограничени количества. Въпреки че съдържанието на хелий в природния газ е ниско (до максимум 1–1,2%), неговото изолиране е полезно поради големия дефицит на този газ, както и поради големия обем на добив на природен газ.

Сероводородът, като правило, отсъства в газовите находища. Изключение е например находището Уст-Вилюй, където съдържанието на H 2 S достига 2,5% и някои други. Очевидно наличието на сероводород в газа е свързано със състава на горните скали. Наблюдавано е, че газът в контакт със сулфати (гипс и др.) или сулфити (пирит) съдържа относително повече сероводород.

Природните газове, съдържащи предимно метан и с много ниско съдържание на хомолози на C 5 и по-високи, се наричат ​​сухи или лоши газове. Сухите газове включват по-голямата част от газовете, произведени от газови находища. Газът от газови кондензатни отлагания се характеризира с по-ниско съдържание на метан и по-високо съдържание на неговите хомолози. Такива газове се наричат ​​мастни или богати. Газовете от газови кондензатни отлагания освен леки въглеводороди съдържат и висококипящи хомолози, които при намаляване на налягането се отделят в течна форма (кондензат). В зависимост от дълбочината на кладенеца и налягането в долния отвор, въглеводородите, кипящи до 300-400°C, могат да бъдат в газообразно състояние.

Газът от газови кондензатни отлагания се характеризира със съдържанието на утаен кондензат (в cm 3 на 1 m 3 газ).

Образуването на отлагания от газов кондензат се дължи на факта, че при високи налягания възниква явлението на обратното разтваряне - обратната кондензация на нефт в сгъстен газ. При налягания от около 75×10 6 Pa маслото се разтваря в компресиран етан и пропан, чиято плътност в този случай значително надвишава плътността на маслото.

Съставът на кондензата зависи от режима на работа на кладенеца. Така че, докато се поддържа постоянно налягане в резервоара, качеството на кондензата е стабилно, но с намаляване на налягането в резервоара, съставът и количеството на кондензата се променят.

Съставът на стабилните кондензати в някои области е добре проучен. Краят на тяхното кипене обикновено не е по-висок от 300°C. По групов състав: метановите въглеводороди съставляват по-голямата част, нафтеновите въглеводороди са малко по-малко, а ароматните въглеводороди са още по-малко. Съставът на газовете от газови кондензатни находища след отделяне на кондензата е близък до състава на сухите газове. Плътността на природния газ спрямо въздуха (плътността на въздуха, взета като единица) варира от 0,560 до 0,650. Топлината на горене е около 37700–54600 J/kg.

Свързани (нефтени) газове

Свързан газ не е целият газ от дадено находище, а газът, разтворен в нефт и освободен от него по време на производството.

След напускане на кладенеца нефтът и газът преминават през газови сепаратори, в които свързаният газ се отделя от нестабилния нефт, който се изпраща за по-нататъшна обработка.

Свързаните газове са ценна суровина за промишлен нефтохимичен синтез. Качествено те не се различават по състав от природните газове, но количествената разлика е много значителна. Съдържанието на метан в тях не може да надвишава 25–30%, но много повече от неговите хомолози - етан, пропан, бутан и висши въглеводороди. Следователно тези газове се класифицират като мастни.

Поради разликата в количествения състав на свързаните и природните газове, техните физични свойства са различни. Плътността (по въздух) на свързаните газове е по-висока от естествената - достига 1,0 или повече; тяхната топлина на изгаряне е 46 000–50 000 J/kg.

Приложение на газ

Една от основните области на приложение на въглеводородните газове е използването им като гориво. Високата калоричност, удобството и рентабилността на използване несъмнено поставят газа на едно от първите места сред другите видове енергийни ресурси.

Друго важно приложение на свързания нефтен газ е неговото доливане, т.е. извличането на природен бензин от него в газопреработвателни предприятия или инсталации. Газът се подлага на силно компресиране и охлаждане с помощта на мощни компресори, докато парите на течните въглеводороди кондензират, разтваряйки частично газообразните въглеводороди (етан, пропан, бутан, изобутан). Образува се летлива течност - нестабилен газов бензин, който лесно се отделя от останалата некондензираща маса газ в сепаратора. След фракциониране - отделяне на етан, пропан, част от бутани - се получава стабилен газов бензин, който се използва като добавка към търговските бензини, повишавайки тяхната летливост.

Като гориво се използват пропан, бутан, изобутан, отделяни при стабилизиране на природния бензин под формата на втечнени газове, инжектирани в цилиндрите. Метан, етан, пропан, бутани също се използват като суровини за нефтохимическата промишленост.

След отделяне на C 2 -C 4 от свързаните газове, останалите отработени газове са близки по състав до сухи. На практика може да се разглежда като чист метан. Сухите и отпадъчни газове, когато се изгарят в присъствието на малки количества въздух в специални инсталации, образуват много ценен промишлен продукт - газови сажди:

CH 4 + O 2 a C + 2H 2O

Използва се главно в каучуковата промишленост. Чрез преминаване на метан с водна пара върху никелов катализатор при температура 850 ° C се получава смес от водород и въглероден оксид - "синтез - газ":

CH 4 + H 2 O à CO + 3H 2

Когато тази смес се премине през FeO катализатор при 450°C, въглеродният оксид се превръща в диоксид и се отделя допълнително количество водород:

CO + H 2 O à CO 2 + H 2

Полученият водород се използва за синтеза на амоняк. Когато метанът и другите алкани се третират с хлор и бром, се получават заместващи продукти:

1. CH 4 + Cl 2 à CH 3 C1 + HCl - метил хлорид;

2. CH 4 + 2C1 2 a CH 2 C1 2 + 2HC1 - метиленхлорид;

3. CH 4 + 3Cl 2 - CHCl 3 + 3HCl - хлороформ;

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - въглероден тетрахлорид.

Метанът също така служи като суровина за производството на циановодородна киселина:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, както и за производството на въглероден дисулфид CS 2, нитрометан CH 3 NO 2, който се използва като разтворител за лакове.

- това е комбинация от пропан и бутан, която се отделя впоследствие при добива и преработката на маслото и всъщност се намира в самото масло. Тези газове са съставени от различни въглеводороди, които се използват като гориво, а също и за производството на различни синтетични вещества. Нефтените газове участват в разработването на всички видове полимери и пластмаси.

Свързаните нефтени газове са следствие от добива на петрол. Те са доста актуални в нашата среда, тъй като всяка година светът става все по-обвит в отпадъци от преработвателни предприятия. Причините за загубата на газ са свързани с недостатъчна организация при събирането и износа на продукта, както и транспортирането и правилната обработка.

Когато кладенецът се отвори, се появява газ от капачката, след което се освобождава нефтеноразтворим газ, който навлиза при повишаване на налягането. Така според геоложките описания се разграничават два вида свързани нефтени газове. Такива газове са състав от въглеводородни елементи, отделяни от нефтени кладенци в състояние на пара.

Когато се изпускат в околната среда, такива продукти оказват отрицателно въздействие върху функционирането на човешкото тяло и имат тежки последици на всяко ниво на органичната система. Според статистиката е известно, че територията, където се намира нефтопреработвателната индустрия, е по-податлива на увреждане на органите на човешкото население. Най-често се засягат дихателната, сетивната и нервната система. Такива газове имат пагубен ефект върху бременните жени, както и върху способността за зачеване като цяло. Възможно е да се развият вродени патологии, които са наследени, развитие на онкологични заболявания. Имунната система на човека страда във всеки случай, когато газът навлезе в тялото.

Оптимизирането на това въздействие е използването на свързан нефтен газ. Руското законодателство одобри, че рециклирането трябва да бъде увеличено до 95%. За големите предприятия, които имат възможност да изплащат такива отпадъци, няма да е трудно да спазват правилото. Но обекти с ниско ниво на оборот на капитала нямат способността да използват пълноценно свързания газ чрез неговото пречистване и кондициониране в производствен мащаб. Следователно единствената възможност в такива случаи е изгарянето на останалия газ, който е опасен за общественото здраве и за растителния свят.

Методи за използване на съпътстващ нефтен газ

С изключение на изгарянето на нефт, има такива възможни начини за използване на свързан нефтен газ:

1. Преработка на нефтен газ за енергийни цели

Това означава, че газът може да се използва като гориво за промишлени нужди. Горивото от газа на изхода е екологично и подобрено. Въпреки факта, че производството на енергия се характеризира с висока приложимост, рециклирането по този начин е от полза за предприятието. Тази опция ще окаже влияние върху спестяването на вашите собствени средства.

Технологиите от този тип имат достатъчно предимства пред конвенционалните енергийни източници. Поради реакцията без пламък, изходът на вредни химикали е значително намален. Това не води до промяна в работата на оборудването. Също така, друг плюс е, че няма начин за постоянно наблюдение на процеса на обработка. Има контрол на разстоянието.

2. Използването на петролен газ в нефтохимическата промишленост

Свързаният нефтен газ може да се преработи в сух газ, бензин. Получените продукти се използват за битови нужди на предприятията. Такива смеси се използват за производството на различни изкуствени нефтохимически продукти:

• пластмаси;
• високооктанов бензин;
• полимери и други.

3. Впръскване на газ в резервоара с цел по-интензивно извличане на нефт

При този метод на оползотворяване на свързания нефтен газ той се комбинира с вода, нефт и скали. Възниква реакция, която взаимодейства с обмен и взаимно разтваряне. Водата е наситена с химични елементи - това допринася за интензифицирането на производството, но допринася за отлагането на соли в оборудването. За такива методи обикновено има набор от мерки за защита на живите организми.

4. Използването на "газлифт" - изпомпване на газ в кладенеца

Този метод на оползотворяване на свързан нефтен газ не е особено разточителен за собствените си цели, просто трябва да закупите необходимото оборудване. Недостатъкът е търсенето на източник на сгъстен газ, тъй като самото компресиране ще отнеме достатъчно време и пари. По-добре е да използвате този метод за плитки кладенци с големи спадове на налягането. "Газлифт" може да се използва в процеса на подреждане на кабелни системи.

В съвременния свят технологията не стои на едно място. От време на време се появяват изобретения, които могат да почистят атмосферата от промишлено замърсяване. Такива устройства са предназначени за подреждане на нефтени и газови находища. Те спомагат за ускоряване на процеса на оползотворяване на свързания нефтен газ, както и за предотвратяване на случайни газови емисии в атмосферата под формата на факли, а липсата на изграждане на газопровод намалява капиталовите разходи.

Процесът на рециклиране се извършва по следния начин: по време на производството продуктът се изпраща в сепаратор, който разделя маслото на газ, вода и нисководно масло. Водата и газът се изпращат към помпа с компресор, изпомпвайки се в отделен кладенец. Този метод е подходящ за използване на свързан газ с ниско налягане.

Проблеми при използване и изхвърляне на свързан нефтен газ (ПНГ), видео: