PNG ulje. Povezani naftni gas: sastav

Svako naftno polje koje se danas razvija izvor je ne samo crnog zlata, već i brojnih nusproizvoda koji zahtijevaju pravovremeno odlaganje. Savremeni zahtjevi za nivo ekološke prihvatljivosti proizvodnje tjeraju operatere da izmišljaju sve efikasnije metode prerade pratećeg naftnog gasa. U posljednjih nekoliko godina, ovaj resurs je bio u procesu obrade i naširoko se koristi zajedno sa .

Povezani naftni gas, ili skraćeno APG, je supstanca koja se nalazi u naftnim poljima. Nastaje iznad glavnog rezervoara iu njegovoj debljini kao rezultat smanjenja pritiska ispod pritiska zasićenja nafte. Njegova koncentracija zavisi od toga koliko duboko leži nafta, a varira od 5 m 3 u gornjem sloju do nekoliko hiljada m 3 u donjem.

U pravilu, prilikom otvaranja rezervoara, naftaši naiđu na takozvanu plinovitu "kapu". Ugljovodonični gasovi postoje nezavisno i prisutni su u samom ulju u tečnom obliku, odvajajući se od njega tokom procesa i prerade. Sam plin se pretežno sastoji od metana i težih ugljovodonika. Njegov hemijski sastav zavisi od spoljnih faktora, kao što je geografija formacije.

Glavni tipovi

Vrijednost pratećeg naftnog plina i izgledi za njegovo daljnje korištenje određuju se udjelom ugljovodonika u njegovom sastavu. Dakle, tvar koja se oslobađa iz "kape" naziva se slobodnim plinom, jer se uglavnom sastoji od laganog metana. Kako tone dublje u rezervoar, njegova količina se primjetno smanjuje, ustupajući mjesto drugim, težim ugljikovodičnim plinovima.

Uvjetno povezani naftni plin dijeli se u nekoliko grupa ovisno o tome koliko je "ugljovodonik":

• čist, koji sadrži 95–100% ugljovodonika;
• ugljovodonik s primjesom ugljičnog dioksida (od 4 do 20%);
• ugljovodonik sa dodatkom azota (od 3 do 15%);
• ugljovodonik-azot, u kojem dušik čini do 50% zapremine.

Osnovna razlika između povezanog naftnog plina i prirodnog plina je prisutnost parnih komponenti, visokomolekularnih tekućina i tvari koje nisu uključene u grupu ugljikovodika:

• hidrogen sulfid;
• argon;
• ugljična kiselina;
• nitrogen;
• helijum, itd.

Metode prerade pratećeg naftnog gasa

Sredinom prošlog stoljeća, APG neizbježno dobiven u procesu proizvodnje nafte gotovo je u potpunosti spaljen. Prerada ovog nusproizvoda smatrana je toliko neisplativom da se dugo vremena javnosti nije obraćala dužna pažnja negativnim posljedicama spaljivanja. Međutim, koncentracija produkata sagorevanja u atmosferi dovela je do značajnog pogoršanja zdravlja stanovništva, što je predstavljalo težak zadatak za hemijsku industriju: prerada APG-a i njegova praktična primena. Postoji nekoliko najpopularnijih načina korištenja povezanog naftnog plina.

frakciona metoda

Ova metoda prerade APG-a je odvajanje plina na komponente. Kao rezultat procesa dobivaju se suhi pročišćeni plinovi i široka frakcija lakih ugljikovodika: ovi i drugi proizvodi su vrlo popularni na svjetskom tržištu. Značajan nedostatak ove šeme je potreba za krajnjim korisnicima kroz cevovod. Budući da su LPG, PBT i NGL teži od zraka, oni imaju tendenciju da se akumuliraju u nizinama i formiraju eksplozivne oblake koji mogu uzrokovati značajnu štetu kada eksplodiraju.

Povezani naftni gas se često koristi za povećanje povrata nafte na poljima kroz njegovo ponovno ubrizgavanje u ležište - na taj način raste pritisak, a iz jedne bušotine može se proizvesti još 10 hiljada tona nafte. Ovaj način korištenja plina smatra se skupim, stoga se ne koristi široko u Ruskoj Federaciji i koristi se uglavnom u Europi. Glavna prednost metode leži u niskoj cijeni: kompanija mora kupiti samo potrebnu opremu. Istovremeno, takve mjere ne koriste APG, već samo odlažu problem na neko vrijeme.

Instalacija energetskih jedinica

Druga značajna oblast eksploatacije pratećeg gasa je snabdevanje elektranama energijom. S obzirom na pravi sastav sirovina, metoda je vrlo efikasna i veoma je popularna na tržištu.

Raspon agregata je širok: kompanije su pokrenule proizvodnju i plinskih turbinskih i klipnih agregata. Ovi uređaji omogućavaju da se osigura puno funkcionisanje stanice uz mogućnost reciklaže toplote koja nastaje u proizvodnji.

Takve tehnologije se aktivno primjenjuju u petrohemijskoj industriji, jer kompanije teže neovisnosti od opskrbe električnom energijom radioaktivnog otpada. Međutim, svrsishodnost i visoka isplativost sheme mogu biti samo zbog blizine elektrane na terenu, jer će troškovi transporta APG-a premašiti potencijalne uštede. Za siguran rad sistema, plin je potrebno prethodno osušiti i očistiti.

Metoda se zasniva na procesu kriogene kompresije pomoću ciklusa hlađenja sa jednim protokom. Pripremljeni APG se ukapljuje kroz interakciju sa azotom u veštački stvorenim uslovima.

Potencijal metode koja se razmatra zavisi od niza uslova:

• performanse instalacije;
• pritisak izvornog gasa;
• opskrba plinom;
• sadržaj teških ugljovodonika, jedinjenja etana i sumpora itd.

Shema će se najefikasnije manifestirati ako se na distribucijskim stanicama instaliraju kriogeni kompleksi.

Čišćenje membrane

Jedna od najperspektivnijih tehnologija u ovom trenutku. Princip rada metode leži u različitoj brzini kojom komponente povezanog gasa prolaze kroz posebne membrane. Pojavom materijala sa šupljim vlaknima, metoda je stekla mnogo prednosti u odnosu na tradicionalne metode prečišćavanja i filtracije APG-a.

Pročišćeni plin se ukapljuje i zatim prolazi kroz proceduru odvajanja u dva industrijska segmenta: za dobivanje goriva ili petrohemijske sirovine. Proces obično proizvodi siromašan gas koji se lako transportuje i NGL koji se šalje u fabrike za proizvodnju gume, plastike i aditiva za gorivo.

Područje primjene APG-a

APG je, kao što je već spomenuto, odlična alternativa tradicionalnim izvorima energije za elektrane, koji je izuzetno ekološki prihvatljiv i omogućava preduzećima da uštede značajna sredstva. Druga oblast je petrohemijska proizvodnja. Ako postoje finansije, moguće je gas podvrgnuti dubokoj preradi uz naknadno izdvajanje iz njega supstanci koje su veoma tražene i koje igraju važnu ulogu kako u industriji, tako iu svakodnevnom životu.

Pored toga što se koristi kao izvor energije u elektranama i za proizvodnju u petrohemijskoj industriji, prateći naftni gas se koristi i kao sirovina za proizvodnju sintetičkih goriva (GTL). Tehnologija je tek počela da se razvija i očekuje se da će postati prilično isplativa ako cijene goriva nastave rasti.

Do danas su realizovana 2 velika projekta u inostranstvu i planirano je još 15 promjena. Drugim riječima, čak i u dobroj situaciji u Rusiji, ova tehnologija neće biti rasprostranjena u svim regijama.

Jedna od najsavremenijih metoda efektivne industrijske upotrebe povezanog gasa naziva se „gas lift“. Ova tehnologija olakšava regulaciju rada bušotine, pojednostavljuje njeno održavanje i uspješno vadi naftu iz polja s visokim GOR. Nedostatak tehnologije je što navedene prednosti značajno povećavaju kapitalne troškove za tehničko opremanje bunara.

Obim prerađenog APG-a treba odrediti veličinom polja sa kojeg je dobijen. Tako se gas iz malih bunara može lokalno koristiti kao gorivo bez trošenja novca na njegov transport, dok se sirovine u većem obimu mogu prerađivati ​​i koristiti u industrijskim preduzećima.

Opasnost po životnu sredinu

Aktuelnost pitanja korišćenja i primenjene upotrebe pratećeg gasa povezana je sa negativnim efektom koji on ima ako se jednostavno spaljuje. Ovom metodom industrija ne samo da gubi vrijedne sirovine, već i zagađuje atmosferu štetnim tvarima koje pojačavaju efekat staklene bašte. Toksini i ugljični dioksid štete i okolišu i lokalnom stanovništvu, povećavajući rizik od razvoja ozbiljnih bolesti, uključujući rak.

Glavna prepreka aktivnom razvoju infrastrukture koja bi se bavila prečišćavanjem i preradom pratećeg naftnog gasa je nesklad između poreza na spaljeni gas i troškova njegovog efikasnog korišćenja. Većina naftnih kompanija radije plaća kaznu nego izdvaja značajan budžet za ekološka preduzeća koja će se isplatiti tek nakon nekoliko godina.

Uprkos poteškoćama u vezi sa transportom i prečišćavanjem APG-a, dalje unapređenje tehnologija za pravilno korišćenje ove sirovine će rešiti ekološke probleme mnogih regiona i postati osnova za čitavu industriju na nacionalnom nivou, čija je cena u Ruska Federacija, prema najkonzervativnijim procjenama stručnjaka, iznosit će oko 15 milijardi dolara.

Naftni gas je gas koji je otopljen u nafti u uslovima ležišta. Takav gas se dobija tokom razvoja naftnih nalazišta usled smanjenja ležišnog pritiska. Smanjuje se ispod tlaka zasićenja uljem. Količina naftnog gasa (m3/t) u nafti, ili kako se još naziva faktor gasa, može se kretati od 3-5 u gornjim horizontima do 200-250 u dubokim slojevima, ako su ležišta dobro očuvana.

Povezani naftni gas

Polja naftnog gasa su naftna polja. Povezani naftni gas (APG) je prirodni ugljikovodični plin, odnosno mješavina plinova i parovitih ugljovodonika i neugljikovodičnih komponenti, koji su otopljeni u nafti ili se nalaze u „kapama“ naftnih i plinskih kondenzatnih polja.
U stvari, APG je nusproizvod proizvodnje nafte. Na samom početku proizvodnje nafte, prateći naftni gas je jednostavno spaljen zbog nesavršene infrastrukture za njegovo prikupljanje, pripremu, transport i preradu, kao i zbog nedostatka potrošača.
Jedna tona nafte može sadržati od 1-2 m3 do nekoliko hiljada m3 naftnog gasa, sve zavisi od regiona proizvodnje.

Upotreba naftnih gasova

Povezani naftni gas je važna sirovina za energetsku i hemijsku industriju. Takav plin karakterizira povećana kalorijska vrijednost, koja se može kretati od 9 hiljada do 15 hiljada Kcal / m3. Međutim, njegovu upotrebu u proizvodnji električne energije ometa njegov nestabilan sastav i prisustvo mnogih nečistoća. Zbog toga su potrebni dodatni troškovi za čišćenje („sušenje“) gasa.
U hemijskoj industriji metan i etan koji se nalaze u pratećem gasu koriste se za proizvodnju plastike i gume, dok se teže komponente koriste kao sirovina za stvaranje aromatičnih ugljovodonika, visokooktanskih aditiva za gorivo i tečnih ugljikovodičnih gasova, odnosno ukapljenog propan-a. tehnički butan (SPBT).
Prema Ministarstvu prirodnih resursa i ekologije Ruske Federacije (MNR), od 55 milijardi kubnih metara povezanog gasa proizvedenog u Rusiji svake godine, samo 26% (14 milijardi kubnih metara) se preradi. Još 47% (26 milijardi m3) se isporučuje za potrebe polja ili otpisuje kao tehnološki gubitak, a još 27% (15 milijardi m3) se spaljuje. Stručnjaci procjenjuju da je spaljivanje pratećeg naftnog plina uzrok gubitka od gotovo 139,2 milijarde rubalja, koji bi se mogao dobiti prodajom tekućih ugljovodonika, propana, butana i suhog plina.

Problem sagorevanja naftnog gasa

Ovaj proces je uzrok velikih emisija čvrstih zagađujućih jedinjenja, kao i opšteg pogoršanja ekološke situacije u naftnim regionima. U procesu „tehnoloških gubitaka“ i spaljivanja APG-a u atmosferu se oslobađa ugljični dioksid i aktivna čađ.
Kao rezultat spaljivanja gasa u Rusiji, svake godine se bilježi oko 100 miliona tona emisije CO2 (ako se spali cjelokupna količina gasa). Istovremeno, ruske baklje su poznate po svojoj neefikasnosti, odnosno ne sagoreva sav gas u njima. Ispostavilo se da u atmosferu ulazi metan, koji je mnogo opasniji staklenički plin od ugljičnog dioksida.
Količina emisije čađi pri sagorevanju naftnog gasa procenjuje se na oko 0,5 miliona tona godišnje. Sagorevanje naftnog gasa je povezano sa termičkim zagađenjem životne sredine. U blizini baklje, radijus termičkog uništavanja tla je 10-25 metara, a biljnog svijeta - od 50 do 150 metara.
Visoka koncentracija u atmosferi produkata sagorijevanja takvog plina, odnosno dušikovog oksida, sumpor-dioksida, ugljičnog monoksida, uzrokuje povećanje incidencije raka pluća, raka bronha, kao i oštećenja jetre i gastrointestinalnog trakta, nervni sistem, vid.
Najispravnijim i najefikasnijim načinom iskorišćavanja pratećeg naftnog plina može se nazvati njegova prerada u plinoprerađivačkim poduzećima uz formiranje suhog odstranjenog plina (DGS), široke frakcije lakih ugljovodonika (NGL), kao i ukapljenih plinova (LHG). i stabilni gas benzin (SGB).
Pravilnim korišćenjem naftnog gasa godišnje će se proizvesti oko 5-6 miliona tona tečnih ugljovodonika, 3-4 milijarde m3 etana, 15-20 milijardi m3 suvog gasa ili 60-70 hiljada GW/h električne energije.
Zanimljivo je da je 1. januara 2012. godine na snagu stupila Uredba Vlade Ruske Federacije „O mjerama za podsticanje smanjenja zagađenja atmosferskog zraka produktima sagorijevanja pratećeg naftnog gasa u postrojenjima za spaljivanje na baklju“. Ovaj dokument navodi da rudarska preduzeća moraju reciklirati 95% APG-a.

Sastav naftnog gasa

Sastav naftnog gasa može biti različit. Od čega zavisi? Stručnjaci identifikuju sljedeće faktore koji utiču na sastav naftnog plina:

Sastav nafte u kojoj je otopljen gas
uslovi nastanka i formiranja naslaga, koji su odgovorni za stabilnost prirodnih naftnih i gasnih sistema
mogućnost prirodnog otplinjavanja.

Većina povezanih plinova, ovisno o regiji proizvodnje, može čak sadržavati komponente koje nisu ugljikovodične, kao što su sumporovodik i merkaptani, ugljični dioksid, dušik, helij i argon. Ako u sastavu naftnih gasova prevladavaju ugljovodonici (95-100%), oni se nazivaju ugljovodonicima. Tu su i gasovi pomešani sa ugljen-dioksidom (CO2 od 4 do 20%), ili azotom (N2 od 3 do 15%). Ugljovodonični azot gasovi sadrže do 50% azota. Prema odnosu metana i njegovih homologa razlikuju se:

• suhi (metan više od 85%, S2N6 + više 10-15%)
• masne (CH4 60-85%, C2H6 + više 20-35%).

Na osnovu geoloških karakteristika oslobađaju se prateći gasovi iz gasnih kapa, kao i gasovi koji se rastvaraju direktno u nafti. U procesu otvaranja naftnih rezervoara najčešće počinje teći plin iz naftnih čepova. Nadalje, glavna količina proizvedenog APG-a su plinovi koji su otopljeni u nafti.
Gas iz plinskih čepova, koji se naziva i slobodnim plinom, ima "lakši" sastav. Sadrži manju količinu teških ugljikovodičnih plinova, što je povoljno u usporedbi s plinom otopljenim u nafti. Ispostavlja se da prve faze razvoja polja često imaju velike godišnje količine proizvodnje APG-a sa prevlašću metana u svom sastavu.
Međutim, s vremenom se zaduženje povezanog naftnog plina smanjuje, a volumen teških komponenti se povećava.
Kako bi saznali koliko je plina sadržano u određenoj nafti i kakav je njen sastav, stručnjaci degaziraju uzorak nafte uzet na ušću bušotine ili u uslovima ležišta pomoću uređaja za uzorkovanje u bušotini. Zbog nepotpunog otplinjavanja nafte u zoni dna i diznih cijevi, naftni plin uzet sa ušća bušotine sadrži veću količinu metana i manji volumen njegovih homologa u odnosu na plin iz dubokih uzoraka nafte.

LPG

Potpuna karakterizacija naftnih plinova u tečnom stanju omogućava njihovu upotrebu kao visokokvalitetno punopravno gorivo za automobilske motore. Glavne komponente tečnog naftnog gasa su propan i butan, koji su nusproizvodi proizvodnje ili prerade nafte u gasno-benzinskim preduzećima.
Gas se savršeno kombinuje sa vazduhom da bi se formirala homogena zapaljiva smeša, koja garantuje visoku toplotnu vrednost, a takođe izbegava detonaciju tokom procesa sagorevanja. Gas sadrži minimalnu količinu komponenti koje doprinose stvaranju ugljika i kontaminaciji elektroenergetskog sistema, kao i izazivaju koroziju.
Sastav tečnog naftnog gasa omogućava stvaranje motornih svojstava gasnog goriva.
U procesu mešanja propana moguće je obezbediti odgovarajući pritisak zasićene pare u gasnoj mešavini, što je od velike važnosti za upotrebu vozila na gas cilindar u različitim klimatskim uslovima. Iz tog razloga je prisustvo propana vrlo poželjno.
TNG nema boju ni miris. Zbog toga, da bi se garantovao siguran rad na automobilima, daje mu posebnu aromu - odorisanu.

Preostali prateći gas, koji naftne kompanije ne spaljuju i pumpaju u rezervoar, ide u preradu. Prije transporta u pogon za preradu, mora se očistiti. Oslobodjeni plin od mehaničkih nečistoća i vode mnogo je lakši za transport. Kako bi se spriječilo da ukapljene frakcije padnu u šupljine plinovoda i da bi se smjesa olakšala, teški ugljikovodici se filtriraju.
Uklanjanjem sumpornih elemenata može se spriječiti korozivni učinak pratećeg naftnog plina na zid cjevovoda, a ekstrakcijom dušika i ugljičnog dioksida smanjiti volumen mješavine koja se ne koristi u preradi. Gas se pročišćava različitim metodama. Po završetku hlađenja i kompresije (kompresije pod pritiskom) gasa, moguće je pristupiti njegovom odvajanju ili preradi gasnodinamičkim metodama. Ove metode su prilično jeftine, ali ne omogućavaju izolaciju komponenti ugljičnog dioksida i sumpora iz naftnog plina.
Ako se koriste metode sorpcije, tada se osim uklanjanja sumporovodika provodi i sušenje iz vode i vlažnih ugljikovodičnih komponenti. Jedini nedostatak ove metode je loša adaptacija tehnologije na terenske uslove, što je razlog gubitka oko 30% zapremine gasa. Osim toga, metoda sušenja glikola koristi se za uklanjanje tečnosti, ali samo kao sekundarni proces, jer osim vode ne oslobađa ništa drugo iz smjese.
Sve ove metode danas se mogu nazvati zastarjelim. Najmodernija metoda je membransko prečišćavanje. Ova metoda se zasniva na razlici u brzini prodiranja različitih komponenti naftnog gasa kroz membranska vlakna.
Kada plin uđe u postrojenje za preradu, podvrgava se separaciji primjenom niskotemperaturne apsorpcije i kondenzacije u bazne frakcije. Neke od ovih frakcija su odmah konačni proizvodi. Nakon separacije, dobije se odstranjeni plin, koji uključuje metan i primjesu etana, kao i široku frakciju lakih ugljikovodika (NGL). Takav gas se lako transportuje kroz cevovodne sisteme i koristi kao gorivo, a služi i kao sirovina za proizvodnju acetilena i vodonika. Takođe, uz pomoć prerade gasa, proizvodi se automobilski propan-butan tečnog tipa (tj. gasno motorno gorivo), kao i aromatični ugljovodonici, uske frakcije i stabilni gasni benzin.
Povezani naftni gas, uprkos izuzetno niskoj isplativosti njegove prerade, aktivno se koristi u industriji goriva i energije i petrohemijskoj industriji.

O pitanju upotrebe prateći naftni gas (APG) sada ima mnogo toga da se kaže i napiše. Naime, samo pitanje se nije postavilo danas, već ima prilično dugu istoriju. Specifičnosti proizvodnje prateći gas je da je (kao što ime implicira) nusproizvod proizvodnje nafte. Gubici pratećeg naftnog gasa (APG) povezani su sa nespremnošću infrastrukture za njegovo prikupljanje, pripremu, transport i preradu i odsustvom potrošača. U ovom slučaju, prateći naftni gas se jednostavno spaljuje.

Geološke karakteristike su povezani naftni gasovi (APG) plinske kapice i plinove otopljene u ulju. Odnosno, prateći naftni gas je mješavina plinova i parovitih ugljovodoničnih i ne-ugljovodoničnih komponenti koje se oslobađaju iz naftnih bušotina i iz formacijske nafte tokom njegovog odvajanja.

U zavisnosti od područja proizvodnje, od 1 tone nafte dobija se od 25 do 800 m³ pratećeg naftnog gasa.

Trenutna situacija

U Ruskoj Federaciji situacija je sljedeća. Samo u Tjumenskoj oblasti, tokom godina rada naftnih polja, izgorelo je oko 225 milijardi m³ pratećih naftnih gasova (APG), dok je više od 20 miliona tona zagađivača ušlo u životnu sredinu.

Prema podacima za 1999. godinu, iz dubina Ruske Federacije izvađeno je ukupno 34,2 milijarde m³ pratećeg gasa, od čega je iskorišćeno 28,2 milijarde m³. dakle, stopa iskorišćenja povezanog naftnog gasa (APG). iznosio je 82,5%, spaljeno je oko 6 milijardi m³ (17,5%). Glavni region za proizvodnju povezanog naftnog gasa (APG) je Tjumenska oblast. Godine 1999. ovdje je izvađeno 27,3 milijarde m³, iskorišteno je 23,1 milijarda m³ (84,6%), a spaljeno je 4,2 milijarde m³ (15,3%).

Na postrojenja za preradu gasa (GPP) 1999. godine prerađeno je 12,3 milijarde m³ (38%), od čega je 10,3 milijarde m³ prerađeno direktno u Tjumenskoj oblasti. Za potrebe terena, uzimajući u obzir tehnološke gubitke, potrošeno je 4,8 milijardi m³, još 11,1 milijardi m³ (32,5%) utrošeno je bez prerade za proizvodnju električne energije u Državnoj elektrani. Inače, podaci o količinama spaljenog pratećeg gasa iz različitih izvora variraju u veoma širokom rasponu: rasprostranjenost podataka je od 4–5 do 10–15 milijardi m³ godišnje.

Šteta od spaljivanja povezanog gasa

Ispušteno u životnu sredinu produkti sagorijevanja povezanog naftnog plina (APG) predstavljaju potencijalnu prijetnju normalnom funkcioniranju ljudskog tijela na fiziološkom nivou.

Statistički podaci za Tjumensku oblast, glavni region za proizvodnju nafte i gasa u Rusiji, pokazuju da je incidencija stanovništva u mnogim klasama bolesti veća od nacionalnih pokazatelja i podataka za region Zapadnog Sibira u celini (indikatori za respiratorne bolesti su veoma visoke!). Kod niza bolesti (neoplazme, bolesti nervnog sistema i čulnih organa itd.) postoji trend rasta. Vrlo opasni udari čije posljedice nisu odmah vidljive. To su uticaj zagađivača na sposobnost ljudi da zatrudne i rađaju decu, razvoj naslednih patologija, slabljenje imunog sistema, povećanje broja onkoloških oboljenja.

Mogućnosti korištenja pratećeg naftnog plina

Povezani naftni gas (APG) se spaljuje ne zato što se ne može korisno iskoristiti i nikome nema nikakvu vrijednost.

Moguća su dva smjera njegove upotrebe (isključujući beskorisno spaljivanje):

• Energija

Ovaj smjer dominira jer proizvodnja energije ima gotovo neograničeno tržište. Povezani naftni gas- visokokalorično i ekološki prihvatljivo gorivo. S obzirom na visok energetski intenzitet proizvodnje nafte, u svijetu postoji praksa da se ona koristi za proizvodnju električne energije za terenske potrebe. Tehnologije za to postoje i one su u potpunom vlasništvu kompanije New Generation. Uz stalno rastuće tarife za električnu energiju i njihov udio u troškovima proizvodnje, korištenje APG-a za proizvodnju električne energije može se smatrati ekonomski opravdanim.

Približan sastav povezanog naftnog gasa (APG)

Dijagram sastava pratećeg naftnog plina

• petrohemijska

Povezani naftni gas (APG) može se preraditi za proizvodnju suvog gasa koji se dovodi u sistem magistralnog cevovoda, prirodnog benzina, široke frakcije lakih ugljovodonika (NGL) i tečnog gasa za domaće potrebe. NGL je sirovina za proizvodnju čitavog niza petrokemijskih proizvoda; gume, plastike, visokooktanske benzinske komponente, itd.

PLINSKA APPLICATION

Gas se u prirodi nalazi u tri vrste ležišta: gas, gas-nafta i gas-kondenzat.

U ležištima prve vrste – gasa – gas formira ogromne prirodne podzemne akumulacije koje nemaju direktnu vezu sa naftnim poljima.

U ležištima druge vrste - gasa i nafte - gas prati naftu ili naftu prati gas. Gasno-naftna ležišta, kao što je već spomenuto, su dva tipa: nafta sa gasnom kapom (u kojoj je glavna zapremina nafta) i gas sa naftnim obodom (glavna zapremina je gas). Svako plinsko-uljno ležište karakterizira gasni faktor - količina plina (u m 3) na 1000 kg nafte.

Naslage gasnog kondenzata karakterišu visoki pritisak (više od 3–107 Pa) i visoke temperature (80–100°S i više) u rezervoaru. U ovim uslovima, ugljovodonici C 5 i više prelaze u gas, a sa smanjenjem pritiska, ovi ugljovodonici se kondenzuju - proces reverzne kondenzacije.

Gasovi svih razmatranih ležišta nazivaju se prirodnim gasovima, za razliku od pratećih naftnih gasova rastvorenih u nafti i oslobođenih iz nje tokom proizvodnje.

prirodni gasovi

Prirodni gasovi se uglavnom sastoje od metana. Uz metan obično sadrže etan, propan, butan, malu količinu pentana i viših homologa, te manje količine neugljikovodičnih komponenti: ugljični dioksid, dušik, sumporovodik i inertne plinove (argon, helij itd.) .

Ugljični dioksid, koji je inače prisutan u svim prirodnim plinovima, jedan je od glavnih proizvoda konverzije u prirodi organskog prekursora ugljikovodika. Njegov sadržaj u prirodnom plinu je niži nego što bi se očekivalo na osnovu mehanizma kemijskih transformacija organskih ostataka u prirodi, budući da je ugljični dioksid aktivna komponenta, prelazi u formacijske vode, formirajući otopine bikarbonata. U pravilu sadržaj ugljičnog dioksida ne prelazi 2,5%. Sadržaj dušika, koji je također obično prisutan u prirodi, povezan je ili s ulaskom atmosferskog zraka, ili s reakcijama razgradnje proteina u živim organizmima. Količina azota je obično veća kada je do formiranja naslaga gasa došlo u krečnjačkim i gipsanim stenama.

Helijum zauzima posebno mesto u sastavu nekih prirodnih gasova. U prirodi se helijum često nalazi (u zraku, prirodnom plinu itd.), ali u ograničenim količinama. Iako je sadržaj helijuma u prirodnom gasu nizak (maksimalno 1–1,2%), njegova izolacija je korisna zbog velikog deficita ovog gasa, kao i zbog velikog obima proizvodnje prirodnog gasa.

Vodonik sulfid, po pravilu, nema u naslagama gasa. Izuzetak je, na primjer, nalazište Ust-Vilyui, gdje sadržaj H 2 S dostiže 2,5%, i neka druga. Očigledno je prisustvo sumporovodika u gasu povezano sa sastavom stena domaćina. Uočeno je da plin u kontaktu sa sulfatima (gips, itd.) ili sulfitima (pirit) sadrži relativno više vodonik sulfida.

Prirodni plinovi koji uglavnom sadrže metan i imaju vrlo nizak sadržaj homologa C 5 i više nazivaju se suvi ili loši plinovi. Suhi plinovi uključuju veliku većinu plinova proizvedenih iz plinskih ležišta. Gas ležišta gasnog kondenzata karakteriše niži sadržaj metana i veći sadržaj njegovih homologa. Takvi gasovi se nazivaju masnim ili bogatim. Plinovi naslaga plinskog kondenzata, pored lakih ugljovodonika, sadrže i homologe visokog ključanja, koji se pri smanjenju pritiska oslobađaju u tečnom obliku (kondenzat). U zavisnosti od dubine bušotine i pritiska na dnu rupe, ugljovodonici koji ključaju do 300–400°C mogu biti u gasovitom stanju.

Gas naslaga gasnog kondenzata karakteriše sadržaj istaloženog kondenzata (u cm 3 po 1 m 3 gasa).

Formiranje naslaga plinskog kondenzata nastaje zbog činjenice da pri visokim pritiscima dolazi do fenomena obrnutog rastvaranja - reverzne kondenzacije nafte u komprimiranom plinu. Pri pritiscima od oko 75×10 6 Pa, ulje se otapa u komprimovanom etanu i propanu, čija gustina u ovom slučaju znatno premašuje gustinu nafte.

Sastav kondenzata ovisi o načinu rada bunara. Dakle, uz održavanje konstantnog pritiska u rezervoaru, kvalitet kondenzata je stabilan, ali se sa smanjenjem pritiska u rezervoaru menja sastav i količina kondenzata.

Sastav stabilnih kondenzata u nekim poljima je dobro proučen. Kraj njihovog ključanja obično nije viši od 300°C. Po grupnom sastavu: metan ugljovodonici čine većinu, naftenski ugljovodonici nešto manje, a aromatični ugljovodonici još manje. Sastav gasova gasno-kondenzatnih polja nakon odvajanja kondenzata je blizak sastavu suhih gasova. Gustina prirodnog gasa u odnosu na vazduh (gustina vazduha uzeta kao jedinica) kreće se od 0,560 do 0,650. Toplota sagorevanja je oko 37700–54600 J/kg.

Povezani (naftni) gasovi

Povezani gas nije ceo gas datog ležišta, već gas otopljen u nafti i oslobođen iz nje tokom proizvodnje.

Nakon izlaska iz bušotine, nafta i gas prolaze kroz gasne separatore, u kojima se prateći gas odvaja od nestabilne nafte, koja se šalje na dalju preradu.

Povezani plinovi su vrijedna sirovina za industrijsku petrohemijsku sintezu. Kvalitativno se po sastavu ne razlikuju od prirodnih plinova, ali je kvantitativna razlika vrlo značajna. Sadržaj metana u njima ne smije prelaziti 25-30%, ali mnogo više od njegovih homologa - etana, propana, butana i viših ugljikovodika. Stoga se ovi gasovi klasifikuju kao masni.

Zbog razlike u kvantitativnom sastavu pratećih i prirodnih plinova, njihova fizička svojstva su različita. Gustina (zračnim putem) pratećih plinova je veća od prirodne - dostiže 1,0 ili više; njihova toplota sagorevanja je 46.000–50.000 J/kg.

Primjena plina

Jedno od glavnih područja primjene ugljikovodičnih plinova je njihova upotreba kao goriva. Visoka kalorijska vrijednost, praktičnost i ekonomičnost korištenja nesumnjivo stavljaju plin na jedno od prvih mjesta među ostalim vrstama energenata.

Druga važna upotreba pratećeg naftnog gasa je njegovo prelivanje, odnosno vađenje prirodnog benzina iz njega u postrojenjima ili postrojenjima za preradu gasa. Gas se podvrgava jakoj kompresiji i hlađenju uz pomoć snažnih kompresora, dok se pare tečnih ugljovodonika kondenzuju, delimično otapajući gasovite ugljovodonike (etan, propan, butan, izobutan). Formira se hlapljiva tečnost - nestabilan gasni benzin, koji se lako odvaja od ostatka nekondenzujuće mase gasa u separatoru. Nakon frakcionisanja - odvajanja etana, propana, dijela butana - dobija se stabilan gasni benzin, koji se koristi kao aditiv komercijalnim benzinima, povećavajući njihovu isparljivost.

Kao gorivo koriste se propan, butan, izobutan koji se oslobađaju prilikom stabilizacije prirodnog benzina u obliku tečnih gasova ubrizganih u cilindre. Metan, etan, propan, butan se takođe koriste kao sirovine za petrohemijsku industriju.

Nakon odvajanja C 2 -C 4 od pratećih gasova, preostali izduvni gasovi su po sastavu blizu sušenja. U praksi se može smatrati čistim metanom. Suhi i izduvni gasovi, kada se sagorevaju u prisustvu malih količina vazduha u specijalnim instalacijama, formiraju veoma vredan industrijski proizvod - gasnu čađ:

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

Uglavnom se koristi u gumarskoj industriji. Propuštanjem metana sa vodenom parom preko nikalnog katalizatora na temperaturi od 850°C, dobija se mešavina vodonika i ugljen monoksida - "sinteza - gas":

CH 4 + H 2 O à CO + 3H 2

Kada se ova smjesa prođe preko FeO katalizatora na 450°C, ugljični monoksid se pretvara u dioksid i oslobađa se dodatna količina vodika:

CO + H 2 O à CO 2 + H 2

Dobiveni vodonik se koristi za sintezu amonijaka. Kada se metan i drugi alkani tretiraju hlorom i bromom, dobijaju se supstitucijski proizvodi:

1. CH 4 + Cl 2 à CH 3 C1 + HCl - metil hlorid;

2. CH 4 + 2C1 2 a CH 2 C1 2 + 2HC1 - metilen hlorid;

3. CH 4 + 3Cl 2 à CHCl 3 + 3HCl - hloroform;

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - ugljen tetrahlorid.

Metan također služi kao sirovina za proizvodnju cijanovodonične kiseline:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, kao i za proizvodnju ugljen-disulfida CS 2, nitrometana CH 3 NO 2, koji se koristi kao rastvarač za lakove.

- radi se o kombinaciji propana i butana, koji se naknadno oslobađa tokom ekstrakcije i prerade nafte i zapravo se nalazi u samom ulju. Ovi plinovi se sastoje od različitih ugljovodonika koji se koriste kao gorivo, ali i za proizvodnju raznih sintetičkih supstanci. Naftni plinovi su uključeni u razvoj svih vrsta polimera i plastike.

Povezani naftni gasovi su posledica proizvodnje nafte. Oni su prilično relevantni u našem okruženju, jer svake godine svijet postaje sve više obavijen otpadom od strane prerađivačkih preduzeća. Razlozi gubitka gasa povezani su sa nedovoljnom organizacijom prikupljanja i izvoza proizvoda, kao i transporta i pravilne prerade.

Kada se bunar otvori, pojavljuje se gas kapa, zatim se oslobađa gas rastvorljiv u nafti, koji ulazi kako raste pritisak. Tako se prema geološkim opisima razlikuju dvije vrste pratećih naftnih plinova. Takvi plinovi su sastav ugljikovodičnih elemenata koji se oslobađaju iz naftnih bušotina u stanju pare.

Kada se ispuste u životnu sredinu, takvi proizvodi negativno utiču na funkcionisanje ljudskog organizma i imaju teške posledice na svim nivoima organskog sistema. Prema statistikama, poznato je da je teritorija na kojoj se nalazi industrija prerade nafte podložnija oštećenjima organa ljudske populacije. Najčešće su zahvaćeni respiratorni, senzorni i nervni sistem. Ovakvi gasovi štetno utiču na trudnice, kao i na sposobnost začeća uopšte. Moguće je razviti urođene patologije koje su naslijeđene, razvoj onkoloških bolesti. Ljudski imuni sistem pati u svakom slučaju kada gas uđe u organizam.

Optimizacija ovog uticaja je korišćenje povezanog naftnog gasa. Rusko zakonodavstvo odobrilo je da se recikliranje poveća na 95%. Za velika preduzeća koja imaju mogućnost da otplate takav otpad, neće biti teško da se pridržavaju pravila. Ali objekti sa niskim nivoom obrta kapitala nemaju mogućnost da u potpunosti iskoriste prateći gas kroz njegovo prečišćavanje i kondicioniranje u proizvodnom obimu. Stoga je jedina opcija u ovakvim slučajevima spaljivanje preostalog plina koji je opasan po javno zdravlje i biljni svijet.

Metode korištenja pratećeg naftnog plina

Sa izuzetkom sagorevanja nafte, mogući su sledeći načini korišćenja pratećeg naftnog gasa:

1. Prerada naftnog gasa u energetske svrhe

To znači da se plin može koristiti kao gorivo za industrijske potrebe. Gorivo iz plina na izlazu je ekološki prihvatljivo i poboljšano. Uprkos činjenici da se proizvodnja energije odlikuje velikom relevantnošću, reciklaža na ovaj način je korisna za preduzeće. Ova opcija će imati utjecaja na uštedu vlastitih sredstava.

Tehnologije ovog tipa imaju dovoljno prednosti u odnosu na konvencionalne izvore energije. Zbog reakcije bez plamena, značajno je smanjen izlaz štetnih hemikalija. Ovo ne uzrokuje nikakvu promjenu u performansama opreme. Takođe, još jedan plus je što ne postoji način da se stalno prati proces obrade. Postoji kontrola udaljenosti.

2. Upotreba naftnog gasa u petrohemijskoj industriji

Povezani naftni gas se može preraditi u suvi gas, benzin. Dobijeni proizvodi se koriste za kućne potrebe preduzeća. Takve mješavine se koriste za proizvodnju raznih umjetnih petrokemijskih proizvoda:

• plastike;
• visokooktanski benzin;
• polimera i drugih.

3. Ubrizgavanje gasa u ležište radi intenzivnijeg povrata nafte

Ovakvim načinom iskorišćenja pratećeg naftnog gasa kombinuje se sa vodom, naftom i kamenjem. Javlja se reakcija koja je u interakciji s razmjenom i međusobnim otapanjem. Voda je zasićena hemijskim elementima - to doprinosi intenziviranju proizvodnje, ali doprinosi taloženju soli u opremi. Za takve metode obično postoji skup mjera za zaštitu živih organizama.

4. Upotreba "gas lifta" - upumpavanje gasa u bunar

Ovakav način korištenja pratećeg naftnog plina nije posebno rasipnički za vlastite potrebe, samo je potrebno nabaviti potrebnu opremu. Nedostatak je potraga za izvorom komprimiranog plina, jer će sama kompresija zahtijevati dovoljno vremena i novca. Ovu metodu je bolje koristiti za plitke bunare s velikim padom tlaka. "Gaslift" se može koristiti u procesu uređenja kablovskih sistema.

U današnjem svijetu tehnologija ne miruje. S vremena na vrijeme se pojavljuju izumi koji mogu očistiti atmosferu od industrijskog zagađenja. Ovakvi uređaji su namijenjeni za uređenje na naftnim i plinskim poljima. Pomažu da se ubrza proces iskorišćenja pratećeg naftnog gasa, kao i da se spreči slučajna emisija gasa u atmosferu u vidu baklji, a odsustvo izgradnje gasovoda smanjuje kapitalne troškove.

Proces reciklaže se odvija na sledeći način: tokom proizvodnje proizvod se šalje u separator, koji odvaja ulje na gas, vodu i malovodno ulje. Voda i plin se šalju u pumpu sa kompresorom, pumpajući u poseban bunar. Ova metoda je pogodna za iskorišćenje pratećeg gasa niskog pritiska.

Problemi upotrebe i zbrinjavanja pratećeg naftnog gasa (APG), video: