PNGオイル。 関連する石油ガス:組成
今日開発されている油田は、ブラックゴールドだけでなく、タイムリーな処分を必要とする多くの副産物の供給源でもあります。 関連する石油ガスを処理するためのより効率的な方法を発明するための生産力オペレーターの環境への配慮のレベルに対する現代の要件。 過去数年間、このリソースは処理中であり、と一緒に広く使用されています。
関連する石油ガス、または略してAPGは、油田で見つかる物質です。 それは、圧力が石油の飽和圧力以下に低下した結果として、主貯留層の上にその厚さで形成されます。 その濃度は、油の深さに依存し、上層の5m3から下層の数千m3まで変化します。
原則として、貯水池を開くとき、石油会社はいわゆるガス状の「キャップ」に遭遇します。 炭化水素ガスは独立して存在し、液体の形でオイル自体に存在し、プロセスおよび処理中にオイルから分離します。 ガス自体は主にメタンとより重い炭化水素で構成されています。 その化学組成は、地層の地理などの外部要因に依存します。
主な種類
関連する石油ガスの価値とそのさらなる利用の見通しは、その組成中の炭化水素の割合によって決定されます。 このように、「キャップ」から放出される物質は、主に軽質メタンで構成されているため、遊離ガスと呼ばれます。 貯留層の奥深くに沈むにつれて、その量は著しく減少し、他のより重い炭化水素ガスに取って代わられます。
条件付きで関連付けられた石油ガスは、それがどの程度「炭化水素」であるかに応じて、いくつかのグループに分けられます。
- 純粋で、95〜100%の炭化水素を含みます。
- 二酸化炭素を混合した炭化水素(4〜20%);
- 窒素を混合した炭化水素(3〜15%);
- 炭化水素-窒素。窒素が体積の50%を占めます。
関連する石油ガスと天然ガスの根本的な違いは、蒸気成分、高分子液体、および炭化水素グループに含まれない物質の存在です。
- 硫化水素;
- アルゴン;
- 炭酸;
- 窒素;
- ヘリウムなど
関連する石油ガス処理方法
前世紀の半ばに、石油生産の過程で必然的に得られたAPGはほぼ完全にフレアされました。 この副産物の処理は非常に不採算であると考えられていたため、それを燃焼させることによる悪影響は、長い間一般の人々から十分な注意を払われていませんでした。 しかし、大気中の燃焼生成物の濃度は、人口の健康を著しく悪化させ、化学産業にとって困難な課題をもたらしました。それは、APG処理とその実用化です。 関連する石油ガスを利用する最も一般的な方法がいくつかあります。
分数法
このAPG処理方法は、ガスを成分に分離することです。 このプロセスの結果、乾燥精製ガスと幅広い割合の軽質炭化水素が得られます。これらの製品やその他の製品は、世界市場で非常に人気があります。 このスキームの重大な欠点は、パイプラインを介したエンドユーザーの必要性です。 LPG、PBT、およびNGLは空気より重いため、低地に蓄積して爆発性の雲を形成する傾向があり、爆発すると重大な損傷を引き起こす可能性があります。
関連する石油ガスは、貯留層への再注入によって油田での石油回収を強化するためによく使用されます。このようにして圧力が上昇し、1つの井戸からさらに1万トンの石油を生産できます。 このガスの使用方法は高価であると考えられているため、ロシア連邦では広く使用されておらず、主にヨーロッパで使用されています。 この方法の主な利点は、その低コストにあります。会社は必要な機器のみを購入する必要があります。 同時に、そのような措置はAPGを利用せず、問題をしばらく延期するだけです。
パワーユニットの設置
関連するガス開発のもう1つの重要な分野は、発電所へのエネルギーの供給です。 原材料の適切な組成を考えると、この方法は非常に効率的であり、市場で非常に人気があります。
ユニットの範囲は広く、両社はガスタービンと往復動力ユニットの両方の生産を開始しました。 これらの装置は、生産で発生した熱をリサイクルする可能性を備えたステーションの完全な機能を保証することを可能にします。
企業が放射性廃棄物への電力供給からの独立を目指しているため、このような技術は石油化学業界で積極的に実施されています。 ただし、APG輸送のコストは潜在的な節約を超えるため、このスキームの便宜性と高い収益性は、発電所が現場に近いためにのみ発生します。 システムを安全に操作するには、ガスを事前に乾燥させて洗浄する必要があります。
この方法は、シングルフロー冷凍サイクルを使用した極低温圧縮プロセスに基づいています。 調製されたAPGは、人工的に作成された条件下で窒素と相互作用することにより液化されます。
検討中の方法の可能性は、いくつかの条件によって異なります。
- インストールパフォーマンス;
- ソースガス圧力;
- ガス供給;
- 重質炭化水素、エタンおよび硫黄化合物などの含有量。
このスキームは、極低温複合体が配電所に設置されている場合に最も効果的に現れます。
膜洗浄
現時点で最も有望な技術の1つ。 この方法の動作原理は、関連するガスの成分が特殊な膜を通過する速度が異なることにあります。 中空糸材料の出現により、この方法は、APGの精製とろ過の従来の方法に比べて多くの利点を獲得しました。
精製されたガスは液化され、燃料または石油化学原料を得るために、2つの産業セグメントで分離手順を経ます。 このプロセスでは通常、輸送が容易なリーンガスと、ゴム、プラスチック、燃料添加剤の製造のために工場に送られるNGLが生成されます。
APGの適用範囲
前述のように、APGは、環境に非常に優しく、企業が多額の資金を節約できる、発電所の従来のエネルギー源の優れた代替手段です。 もう1つの分野は石油化学製品の生産です。 資金があれば、ガスを深く処理し、その後、需要が高く、産業と日常生活の両方で重要な役割を果たす物質をガスから分離することができます。
発電所や石油化学産業での生産のためのエネルギー源として使用されることに加えて、関連する石油ガスは、合成燃料(GTL)の生産のための原料としても使用されてきました。 この技術はまだ始まったばかりであり、燃料価格が上昇し続けると、かなり費用対効果が高くなると予想されます。
現在までに、2つの主要なプロジェクトが海外で実施され、さらに15のプロジェクトが計画されています。 言い換えれば、ロシアの良い状況でも、この技術がすべての地域に普及するわけではありません。
関連するガスを産業で効果的に使用するための最新の方法の1つは、「ガスリフト」と呼ばれます。 この技術により、井戸の操作を簡単に調整し、メンテナンスを簡素化し、GORの高い油田から油を抽出することができます。 この技術の欠点は、記載されている利点が井戸の技術設備の資本コストを大幅に増加させることです。
処理されるAPGの範囲は、それが取得されたフィールドのサイズによって決定する必要があります。 このように、小さな井戸からのガスは、輸送にお金をかけずに燃料として地元で使用することができ、大規模な原材料は、工業企業で処理して使用することができます。
環境ハザード
関連するガスの利用と適用された使用の問題の関連性は、それが単にフレアされた場合にそれが持つ悪影響と関連しています。 この方法では、業界は貴重な原材料を失うだけでなく、温室効果を高める有害物質で大気を汚染します。 毒素と二酸化炭素は環境と地域住民の両方に害を及ぼし、癌を含む深刻な病気を発症するリスクを高めます。
関連する石油ガスの精製と処理に対処するインフラストラクチャの積極的な開発に対する主な障害は、フレアガスへの課税とその効率的な使用のコストとの間の不一致です。 ほとんどの石油会社は、数年後にのみ報われる環境に優しい企業に多額の予算を割り当てるよりも、罰金を支払うことを好みます。
APGの輸送と精製は困難ですが、この原料を適切に利用するための技術をさらに向上させることで、多くの地域の環境問題を解決し、全国規模の産業全体の基盤となります。専門家の最も保守的な見積もりによると、ロシア連邦は約150億ドルになるでしょう。
石油ガスは、貯留層の条件下で石油に溶解するガスです。 このようなガスは、貯留層の圧力が低下するため、石油鉱床の開発中に得られます。 油飽和圧力以下に低下します。 石油中の石油ガスの量(m3 / t)、またはガスファクターとも呼ばれるものは、堆積物が十分に保存されている場合、上層の3〜5から深層の200〜250の範囲になります。
関連する石油ガス
石油ガス田は油田です。 関連する石油ガス(APG)は、天然の炭化水素ガス、またはガスと蒸気状の炭化水素および非炭化水素成分の混合物であり、石油に溶解するか、石油およびガスの凝縮物フィールドの「キャップ」に配置されます。
実際、APGは石油生産の副産物です。 石油生産の当初、関連する石油ガスは、その収集、準備、輸送、および処理のための不完全なインフラストラクチャーと、消費者の不足のために、単にフレアされました。
1トンの石油には1〜2m3から数千m3の石油ガスが含まれている可能性があり、それはすべて生産地域によって異なります。
石油ガスの使用
関連する石油ガスは、エネルギーおよび化学産業の重要な原料です。 このようなガスは、発熱量が増加することを特徴とし、これは9千から15000 Kcal/m3の範囲になります。 しかし、その不安定な組成と多くの不純物の存在により、発電での使用が妨げられています。 したがって、ガスの洗浄(「乾燥」)には追加のコストが必要です。
化学産業では、関連ガスに含まれるメタンとエタンがプラスチックとゴムの製造に使用され、より重い成分は、芳香族炭化水素、高オクタン燃料添加剤、および液化炭化水素ガス、つまり技術的な液化プロパンを生成するための原料として使用されます。ブタン(SPBT)。
ロシア連邦天然資源生態省(MNR)によると、ロシアで毎年生産される関連ガス550億m3のうち、処理されるのはわずか26%(140億m3)です。 さらに47%(260億m3)がフィールドのニーズに供給されるか、技術的損失として償却され、さらに27%(150億m3)がフレアされます。 専門家は、関連する石油ガスのフレアリングが、液体炭化水素、プロパン、ブタン、および乾燥ガスの販売の結果として得られる可能性のある約1,392億ルーブルの損失の原因であると推定しています。
石油ガスの燃焼の問題
このプロセスは、固形汚染化合物の大規模な排出の原因であるだけでなく、産油地域の環境状況の一般的な悪化の原因でもあります。 「技術的損失」とAPGフレアの過程で、二酸化炭素と活性煤が大気中に放出されます。
ロシアでのガスフレアの結果、毎年約1億トンのCO2排出量が記録されています(ガスの全量がフレアされた場合)。 同時に、ロシアのフレアはその非効率性で有名です。つまり、すべてのガスが燃焼するわけではありません。 メタンは大気中に侵入しますが、これは二酸化炭素よりもはるかに危険な温室効果ガスです。
石油ガスの燃焼時の煤の排出量は、年間約50万トンと推定されています。 石油ガスの燃焼は、環境の熱汚染に関連しています。 トーチの近くでは、土壌の熱破壊の半径は10〜25メートルであり、植物界の半径は50〜150メートルです。
そのようなガスの燃焼生成物、すなわち一酸化窒素、二酸化硫黄、一酸化炭素の大気中の高濃度は、肺がん、気管支がんの発生率の増加、ならびに肝臓および胃腸管への損傷を引き起こします。神経系、ビジョン。
関連する石油ガスの最も正確で効果的な利用方法は、ドライストリッピングガス(DGS)、軽質炭化水素(NGL)の大部分、および液化ガス(LHG)の形成を伴うガス処理企業での処理と呼ぶことができます。安定したガスガソリン(SGB)。
石油ガスを適切に処分することで、毎年約500〜600万トンの液体炭化水素、30〜40億m3のエタン、150〜200億m3の乾燥ガス、または60〜70千GW/hの電力を生産することが可能になります。
興味深いことに、2012年1月1日、ロシア連邦政府の法令「フレアプラントでの関連石油ガスの燃焼生成物による大気汚染の削減を促進するための措置について」が発効しました。 この文書は、採掘企業はAPGの95%をリサイクルしなければならないと述べています。
石油ガスの組成
石油ガスの組成は異なる場合があります。 それは何に依存していますか? 専門家は、石油ガスの組成に影響を与える次の要因を特定します。
ガスを溶かしたオイルの組成
天然の石油およびガスシステムの安定性に関与する堆積物の発生および形成の条件
自然なデガッシングの可能性。
生産地域によっては、ほとんどの関連ガスには、硫化水素やメルカプタン、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの非炭化水素成分が含まれている場合もあります。 石油ガスの組成において炭化水素(95-100%)が優勢である場合、それらは炭化水素と呼ばれます。 二酸化炭素(CO2が4〜20%)または窒素(N2が3〜15%)と混合されたガスもあります。 炭化水素-窒素ガスには、最大50%の窒素が含まれています。 メタンとその同族体の比率に従って、彼らは区別します:
- 乾燥(メタン85%以上、С2Н6+ 10〜15%以上)
- 脂肪(CH4 60-85%、C2H6 +より高い20-35%)。
地質学的特性に基づいて、ガスキャップの関連ガス、および石油に直接溶解するガスが放出されます。 石油貯留層を開く過程で、ほとんどの場合、石油キャップからのガスが流れ始めます。 さらに、生成されるAPGの主な量は、石油に溶解するガスです。
フリーガスとも呼ばれるガスキャップからのガスは、「より軽い」組成を持っています。 重質炭化水素ガスの含有量が少なく、石油に溶解したガスに比べて遜色ありません。 フィールド開発の最初の段階では、多くの場合、その組成にメタンが優勢なAPG生産量が年間大量に発生します。
ただし、時間の経過とともに、関連する石油ガスの借方が減少し、重質成分の量が増加します。
特定の石油に含まれるガスの量とその組成を調べるために、専門家は坑口または貯留層の状態で採取した石油サンプルをダウンホールサンプラーを使用して脱ガスします。 ボトムホールゾーンとリフティングパイプでの石油の脱ガスが不完全なため、坑口から採取された石油ガスは、深部石油サンプルからのガスと比較して、メタンの量が多く、同族体の量が少なくなっています。
地域預金 | ガスの組成、%wt。 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CH 4 | C 2 H 6 | C 3 H 8 | i-C 4 H 10 | n-C 4 H 10 | i-C 5 H 12 | n-C 5 H 12 | CO2 | N 2 | |
W a s e n S i b i r | |||||||||
サモトラー | 60,64 | 4,13 | 13,05 | 4,04 | 8,6 | 2,52 | 2,65 | 0,59 | 1,48 |
Varyoganskoe | 59,33 | 8,31 | 13,51 | 4,05 | 6,65 | 2,2 | 1,8 | 0,69 | 1,51 |
B a sh k o r t o s t a n | |||||||||
アーラン | 12,29 | 8,91 | 19,6 | 10,8 | 6,75 | 0,86 | 42,01 | ||
Vyatskoe | 8,2 | 12,6 | 17,8 | 10,4 | 4,0 | 1,7 | 46,2 | ||
ウドムルト共和国 | |||||||||
Lozolyuksko-Zurinskoe | 7,88 | 16,7 | 27,94 | 3,93 | 8,73 | 2,17 | 1,8 | 1,73 | 28,31 |
アルハンゲリスク | 10,96 | 3,56 | 12,5 | 3,36 | 6,44 | 2,27 | 1,7 | 1,28 | 56,57 |
P e r m s k i y r a i | |||||||||
Kuedinskoe | 32,184 | 12,075 | 13,012 | 1,796 | 3,481 | 1,059 | 0,813 | 0,402 | 33,985 |
クラスノヤルスク | 44,965 | 13,539 | 13,805 | 2,118 | 3,596 | 1,050 | 0,838 | 1,792 | 17,029 |
Gondyrskoye | 21,305 | 20,106 | 19,215 | 2,142 | 3,874 | 0,828 | 0,558 | 0,891 | 29,597 |
ステパノフスコエ | 40,289 | 15,522 | 12,534 | 2,318 | 3,867 | 1,358 | 0,799 | 1,887 | 20,105 |
LPG
液化状態の石油ガスの特性を完全に把握することで、自動車エンジン用の高品質な本格燃料として使用することができます。 液化石油ガスの主成分はプロパンとブタンであり、これらはガスガソリン企業における石油生産または精製の副産物です。
ガスは空気と完全に結合して均質な可燃性混合物を形成し、高発熱量を保証し、燃焼プロセス中の爆発を回避します。 ガスには、炭素の形成と電力システムの汚染に寄与するだけでなく、腐食を引き起こす最小限の量の成分が含まれています。
液化石油ガスの組成により、ガス燃料のモーター特性を作り出すことができます。
プロパンを混合するプロセスでは、ガス混合物に適切な飽和蒸気圧を提供することが可能であり、これは、異なる気候条件でのガスボンベ車両の使用にとって非常に重要である。 プロパンの存在が非常に望ましいのはこのためです。
LPGには色や臭いはありません。 このため、車の安全な操作を保証するために、特別な香りが与えられます-臭いがします。
石油会社がフレアして貯留層に送り込まない残りの関連ガスは、処理に送られます。 加工工場に輸送する前に、洗浄する必要があります。 機械的な不純物や水から解放されたガスは、輸送がはるかに簡単です。 液化留分がガスパイプラインの空洞に落下するのを防ぎ、混合物を軽くするために、重質炭化水素がろ過されます。
硫黄元素を除去することにより、パイプライン壁への関連する石油ガスの腐食作用を防ぐことができ、窒素と二酸化炭素を抽出することにより、処理に使用されない混合物の量を減らすことができます。 ガスはさまざまな方法で精製されます。 ガスの冷却と圧縮(加圧下での圧縮)が完了すると、ガス力学法による分離または処理に進むことができます。 これらの方法はかなり予算がありますが、石油ガスから二酸化炭素と硫黄の成分を分離することはできません。
収着法を使用する場合は、硫化水素の除去に加えて、水および湿った炭化水素成分からの乾燥も実行されます。 この方法の唯一の欠点は、現場の条件への技術の適応が不十分であるということです。これが、ガス量の約30%が失われる理由です。 さらに、グリコール乾燥法は液体を除去するために使用されますが、水以外は混合物から何も放出しないため、二次的なプロセスとしてのみ使用されます。
これらのメソッドはすべて、今日では廃止されたと呼ぶことができます。 最新の方法は膜精製です。 この方法は、石油ガスのさまざまな成分が膜繊維を透過する速度の違いに基づいています。
ガスが処理プラントに入ると、低温吸収と凝縮を利用してベースフラクションに分離されます。 これらの画分の一部は、すぐに最終製品になります。 分離後、メタンとエタンの混合物、および広範囲の軽質炭化水素(NGL)を含むストリッピングガスが得られます。 このようなガスはパイプラインシステムを介して容易に輸送され、燃料として使用され、アセチレンと水素の製造の原料としても機能します。 また、ガス処理の助けを借りて、液体タイプの自動車用プロパンブタン(すなわち、ガスモーター燃料)、ならびに芳香族炭化水素、狭い画分、および安定したガスガソリンが製造される。
関連する石油ガスは、その処理の収益性が非常に低いにもかかわらず、燃料およびエネルギー産業と石油化学産業で積極的に使用されています。
使用の問題について 関連する石油ガス(APG)今、言われ、書かれることがたくさんあります。 つまり、質問自体は今日は発生しませんでした、それはすでにかなり長い歴史を持っています。 生産の詳細 関連ガスそれは(名前が示すように)石油生産の副産物であるということです。 関連する石油ガス(APG)の損失は、その収集、準備、輸送、および処理のためのインフラストラクチャの準備が整っていないこと、および消費者がいないことに関連しています。 この場合、関連する石油ガスは単にフレアされます。
地質学的特徴は 関連する石油ガス(APG)ガスキャップとガスがオイルに溶けています。 つまり、関連する石油ガスは、ガスと、油井およびその分離中に地層油から放出される蒸気状の炭化水素および非炭化水素成分の混合物です。
生産地域に応じて、1トンの石油から25から800m³の関連する石油ガスが得られます。
現在の状況
ロシア連邦では、状況は次のとおりです。 チュメニ州だけでも、油田の操業期間中に、約2,250億m³の関連石油ガス(APG)が燃焼し、2,000万トン以上の汚染物質が環境に侵入しました。
1999年のデータによると、ロシア連邦の深部から合計342億m³の関連ガスが抽出され、そのうち282億m³が使用されました。 この上、 関連する石油ガス(APG)の利用率 82.5%に達し、約60億m³(17.5%)がフレアしました。 関連する石油ガス(APG)の主な生産地域は、チュメニ地域です。 1999年には、ここで273億m³が抽出され、231億m³(84.6%)が使用され、42億m³(15.3%)が燃焼されました。
に ガス処理プラント(GPP) 1999年には、123億m³(38%)が処理され、そのうち103億m³がチュメニ地域で直接処理されました。 現場のニーズについては、技術的損失を考慮して、48億m³が費やされ、さらに111億m³(32.5%)が州の地方発電所で発電するために処理されずに使用されました。 ちなみに、さまざまな情報源から提供された関連ガスフレアの量に関するデータは、非常に広範囲にわたって異なります。データの広がりは、年間4〜5〜100〜150億m³です。
関連するガスフレアによる害
環境に放出された 関連する石油ガス(APG)の燃焼生成物生理学的レベルでの人体の正常な機能に対する潜在的な脅威を表しています。
ロシアの主要な石油・ガス生産地域であるチュメニ地域の統計データは、多くの種類の病気の人口の発生率が、西シベリア地域全体の全国的な指標およびデータ(呼吸器の指標)よりも高いことを示しています病気は非常に高いです!)。 多くの病気(新生物、神経系や感覚器官の病気など)については、上昇傾向にあります。 非常に危険な影響。その結果はすぐにはわかりません。 これらは、人々が子供を妊娠して産む能力に対する汚染物質の影響、遺伝性の病状の発症、免疫系の弱体化、および腫瘍性疾患の数の増加です。
関連する石油ガス利用オプション
関連する石油ガス(APG)燃やされるのは、それが有用に使用できず、誰にとっても価値がないからではありません。
その使用には2つの方向が可能です(無用なフレアリングを除く)。
- エネルギー
エネルギー生産にはほぼ無制限の市場があるため、この方向が支配的です。 関連する石油ガス-高カロリーで環境にやさしい燃料。 石油生産のエネルギー強度が高いことを考えると、フィールドのニーズに合わせて発電するためにそれを使用する世界的な慣行があります。 このための技術は存在し、それらは新世代の会社によって完全に所有されています。 電気料金が絶えず上昇し、生産コストに占める割合が高いため、発電にAPGを使用することは経済的に正当であると見なすことができます。
関連する石油ガス(APG)のおおよその組成
関連する石油ガス組成図
- 石油化学
関連する石油ガス(APG)メインパイプラインシステムに供給される乾燥ガス、天然ガソリン、広範囲の軽質炭化水素(NGL)、および家庭用の液化ガスを生成するために処理できます。 NGLは、あらゆる種類の石油化学製品を製造するための原料です。 ゴム、プラスチック、高オクタン価ガソリン部品など。
ガスアプリケーション
ガスは、ガス、ガスオイル、ガスコンデンセートの3種類の鉱床に自然界で見られます。
最初のタイプの鉱床(ガス)では、ガスは油田と直接関係のない巨大な自然の地下堆積物を形成します。
2番目のタイプの鉱床(ガスと石油)では、ガスは石油に付随するか、石油はガスに付随します。 ガスオイル堆積物は、前述のように、ガスキャップ付きのオイル(主なボリュームがオイル)とオイルリム付きのガス(メインボリュームがガス)の2種類があります。 各ガス-石油鉱床は、ガス係数(1000 kgの石油あたりのガスの量(m 3))によって特徴付けられます。
ガスコンデンセートの堆積物は、貯留層内の高圧(3〜107 Pa以上)と高温(80〜100°C以上)を特徴としています。 これらの条件下では、炭化水素C 5以上がガスに流れ込み、圧力が低下すると、これらの炭化水素は凝縮します。これは逆凝縮のプロセスです。
石油に溶解し、生産中に石油から放出される関連する石油ガスとは対照的に、考慮されるすべての鉱床のガスは天然ガスと呼ばれます。
天然ガス
天然ガスは主にメタンで構成されています。 メタンに加えて、それらは通常、エタン、プロパン、ブタン、少量のペンタン以上の同族体、および少量の非炭化水素成分(二酸化炭素、窒素、硫化水素、および不活性ガス(アルゴン、ヘリウムなど))を含みます。 。
通常、すべての天然ガスに存在する二酸化炭素は、炭化水素の有機前駆体の性質上、主要な変換生成物の1つです。 二酸化炭素は有効成分であるため、地層水に移行して重炭酸塩溶液を形成するため、天然ガス中のその含有量は、自然界の有機残留物の化学変換のメカニズムに基づいて予想されるよりも低くなります。 原則として、二酸化炭素の含有量は2.5%を超えません。 自然界にも通常存在する窒素の含有量は、大気の侵入、または生物のタンパク質分解の反応のいずれかに関連しています。 石灰岩や石膏岩でガス堆積物が形成された場合、通常、窒素の量は多くなります。
ヘリウムは、いくつかの天然ガスの組成において特別な位置を占めています。 自然界では、ヘリウムは(空気、天然ガスなどに)しばしば見られますが、量は限られています。 天然ガス中のヘリウムの含有量は低いですが(最大1〜1.2%)、このガスの大きな不足と大量の天然ガス生産のために、その分離は有益です。
硫化水素は、原則として、ガス鉱床には存在しません。 例外は、たとえば、H 2 Sの含有量が2.5%に達するUst-Vilyui鉱床などです。 明らかに、ガス中の硫化水素の存在は、母岩の組成に関連しています。 硫酸塩(石膏など)または亜硫酸塩(黄鉄鉱)と接触しているガスには、比較的多くの硫化水素が含まれていることが観察されています。
主にメタンを含み、C 5以上の同族体の含有量が非常に少ない天然ガスは、乾燥ガスまたは貧弱ガスと呼ばれます。 乾燥ガスには、ガス鉱床から生成されるガスの大部分が含まれます。 コンデンセート堆積物のガスは、メタンの含有量が少なく、その同族体の含有量が多いという特徴があります。 このようなガスは脂肪またはリッチと呼ばれます。 軽質炭化水素に加えて、ガスコンデンセート堆積物のガスには、高沸点の同族体も含まれており、圧力が低下すると、液体の形で放出されます(コンデンセート)。 井戸の深さと底穴の圧力に応じて、300〜400°Cまで沸騰する炭化水素はガス状になる可能性があります。
ガスコンデンセート堆積物のガスは、沈殿したコンデンセートの含有量(ガス1 m3あたりcm3)によって特徴付けられます。
ガス凝縮物の堆積物の形成は、高圧で逆溶解の現象が発生するという事実によるものです-圧縮ガス中の石油の逆凝縮。 約75×106Paの圧力では、オイルは圧縮されたエタンとプロパンに溶解します。この場合、その密度はオイルの密度を大幅に上回ります。
コンデンセートの組成は、坑井の運転モードによって異なります。 したがって、一定の貯留層圧力を維持しながら、凝縮液の品質は安定していますが、貯留層内の圧力が低下すると、凝縮液の組成と量が変化します。
いくつかの分野での安定した凝縮物の組成はよく研究されています。 それらの沸騰の終わりは通常300°C以下です。 グループ構成別:メタン炭化水素が大部分を占め、ナフテン系炭化水素はやや少なく、芳香族炭化水素はさらに少なくなっています。 コンデンセートの分離後のガスコンデンセートフィールドのガスの組成は、乾燥ガスの組成に近い。 空気に対する天然ガスの密度(空気の密度を単位として)は、0.560から0.650の範囲です。 燃焼熱は約37700〜54600 J/kgです。
関連する(石油)ガス
関連するガスは、特定の鉱床のガス全体ではなく、石油に溶解し、生産中に石油から放出されるガスです。
油井を出た後、石油とガスはガス分離器を通過します。ガス分離器では、関連するガスが不安定な石油から分離され、さらに処理されます。
関連するガスは、工業用石油化学合成の貴重な原料です。 定性的には天然ガスと組成に違いはありませんが、量的な違いは非常に重要です。 それらのメタンの含有量は25〜30%を超えてはなりませんが、その同族体であるエタン、プロパン、ブタン、および高級炭化水素よりもはるかに多くなります。 したがって、これらのガスは脂肪として分類されます。
関連ガスと天然ガスの量的組成の違いにより、それらの物理的特性は異なります。 関連するガスの密度(空気による)は自然よりも高く、1.0以上に達します。 それらの燃焼熱は46,000〜50,000 J/kgです。
ガスアプリケーション
炭化水素ガスの主な用途の1つは、燃料としての使用です。 高い発熱量、利便性、費用対効果の高い使用により、ガスは間違いなく他の種類のエネルギー資源の中でも最初の場所の1つになります。
関連する石油ガスのもう1つの重要な用途は、そのトッピング、つまり、ガス処理プラントまたは設備での天然ガソリンの抽出です。 ガスは強力なコンプレッサーの助けを借りて強力な圧縮と冷却にさらされ、液体炭化水素の蒸気は凝縮し、ガス状炭化水素(エタン、プロパン、ブタン、イソブタン)を部分的に溶解します。 揮発性の液体が形成されます-不安定なガスガソリンは、セパレーター内の非凝縮性ガスの残りの部分から簡単に分離されます。 分別(ブタンの一部であるエタン、プロパンの分離)の後、安定したガスガソリンが得られます。これは、市販のガソリンへの添加剤として使用され、揮発性を高めます。
天然ガソリンの安定化中に放出されるプロパン、ブタン、イソブタンは、シリンダーに注入された液化ガスの形で燃料として使用されます。 メタン、エタン、プロパン、ブタンも石油化学産業の原料として使用されています。
関連するガスからC2-C4を分離した後、残りの排気ガスは組成が近く、乾燥します。 実際には、それは純粋なメタンと見なすことができます。 乾燥ガスと廃ガスは、特別な設備で少量の空気の存在下で燃焼すると、非常に価値のある工業製品であるガス煤を形成します。
CH 4 + O 2 a C + 2H 2 O
主にゴム産業で使用されています。 850°Cの温度でニッケル触媒上に水蒸気とともにメタンを通過させることにより、水素と一酸化炭素の混合物が得られます-「合成-ガス」:
CH 4 +H2OàCO+3H2
この混合物を450°CでFeO触媒に通すと、一酸化炭素が二酸化炭素に変換され、追加の水素が放出されます。
CO +H2OàCO2+H 2
得られた水素は、アンモニアの合成に使用されます。 メタンやその他のアルカンを塩素や臭素で処理すると、次のような置換生成物が得られます。
1. CH 4+Cl2àCH3C1+HCl-塩化メチル;
2. CH 4 + 2C1 2 a CH 2 C1 2+2HC1-塩化メチレン;
3. CH 4+3Cl2àCHCl3+3HCl-クロロホルム;
4. CH 4+4Cl2àCCl4+4HCl-四塩化炭素。
メタンは青酸の製造原料としても機能します。
2CH 4 + 2NH 3+3O2à2HCN+6H2 O、および二硫化炭素CS 2、ニトロメタンCH 3 NO 2の製造用。これは、ワニスの溶剤として使用されます。
-これはプロパンとブタンの組み合わせであり、その後、石油の抽出および処理中に放出され、実際には石油自体に存在します。 これらのガスは、燃料として、またさまざまな合成物質の生産に使用されるさまざまな炭化水素で構成されています。 石油ガスは、あらゆる種類のポリマーやプラスチックの開発に関与しています。
関連する石油ガスは、石油生産の結果です。 毎年、世界は企業を処理することによって廃棄物にますます覆われるようになっているので、それらは私たちの環境に非常に関連しています。 ガスの損失の理由は、製品の収集と輸出、および輸送と適切な処理における不十分な組織に関連しています。
井戸を開けるとガスキャップガスが出て、油溶性ガスが放出され、圧力が上がると入ります。 したがって、地質学的記述によれば、関連する石油ガスの2つのタイプが区別されます。 このようなガスは、蒸気状態で油井から放出される炭化水素元素の組成物です。
このような製品は、環境に放出されると、人体の機能に悪影響を及ぼし、有機システムのあらゆるレベルで悪影響を及ぼします。 統計によると、石油精製産業が位置する地域は、人口の臓器への損傷を受けやすいことが知られています。 ほとんどの場合、呼吸器系、感覚系、神経系が影響を受けます。 このようなガスは、妊娠中の女性だけでなく、一般的に妊娠する能力にも悪影響を及ぼします。 遺伝性の先天性病変、腫瘍性疾患の発症を発症する可能性があります。 人間の免疫システムは、ガスが体内に入るとどんな場合でも苦しみます。
この影響の最適化は、関連する石油ガスの利用です。 ロシアの法律は、リサイクルを最大95%にすることを承認しています。 そのような廃棄物を返済する能力を持っている大企業にとって、規則を遵守することは難しくありません。 しかし、資本回転率が低いオブジェクトは、生産規模でガスを洗浄および調整することによって、関連するガスを十分に活用することができません。 したがって、そのような場合の唯一の選択肢は、残りのガスを燃焼させることであり、これは公衆衛生およびプラントの世界にとって危険です。
関連する石油ガス利用方法
石油燃焼を除いて、関連する石油ガスを利用するそのような可能な方法があります:
1.エネルギー目的での石油ガスの処理
これは、ガスが産業ニーズの燃料として使用できることを意味します。 出口のガスからの燃料は環境に優しく、改善されています。 エネルギー生産は関連性が高いという特徴があるにもかかわらず、この方法でのリサイクルは企業にとって有益です。 このオプションは、あなた自身の資金を節約することに影響を与えます。
このタイプの技術には、従来のエネルギー源に比べて十分な利点があります。 炎のない反応により、有害な化学物質の排出量が大幅に減少します。 これにより、機器のパフォーマンスに変化が生じることはありません。 また、もう1つの利点は、処理プロセスを常に監視する方法がないことです。 距離制御があります。
2.石油化学産業における石油ガスの使用
関連する石油ガスは、ドライガス、ガソリンに処理できます。 得られた製品は、企業の家庭のニーズに使用されます。 このような混合物は、さまざまな人工石油化学製品の製造に使用されます。
- プラスチック;
- 高オクタン価ガソリン;
- ポリマーなど。
3.より集中的な石油回収を目的とした貯留層へのガスの注入
関連する石油ガスのこの利用方法では、水、石油、岩石と組み合わされます。 交換と相互溶解と相互作用する反応が発生します。 水は化学元素で飽和しています-これは生産の強化に貢献しますが、装置内の塩の堆積に貢献します。 そのような方法には、通常、生物を保護するための一連の対策があります。
4.「ガスリフト」の使用-ガスを井戸に汲み上げる
関連する石油ガスのこの利用方法は、それ自体の目的のために特に無駄ではなく、必要な機器を購入するだけです。 不利な点は、圧縮自体に十分な時間とお金がかかるため、圧縮ガスの供給源を探すことです。 圧力損失が大きい浅い井戸には、この方法を使用することをお勧めします。 「ガスリフト」は、ケーブルシステムの配置プロセスで使用できます。
今日の世界では、テクノロジーは静止していません。 時々、産業汚染から大気をきれいにすることができる発明が現れます。 このような装置は、油田およびガス田での配置を目的としています。 それらは、関連する石油ガスの利用プロセスをスピードアップするのに役立つだけでなく、フレアの形で大気中に偶発的にガスが放出されるのを防ぎ、ガスパイプラインの建設がないため、資本コストが削減されます。
リサイクルプロセスは次のように実行されます。生産中、製品はセパレーターに送られ、セパレーターはオイルをガス、水、低水オイルに分離します。 水とガスはコンプレッサー付きのポンプに送られ、別の井戸に汲み上げられます。 この方法は、低圧の関連ガスの利用に適しています。
関連する石油ガス(APG)の使用と廃棄の問題、ビデオ: