PNG olje. Povezan naftni plin: sestava

Vsako naftno polje, ki se danes razvija, je vir ne le črnega zlata, temveč tudi številnih stranskih proizvodov, ki jih je treba pravočasno odstraniti. Sodobne zahteve glede stopnje prijaznosti proizvodnje do okolja prisilijo operaterje, da izumljajo vse bolj učinkovite metode predelave pridruženega naftnega plina. V zadnjih nekaj letih je bil ta vir v obdelavi in ​​se pogosto uporablja skupaj z .

Povezani naftni plin ali krajše APG je snov, ki jo najdemo v naftnih poljih. Nastane nad glavnim rezervoarjem in v njegovi debelini kot posledica znižanja tlaka pod tlakom nasičenosti nafte. Njegova koncentracija je odvisna od globine olja in se giblje od 5 m 3 v zgornji plasti do nekaj tisoč m 3 v spodnji.

Praviloma pri odpiranju rezervoarja naftaši naletijo na tako imenovano plinasto "pokrovko". Ogljikovodični plini obstajajo neodvisno in so prisotni v samem olju v tekoči obliki, pri čemer se med procesom in predelavo ločijo od njega. Sam plin je sestavljen pretežno iz metana in težjih ogljikovodikov. Njegova kemična sestava je odvisna od zunanjih dejavnikov, kot je geografija formacije.

Glavne vrste

Vrednost pripadajočega naftnega plina in možnosti njegove nadaljnje uporabe določa delež ogljikovodikov v njegovi sestavi. Tako se snov, ki se sprosti iz "pokrovčka", imenuje prosti plin, saj je sestavljena predvsem iz lahkega metana. Ko se pogreza globlje v rezervoar, se njegova količina opazno zmanjša in se umakne drugim, težjim ogljikovodikovim plinom.

Pogojno pridruženi naftni plin je razdeljen na več skupin, odvisno od tega, kako "ogljikovodik" je:

• čista, ki vsebuje 95–100 % ogljikovodikov;
• ogljikovodik s primesjo ogljikovega dioksida (od 4 do 20%);
• ogljikovodik s primesjo dušika (od 3 do 15%);
• ogljikovodik-dušik, v katerem dušik predstavlja do 50 % prostornine.

Temeljna razlika med pridruženim naftnim plinom in zemeljskim plinom je prisotnost parnih komponent, visokomolekularnih tekočin in snovi, ki niso vključene v skupino ogljikovodikov:

• vodikov sulfid;
• argon;
• ogljikova kislina;
• dušik;
• helij itd.

Metode predelave pomožnega naftnega plina

Sredi prejšnjega stoletja se je APG, ki je bil neizogibno pridobljen v procesu proizvodnje nafte, skoraj popolnoma sežgal. Predelava tega stranskega proizvoda je veljala za tako nedonosno, da negativnim posledicam sežiganja v javnosti dolgo časa niso posvečali ustrezne pozornosti. Vendar je koncentracija produktov zgorevanja v ozračju povzročila znatno poslabšanje zdravja prebivalstva, kar je za kemično industrijo predstavljalo težko nalogo: predelava APG in njena praktična uporaba. Obstaja več najbolj priljubljenih načinov uporabe pridruženega naftnega plina.

frakcijska metoda

Ta metoda predelave APG je ločevanje plina na komponente. Kot rezultat postopka se pridobivajo suhi prečiščeni plini in široka frakcija lahkih ogljikovodikov: ti in drugi izdelki so zelo priljubljeni na svetovnem trgu. Pomembna pomanjkljivost te sheme je potreba po cevovodu za končne uporabnike. Ker so LPG, PBT in NGL težji od zraka, se običajno kopičijo v nižinah in tvorijo eksplozivne oblake, ki lahko pri eksploziji povzročijo znatno škodo.

Povezani naftni plin se pogosto uporablja za povečanje pridobivanja nafte na poljih s ponovnim vbrizgavanjem v rezervoar – tako se tlak dvigne in iz ene vrtine je mogoče pridobiti 10 tisoč ton nafte več. Ta način uporabe plina velja za drago, zato se v Ruski federaciji ne uporablja pogosto in se uporablja predvsem v Evropi. Glavna prednost metode je v nizki ceni: podjetje mora kupiti le potrebno opremo. Hkrati takšni ukrepi ne izkoriščajo APG, temveč le za nekaj časa odložijo težavo.

Montaža napajalnih enot

Drugo pomembno področje izkoriščanja povezanega plina je oskrba elektrarn z energijo. Glede na pravilno sestavo surovin je metoda zelo učinkovita in zelo priljubljena na trgu.

Nabor enot je širok: podjetja so začela proizvodnjo plinskih turbin in batnih pogonskih enot. Te naprave omogočajo popolno delovanje postaje z možnostjo recikliranja toplote, ki nastane v proizvodnji.

Takšne tehnologije se aktivno izvajajo v petrokemični industriji, saj si podjetja prizadevajo za neodvisnost od dobave električne energije radioaktivnim odpadkom. Vendar pa sta smotrnost in visoka donosnost sheme lahko posledica le blizu lokacije elektrarne na polju, saj bodo stroški prevoza APG presegli možne prihranke. Za varno delovanje sistema je treba plin predhodno posušiti in očistiti.

Metoda temelji na procesu kriogenega stiskanja z uporabo cikla hlajenja z enim pretokom. Pripravljen APG se utekočini z interakcijo z dušikom v umetno ustvarjenih pogojih.

Možnost obravnavane metode je odvisna od številnih pogojev:

• zmogljivost namestitve;
• tlak izvornega plina;
• oskrba s plinom;
• vsebnost težkih ogljikovodikov, etana in žveplovih spojin itd.

Shema se bo najbolj učinkovito pokazala, če bodo na distribucijskih postajah nameščeni kriogenski kompleksi.

Čiščenje membrane

Ena najbolj obetavnih tehnologij v tem trenutku. Načelo delovanja metode je v različni hitrosti, s katero komponente pripadajočega plina prehajajo skozi posebne membrane. S prihodom materialov iz votlih vlaken je metoda pridobila veliko prednosti pred tradicionalnimi metodami čiščenja in filtracije APG.

Prečiščeni plin se utekočini in nato gre skozi postopek ločevanja v dveh industrijskih segmentih: za pridobivanje goriva ali petrokemične surovine. Proces običajno proizvaja pust plin, ki se zlahka prevaža, in zemeljski plin, ki se pošlje v tovarne za proizvodnjo gume, plastike in dodatkov za gorivo.

Področje uporabe APG

APG, kot je navedeno zgoraj, je odlična alternativa tradicionalnim virom energije za elektrarne, ki je zelo okolju prijazen in podjetjem omogoča prihranek znatnih sredstev. Drugo področje je petrokemična proizvodnja. Če so na voljo finančna sredstva, je mogoče plin podrediti globoki predelavi z naknadno ločitvijo iz njega snovi, ki so zelo povprašene in imajo pomembno vlogo tako v industriji kot v vsakdanjem življenju.

Povezani naftni plin se poleg tega, da se uporablja kot vir energije v elektrarnah in za proizvodnjo v petrokemični industriji, uporablja tudi kot surovina za proizvodnjo sintetičnih goriv (GTL). Tehnologija se je šele začela razvijati in bo po pričakovanjih postala precej stroškovno učinkovita, če bodo cene goriva še naraščale.

Do danes sta bila v tujini izvedena 2 večja projekta, v načrtu pa je še 15 sprememb. Z drugimi besedami, tudi v dobrih razmerah v Rusiji ta tehnologija ne bo razširjena v vseh regijah.

Ena najsodobnejših metod učinkovite industrijske rabe sorodnega plina se imenuje plinsko dvigalo. Ta tehnologija omogoča enostavno regulacijo delovanja vrtine, poenostavi vzdrževanje in uspešno črpanje nafte iz polj z visokim GOR. Pomanjkljivost tehnologije je, da naštete prednosti znatno povečajo kapitalske stroške za tehnično opremo vrtine.

Obseg predelanega APG je treba določiti glede na velikost polja, s katerega je bil pridobljen. Tako se lahko plin iz majhnih vrtin uporablja lokalno kot gorivo brez porabe denarja za njegov transport, medtem ko se surovine v večjem obsegu lahko predelajo in uporabljajo v industrijskih podjetjih.

Nevarnost za okolje

Relevantnost vprašanja izkoriščanja in uporabne rabe pridruženega plina je povezana z negativnim učinkom, ki ga ima, če ga preprosto sežgemo. S to metodo industrija ne izgublja le dragocenih surovin, ampak tudi onesnažuje ozračje s škodljivimi snovmi, ki krepijo učinek tople grede. Toksini in ogljikov dioksid škodujejo okolju in lokalnemu prebivalstvu ter povečujejo tveganje za nastanek resnih bolezni, vključno z rakom.

Glavna ovira za aktivni razvoj infrastrukture, ki bi se ukvarjala s čiščenjem in predelavo povezanega naftnega plina, je neskladje med davkom na sežgani plin in stroški njegove učinkovite rabe. Večina naftnih podjetij raje plača globo, kot da bi namenila znaten proračun za okolju prijazna podjetja, ki se bodo izplačala šele po nekaj letih.

Kljub težavam, povezanim s transportom in čiščenjem APG, bo nadaljnje izboljšanje tehnologij za pravilno uporabo te surovine rešilo okoljske probleme številnih regij in postalo osnova za celotno nacionalno industrijo, katere stroški v Ruska federacija bo po najbolj konzervativnih ocenah strokovnjakov približno 15 milijard dolarjev.

Naftni plin je plin, ki je raztopljen v nafti v rezervoarskih pogojih. Tak plin se pridobi med razvojem naftnih nahajališč zaradi zmanjšanja rezervoarskega tlaka. Zmanjša se pod tlak nasičenosti z oljem. Količina naftnega plina (m3 / t) v nafti ali, kot se imenuje tudi plinski faktor, se lahko giblje od 3-5 v zgornjih obzorjih do 200-250 v globokih plasteh, če so nahajališča dobro ohranjena.

Povezan naftni plin

Plinska polja so naftna polja. Povezani naftni plin (APG) je naravni ogljikovodikov plin oziroma mešanica plinov in hlapnih ogljikovodikov in neogljikovodikov, ki so raztopljeni v olju ali se nahajajo v »pokrovih« naftnih in plinskih kondenzatnih polj.
Dejansko je APG stranski produkt proizvodnje nafte. Na samem začetku proizvodnje nafte je bil pridruženi naftni plin zaradi nepopolne infrastrukture za njegovo zbiranje, pripravo, transport in predelavo, pa tudi zaradi pomanjkanja porabnikov, preprosto sežigal.
Ena tona nafte lahko vsebuje od 1-2 m3 do nekaj tisoč m3 naftnega plina, vse je odvisno od regije proizvodnje.

Uporaba naftnih plinov

Povezani naftni plin je pomembna surovina za energetsko in kemično industrijo. Za tak plin je značilna povečana kalorična vrednost, ki se lahko giblje od 9 tisoč do 15 tisoč Kcal / m3. Vendar pa je njegova uporaba v proizvodnji električne energije ovirana zaradi nestabilne sestave in prisotnosti številnih nečistoč. Zato so potrebni dodatni stroški za čiščenje (»sušenje«) plina.
V kemični industriji se metan in etan, ki se nahajata v povezanem plinu, uporabljata za izdelavo plastike in gume, težje komponente pa kot surovina za ustvarjanje aromatskih ogljikovodikov, visokooktanskih dodatkov za gorivo in utekočinjenih ogljikovodikov, in sicer tehničnega utekočinjenega propana. butan (SPBT).
Po podatkih Ministrstva za naravne vire in ekologijo Ruske federacije (MNR) se od 55 milijard m3 povezanega plina, proizvedenega v Rusiji vsako leto, predela le 26 % (14 milijard m3). Še 47 % (26 milijard m3) se dobavlja za potrebe polj ali odpiše kot tehnološke izgube, še 27 % (15 milijard m3) pa sežge. Strokovnjaki ocenjujejo, da je sežiganje pridruženega naftnega plina vzrok za skoraj 139,2 milijarde rubljev izgube, ki bi jo lahko pridobili s prodajo tekočih ogljikovodikov, propana, butana in suhega plina.

Problem gorenja naftnega plina

Ta proces je vzrok za obsežne emisije trdnih onesnaževalnih spojin, pa tudi za splošno poslabšanje okoljskih razmer v regijah, ki proizvajajo nafto. V procesu "tehnoloških izgub" in sežiganja APG se v ozračje sproščata ogljikov dioksid in aktivne saje.
Zaradi sežiganja plina v Rusiji se vsako leto zabeleži približno 100 milijonov ton emisij CO2 (če je sežgana celotna količina plina). Hkrati so ruske rakete znane po svoji neučinkovitosti, to je, da v njih ne gori ves plin. Izkazalo se je, da v ozračje vstopa metan, ki je veliko nevarnejši toplogredni plin kot ogljikov dioksid.
Količina emisij saj pri zgorevanju naftnega plina je ocenjena na približno 0,5 milijona ton letno. Zgorevanje naftnega plina je povezano s toplotnim onesnaževanjem okolja. V bližini bakle je polmer toplotnega uničenja tal 10-25 metrov, rastlinskega sveta pa od 50 do 150 metrov.
Visoka koncentracija produktov zgorevanja takšnega plina v ozračju, in sicer dušikovega oksida, žveplovega dioksida, ogljikovega monoksida, povzroči povečanje pojavnosti pljučnega raka, raka bronhijev, pa tudi poškodb jeter in prebavil, živčni sistem, vid.
Najbolj pravilen in učinkovit način uporabe pridruženega naftnega plina lahko imenujemo njegovo predelavo v plinopredelovalnih podjetjih s tvorbo suhega izločenega plina (DGS), široke frakcije lahkih ogljikovodikov (NGL) in utekočinjenih plinov (LHG). in stabilni plin bencin (SGB).
Ustrezno odstranjevanje naftnega plina bo omogočilo proizvodnjo približno 5-6 milijonov ton tekočih ogljikovodikov, 3-4 milijarde m3 etana, 15-20 milijard m3 suhega plina ali 60-70 tisoč GW / h električne energije.
Zanimivo je, da je 1. januarja 2012 začela veljati Uredba vlade Ruske federacije "O ukrepih za spodbujanje zmanjšanja onesnaženosti zraka s produkti sežiganja pridruženega naftnega plina v sežigalnicah". Ta dokument navaja, da morajo rudarska podjetja reciklirati 95 % APG.

Sestava naftnega plina

Sestava naftnega plina je lahko različna. od česa je odvisno? Strokovnjaki ugotavljajo naslednje dejavnike, ki vplivajo na sestavo naftnega plina:

Sestava olja, v kateri je raztopljen plin
pogoje nastanka in nastajanja nahajališč, ki so odgovorni za stabilnost naravnih naftnih in plinskih sistemov
možnost naravnega razplinjevanja.

Večina povezanih plinov, odvisno od območja proizvodnje, lahko vsebuje celo neogljikovodične komponente, na primer vodikov sulfid in merkaptane, ogljikov dioksid, dušik, helij in argon. Če v sestavi naftnih plinov prevladujejo ogljikovodiki (95-100%), jih imenujemo ogljikovodiki. Obstajajo tudi plini, pomešani z ogljikovim dioksidom (CO2 od 4 do 20 %) ali dušikom (N2 od 3 do 15 %). Plini ogljikovodik-dušik vsebujejo do 50 % dušika. Glede na razmerje metana in njegovih homologov razlikujejo:

• suho (metan več kot 85%, С2Н6 + višje 10-15%)
• maščobne (CH4 60-85%, C2H6 + višje 20-35%).

Glede na geološke značilnosti se sproščajo pridruženi plini plinskih pokrovov, pa tudi plini, ki so raztopljeni neposredno v olju. V procesu odpiranja oljnih rezervoarjev najpogosteje začne teči plin iz oljnih pokrovov. Poleg tega je glavna količina proizvedenega APG plini, raztopljeni v olju.
Plin iz plinskih pokrovčkov, imenovan tudi prosti plin, ima "lažjo" sestavo. Vsebuje manjšo količino težkih ogljikovodikovih plinov, kar je ugodno v primerjavi s plinom, raztopljenim v olju. Izkazalo se je, da imajo prve stopnje razvoja polja pogosto velike letne količine proizvodnje APG s prevlado metana v svoji sestavi.
Vendar se sčasoma obremenitev sorodnega naftnega plina zmanjša, količina težkih komponent pa se poveča.
Da bi ugotovili, koliko plina vsebuje določeno olje in kakšna je njegova sestava, strokovnjaki razplinijo vzorec nafte, odvzet na vrtini ali v rezervoarju, z uporabo vzorčevalnika za vrtino. Zaradi nepopolnega razplinjevanja olj v območju dna in dvižnih ceveh vsebuje naftni plin, odvzet iz vrtine, večjo količino metana in manjšo količino njegovih homologov v primerjavi s plinom iz globokih vzorcev nafte.

LPG

Popolna karakterizacija naftnih plinov v utekočinjenem stanju omogoča njihovo uporabo kot visokokakovostno polnopravno gorivo za avtomobilske motorje. Glavni sestavini utekočinjenega naftnega plina sta propan in butan, ki sta stranski produkt proizvodnje ali rafiniranja nafte v plinsko-bencinskih podjetjih.
Plin se odlično združuje z zrakom in tvori homogeno gorljivo zmes, ki zagotavlja visoko kalorično vrednost, poleg tega pa preprečuje detonacijo med procesom zgorevanja. Plin vsebuje minimalno količino komponent, ki prispevajo k nastajanju ogljika in kontaminaciji elektroenergetskega sistema ter povzročajo korozijo.
Sestava utekočinjenega naftnega plina omogoča ustvarjanje motornih lastnosti plinskega goriva.
V procesu mešanja propana je možno zagotoviti ustrezen tlak nasičenih hlapov v plinski mešanici, kar je zelo pomembno za uporabo plinskih jeklenk v različnih klimatskih razmerah. Prav zaradi tega je prisotnost propana zelo zaželena.
LPG nima barve ali vonja. Zaradi tega ima za zagotovitev varnega delovanja na avtomobilih posebno aromo - odišavljeno.

Preostali pridruženi plin, ki ga naftne družbe ne sežigajo ali črpajo v rezervoar, gre v predelavo. Pred transportom v predelovalni obrat ga je treba očistiti. Osvobojeni plin iz mehanskih nečistoč in vode je veliko lažje prevažati. Da bi preprečili, da bi utekočinjene frakcije padle v votlino plinovodov in olajšali mešanico, se težki ogljikovodiki filtrirajo.
Z odstranitvijo žveplovih elementov je mogoče preprečiti korozivni učinek pridruženega naftnega plina na steno cevovoda, z ekstrakcijo dušika in ogljikovega dioksida pa zmanjšati volumen mešanice, ki se ne uporablja pri predelavi. Plin se čisti z različnimi metodami. Po končanem hlajenju in stiskanju (stiskanje pod tlakom) plina je mogoče nadaljevati z njegovo separacijo ali obdelavo s plinsko-dinamičnimi metodami. Te metode so precej proračunske, vendar ne omogočajo izolacije komponent ogljikovega dioksida in žvepla iz naftnega plina.
Če se uporabljajo sorpcijske metode, se poleg odstranjevanja vodikovega sulfida izvaja tudi sušenje iz vode in mokrih ogljikovodikov. Edina pomanjkljivost te metode je slaba prilagojenost tehnologije terenskim razmeram, kar je razlog za izgubo približno 30 % prostornine plina. Poleg tega se za odstranjevanje tekočine uporablja metoda sušenja glikola, vendar le kot sekundarni postopek, saj razen vode iz mešanice ne sprošča ničesar drugega.
Vse te metode lahko danes imenujemo zastarele. Najsodobnejša metoda je čiščenje membran. Ta metoda temelji na razliki v hitrosti prodiranja različnih komponent naftnega plina skozi membranska vlakna.
Ko plin vstopi v predelovalni obrat, je podvržen separaciji z nizkotemperaturno absorpcijo in kondenzacijo v osnovne frakcije. Nekatere od teh frakcij so takoj končni izdelki. Po separaciji dobimo izločeni plin, ki vključuje metan in primesi etana ter široko frakcijo lahkih ogljikovodikov (NGL). Tak plin se zlahka prevaža po cevovodnih sistemih in se uporablja kot gorivo, služi pa tudi kot surovina za proizvodnjo acetilena in vodika. Prav tako se s pomočjo predelave plina proizvajajo avtomobilski propan-butan tekoče vrste (tj. plinsko motorno gorivo), pa tudi aromatični ogljikovodiki, ozke frakcije in stabilen plinski bencin.
Povezan naftni plin se kljub izjemno nizki donosnosti njegove predelave aktivno uporablja v industriji goriv in energije ter petrokemični industriji.

O vprašanju uporabe povezani naftni plin (APG) zdaj je treba veliko povedati in pisati. Samo vprašanje se namreč danes ni postavilo, ima že precej dolgo zgodovino. Posebnosti proizvodnje povezani plin je, da je (kot pove že ime) stranski proizvod proizvodnje nafte. Izgube pridruženega naftnega plina (PNP) so povezane z nepripravljenostjo infrastrukture za njegovo zbiranje, pripravo, transport in predelavo ter odsotnostjo odjemalca. V tem primeru se pridruženi naftni plin preprosto sežge.

Geološke značilnosti so povezani naftni plini (APG) plinske kapice in pline, raztopljene v olju. To pomeni, da je povezani naftni plin mešanica plinov in hlapnih ogljikovodikov ter neogljikovodičnih komponent, ki se sproščajo iz naftnih vrtin in iz formacijske nafte med ločevanjem.

Odvisno od proizvodnega območja se od 1 tone nafte pridobi od 25 do 800 m³ sorodnega naftnega plina.

Trenutne razmere

V Ruski federaciji je situacija naslednja. Samo v regiji Tjumen je v letih delovanja naftnih polj zgorelo približno 225 milijard m³ pridruženih naftnih plinov (APG), v okolje pa je prišlo več kot 20 milijonov ton onesnaževal.

Po podatkih za leto 1999 je bilo iz globin Ruske federacije odvzetih skupno 34,2 milijarde m³ sorodnega plina, od tega je bilo porabljenih 28,2 milijarde m³. V to smer, stopnja izkoriščenosti povezanega naftnega plina (APG). znašal 82,5 %, sežganih je bilo približno 6 milijard m³ (17,5 %). Glavna regija za proizvodnjo povezanega naftnega plina (APG) je regija Tjumen. Leta 1999 je bilo tukaj nakopanih 27,3 milijarde m³, porabljenih 23,1 milijarde m³ (84,6 %) in požganih 4,2 milijarde m³ (15,3 %).

Na obrati za predelavo plina (GPP) leta 1999 je bilo predelanih 12,3 milijarde m³ (38 %), od tega je bilo 10,3 milijarde m³ predelanih neposredno v regiji Tjumen. Za terenske potrebe je bilo ob upoštevanju tehnoloških izgub porabljenih 4,8 milijarde m³, še 11,1 milijarde m³ (32,5%) je bilo porabljenih brez predelave za proizvodnjo električne energije v državni elektrarni. Mimogrede, podatki o količinah sežganega pridruženega plina, ki jih dajejo različni viri, se razlikujejo v zelo širokem razponu: razpon podatkov je od 4–5 do 10–15 milijard m³ na leto.

Škoda zaradi sežiganja povezanega plina

Izpuščen v okolje produkti izgorevanja povezanega naftnega plina (APG) predstavljajo potencialno grožnjo za normalno delovanje človeškega telesa na fiziološki ravni.

Statistični podatki za regijo Tjumen, glavno regijo za proizvodnjo nafte in plina v Rusiji, kažejo, da je pojavnost prebivalstva v številnih razredih bolezni višja od nacionalnih kazalnikov in podatkov za zahodnosibirsko regijo kot celoto (kazalniki za respiratorno bolezni so zelo visoke!). Pri številnih boleznih (neoplazme, bolezni živčevja in čutnih organov itd.) je trend naraščanja. Zelo nevarni udarci, katerih posledice niso vidne takoj. To so vpliv onesnaževal na sposobnost ljudi za spočetje in rojstvo otrok, razvoj dednih patologij, oslabitev imunskega sistema in povečanje števila onkoloških bolezni.

Možnosti uporabe pomožnega naftnega plina

Povezan naftni plin (APG) sežge ne zato, ker ga ni mogoče koristno uporabiti in ni za nikogar nobene vrednosti.

Možni sta dve smeri njegove uporabe (razen neuporabnega sežiganja):

• Energija

Ta smer prevladuje, ker ima proizvodnja energije skoraj neomejen trg. Povezan naftni plin- visokokalorično in okolju prijazno gorivo. Glede na visoko energijsko intenzivnost proizvodnje nafte je po vsem svetu praksa, da se le-ta uporablja za pridobivanje električne energije za terenske potrebe. Tehnologije za to obstajajo in so v celoti v lasti podjetja New Generation. Ob nenehno naraščajočih tarifah za električno energijo in njihovem deležu v ​​stroških proizvodnje se lahko uporaba APG za proizvodnjo električne energije šteje za ekonomsko upravičeno.

Približna sestava povezanega naftnega plina (APG)

Diagram sestave pomožnega naftnega plina

• petrokemična

Povezan naftni plin (APG) se lahko predela za proizvodnjo suhega plina, ki se dovaja v sistem glavnega cevovoda, zemeljskega bencina, široke frakcije lahkih ogljikovodikov (NGL) in utekočinjenega plina za domače potrebe. NGL je surovina za proizvodnjo cele vrste petrokemičnih izdelkov; gume, plastike, visokooktanske bencinske komponente itd.

UPORABA PLINA

Plin se v naravi nahaja v nahajališčih treh vrst: plin, plinsko olje in plinsko kondenzat.

V nahajališčih prve vrste - plina - plin tvori ogromne naravne podzemne akumulacije, ki nimajo neposredne povezave z naftnimi polji.

V nahajališčih druge vrste - plina in nafte - plin spremlja nafta ali nafta spremlja plin. Plinsko-oljna nahajališča, kot je navedeno zgoraj, so dve vrsti: nafta s plinskim pokrovom (v kateri je glavna prostornina nafta) in plin z naftnim robom (glavni volumen je plin). Za vsako nahajališče plinskega olja je značilen plinski faktor - količina plina (v m 3) na 1000 kg nafte.

Za nahajališča plinskega kondenzata je značilen visok tlak (več kot 3–107 Pa) in visoke temperature (80–100°C in višje) v rezervoarju. V teh pogojih ogljikovodiki C 5 in več prehajajo v plin, in ko se tlak zmanjša, se ti ogljikovodiki kondenzirajo - proces povratne kondenzacije.

Plini vseh obravnavanih nahajališč se imenujejo zemeljski plini, v nasprotju s pripadajočimi naftnimi plini, raztopljenimi v nafti in sproščenimi iz nje med proizvodnjo.

zemeljski plini

Zemeljski plini so sestavljeni predvsem iz metana. Poleg metana običajno vsebujejo etan, propan, butan, majhno količino pentana in višjih homologov ter majhne količine neogljikovodikovih sestavin: ogljikov dioksid, dušik, vodikov sulfid in inertne pline (argon, helij itd.) .

Ogljikov dioksid, ki je običajno prisoten v vseh naravnih plinih, je eden glavnih produktov pretvorbe v naravi organskega predhodnika ogljikovodikov. Njegova vsebnost v zemeljskem plinu je nižja, kot bi pričakovali glede na mehanizem kemičnih transformacij organskih ostankov v naravi, saj je ogljikov dioksid aktivna sestavina, prehaja v formacijsko vodo in tvori bikarbonatne raztopine. Vsebnost ogljikovega dioksida praviloma ne presega 2,5%. Vsebnost dušika, ki je običajno prisotna tudi v naravi, je povezana bodisi z vdorom atmosferskega zraka bodisi z reakcijami razgradnje beljakovin v živih organizmih. Količina dušika je običajno višja, ko je prišlo do nastanka plinske usedline v apnenčastih in mavčnih kamninah.

Helij zavzema posebno mesto v sestavi nekaterih naravnih plinov. V naravi se helij pogosto nahaja (v zraku, zemeljskem plinu itd.), vendar v omejenih količinah. Čeprav je vsebnost helija v zemeljskem plinu nizka (do največ 1–1,2 %), je njegova izolacija koristna zaradi velikega primanjkljaja tega plina, pa tudi zaradi velikega obsega proizvodnje zemeljskega plina.

Vodikov sulfid v plinskih nahajališčih praviloma ni. Izjema je na primer nahajališče Ust-Vilyui, kjer vsebnost H 2 S doseže 2,5 %, in nekateri drugi. Očitno je prisotnost vodikovega sulfida v plinu povezana s sestavo gostiteljskih kamnin. Ugotovljeno je bilo, da plin v stiku s sulfati (mavec itd.) ali sulfiti (pirit) vsebuje relativno več vodikovega sulfida.

Naravni plini, ki vsebujejo predvsem metan in imajo zelo nizko vsebnost homologov C 5 in več, se imenujejo suhi ali slabi plini. Suhi plini vključujejo veliko večino plinov, ki nastanejo iz plinskih nahajališč. Za plin nahajališč plinskega kondenzata je značilna nižja vsebnost metana in višja vsebnost njegovih homologov. Takšni plini se imenujejo maščobni ali bogati. Plini nahajališč plinskega kondenzata poleg lahkih ogljikovodikov vsebujejo tudi homologe z visokim vreliščem, ki se ob znižanju tlaka sprostijo v tekoči obliki (kondenzat). Glede na globino vrtine in tlak na dnu so lahko ogljikovodiki, ki vrejo do 300–400 °C, v plinastem stanju.

Za plin nahajališč plinskega kondenzata je značilna vsebnost oborjenega kondenzata (v cm 3 na 1 m 3 plina).

Nastajanje usedlin plinskega kondenzata je posledica dejstva, da pri visokih tlakih pride do pojava povratnega raztapljanja - povratne kondenzacije olja v stisnjenem plinu. Pri tlakih okoli 75×10 6 Pa se olje raztopi v stisnjenem etanu in propanu, katerih gostota v tem primeru bistveno presega gostoto olja.

Sestava kondenzata je odvisna od načina delovanja vrtine. Torej, ob ohranjanju stalnega tlaka v rezervoarju je kakovost kondenzata stabilna, vendar se z zmanjšanjem tlaka v rezervoarju sestava in količina kondenzata spreminjata.

Sestava stabilnih kondenzatov na nekaterih področjih je dobro raziskana. Konec njihovega vretja običajno ni višji od 300°C. Po sestavi skupine: večino predstavljajo metanski ogljikovodiki, nekoliko manj naftenskih ogljikovodikov, še manj pa aromatskih ogljikovodikov. Sestava plinov plinskih kondenzatnih polj po ločevanju kondenzata je blizu sestavi suhih plinov. Gostota zemeljskega plina glede na zrak (gostota zraka vzeta kot enota) se giblje od 0,560 do 0,650. Toplota zgorevanja je približno 37700–54600 J/kg.

Povezani (naftni) plini

Povezani plin ni celoten plin določenega nahajališča, temveč plin, raztopljen v nafti in sproščeni iz nje med proizvodnjo.

Po izstopu iz vrtine nafta in plin prehajata skozi plinske separatorje, v katerih se pridruženi plin loči od nestabilne nafte, ki se pošlje v nadaljnjo predelavo.

Povezani plini so dragocena surovina za industrijsko petrokemično sintezo. Kvalitativno se po sestavi ne razlikujejo od naravnih plinov, je pa kvantitativna razlika zelo pomembna. Vsebnost metana v njih ne sme presegati 25–30%, vendar veliko več kot njegovi homologi - etan, propan, butan in višji ogljikovodiki. Zato so ti plini razvrščeni kot maščobni.

Zaradi razlike v kvantitativni sestavi pridruženih in naravnih plinov so njihove fizikalne lastnosti različne. Gostota (po zraku) pridruženih plinov je višja od naravne - doseže 1,0 ali več; njihova toplota zgorevanja je 46.000–50.000 J/kg.

Uporaba plina

Eno glavnih področij uporabe ogljikovodikovih plinov je njihova uporaba kot gorivo. Visoka kurilna vrednost, priročnost in stroškovna učinkovitost uporabe nedvomno postavljajo plin na eno prvih mest med drugimi vrstami energentov.

Druga pomembna uporaba sorodnega naftnega plina je njegovo prelivanje, to je črpanje zemeljskega bencina iz njega v obratih ali napravah za predelavo plina. Plin je podvržen močnemu stiskanju in hlajenju s pomočjo močnih kompresorjev, medtem ko se hlapi tekočih ogljikovodikov kondenzirajo in delno raztopijo plinaste ogljikovodike (etan, propan, butan, izobutan). Nastane hlapna tekočina - nestabilen plinski bencin, ki se zlahka loči od preostale nekondenzirane mase plina v separatorju. Po frakcioniranju - ločevanju etana, propana, dela butanov - dobimo stabilen plinski bencin, ki se uporablja kot dodatek k komercialnemu bencinu, kar poveča njihovo hlapnost.

Kot gorivo se uporabljajo propan, butan, izobutan, ki se sproščajo pri stabilizaciji zemeljskega bencina v obliki utekočinjenih plinov, vbrizganih v jeklenke. Metan, etan, propan, butani se uporabljajo tudi kot surovine za petrokemično industrijo.

Po ločitvi C 2 -C 4 od pridruženih plinov so preostali izpušni plini po sestavi blizu suhega. V praksi se lahko šteje za čisti metan. Suhi in odpadni plini pri sežiganju v prisotnosti majhnih količin zraka v posebnih napravah tvorijo zelo dragocen industrijski proizvod - plinske saje:

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

Uporablja se predvsem v gumarski industriji. S prehodom metana z vodno paro preko nikljevega katalizatorja pri temperaturi 850 ° C dobimo zmes vodika in ogljikovega monoksida - "sinteza - plin":

CH 4 + H 2 O in CO + 3H 2

Ko to mešanico preidemo preko FeO katalizatorja pri 450 °C, se ogljikov monoksid pretvori v dioksid in sprosti se dodatna količina vodika:

CO + H 2 O in CO 2 + H 2

Nastali vodik se uporablja za sintezo amoniaka. Ko se metan in drugi alkani obdelajo s klorom in bromom, dobimo nadomestne produkte:

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

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

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

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - ogljikov tetraklorid.

Metan služi tudi kot surovina za proizvodnjo cianovodikove kisline:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, kot tudi za proizvodnjo ogljikovega disulfida CS 2, nitrometana CH 3 NO 2, ki se uporablja kot topilo za lake.

- to je kombinacija propana in butana, ki se sprošča naknadno med pridobivanjem in predelavo olja in se dejansko nahaja v samem olju. Ti plini so sestavljeni iz različnih ogljikovodikov, ki se uporabljajo kot gorivo in tudi za proizvodnjo različnih sintetičnih snovi. Naftni plini so vključeni v razvoj vseh vrst polimerov in plastike.

Povezani naftni plini so posledica proizvodnje nafte. V našem okolju so zelo aktualni, saj je vsako leto svet vse bolj zavit v odpadke s strani predelovalnih podjetij. Razlogi za izgubo plina so povezani z nezadostno organizacijo zbiranja in izvoza proizvoda ter transporta in ustrezne predelave.

Ko se vrtina odpre, se pojavi plinski pokrov, nato pa se sprosti v olju topen plin, ki vstopi, ko se tlak poveča. Tako glede na geološke opise ločimo dve vrsti pridruženih naftnih plinov. Takšni plini so sestava ogljikovodikovih elementov, ki se sproščajo iz naftnih vrtin v parnem stanju.

Ko se izpustijo v okolje, takšni izdelki negativno vplivajo na delovanje človeškega telesa in imajo hude posledice na vseh ravneh organskega sistema. Po statističnih podatkih je znano, da je ozemlje, kjer se nahaja industrija rafiniranja nafte, bolj dovzetno za poškodbe organov človeške populacije. Najpogosteje so prizadeti dihalni, senzorični in živčni sistem. Takšni plini škodljivo vplivajo na nosečnice, pa tudi na zmožnost zanositve nasploh. Možno je razviti prirojene patologije, ki so podedovane, razvoj onkoloških bolezni. Človeški imunski sistem v vsakem primeru trpi, ko plin vstopi v telo.

Optimizacija tega vpliva je izraba sorodnega naftnega plina. Ruska zakonodaja je odobrila, da je treba recikliranje povečati na 95%. Za velika podjetja, ki imajo možnost povrniti takšne odpadke, ne bo težko upoštevati pravila. Toda objekti z nizko stopnjo obračanja kapitala nimajo možnosti v celoti izkoristiti pridruženega plina z njegovim čiščenjem in kondicioniranjem v proizvodnem obsegu. Zato je edina možnost v takih primerih sežgati preostali plin, ki je nevaren za javno zdravje in za rastlinski svet.

Metode uporabe pomožnega naftnega plina

Z izjemo kurjenja nafte so možni naslednji načini izrabe pridruženega naftnega plina:

1. Predelava naftnega plina za energetske namene

To pomeni, da se plin lahko uporablja kot gorivo za industrijske potrebe. Gorivo iz plina na izhodu je okolju prijazno in izboljšano. Kljub dejstvu, da je proizvodnja energije zelo pomembna, je recikliranje na ta način koristno za podjetje. Ta možnost bo vplivala na varčevanje lastnih sredstev.

Tovrstne tehnologije imajo dovolj prednosti pred običajnimi viri energije. Zaradi reakcije brez plamena se znatno zmanjša proizvodnja škodljivih kemikalij. To ne povzroči nobenih sprememb v delovanju opreme. Še en plus je, da ni mogoče nenehno spremljati procesa obdelave. Obstaja nadzor razdalje.

2. Uporaba naftnega plina v petrokemični industriji

Povezani naftni plin se lahko predela v suh plin, bencin. Nastali izdelki se uporabljajo za gospodinjske potrebe podjetij. Takšne mešanice se uporabljajo za proizvodnjo različnih umetnih petrokemičnih izdelkov:

• plastike;
• visokooktanski bencin;
• polimeri in drugi.

3. Vbrizgavanje plina v rezervoar z namenom intenzivnejše pridobivanja nafte

S tem načinom izkoriščanja pridruženega naftnega plina se kombinira z vodo, nafto in kamninami. Pojavi se reakcija, ki je v interakciji z izmenjavo in medsebojnim raztapljanjem. Voda je nasičena s kemičnimi elementi - to prispeva k intenziviranju proizvodnje, vendar prispeva k odlaganju soli v opremi. Za takšne metode običajno obstaja nabor ukrepov za zaščito živih organizmov.

4. Uporaba "plinskega dvigala" - črpanje plina v vrtino

Ta način izkoriščanja pridruženega naftnega plina za lastne namene ni posebej potraten, potrebno je le kupiti potrebno opremo. Pomanjkljivost je iskanje vira stisnjenega plina, saj bo samo stiskanje vzelo dovolj časa in denarja. To metodo je bolje uporabiti za plitve vrtine z velikimi padci tlaka. "Gaslift" se lahko uporablja v procesu urejanja kabelskih sistemov.

V današnjem svetu tehnologija ne miruje. Od časa do časa se pojavijo izumi, ki lahko očistijo ozračje pred industrijskim onesnaževanjem. Takšne naprave so namenjene ureditvi na naftnih in plinskih poljih. Pomagajo pospešiti proces izrabe pridruženega naftnega plina, prav tako preprečujejo nenamerne emisije plina v ozračje v obliki bakel, odsotnost izgradnje plinovoda pa zmanjšuje kapitalske stroške.

Postopek recikliranja poteka na naslednji način: med proizvodnjo se izdelek pošlje v separator, ki ločuje olje na plin, vodo in malovodno olje. Voda in plin se pošljeta v črpalko s kompresorjem, ki se črpa v ločeno vrtino. Ta metoda je primerna za uporabo pridruženega plina z nizkim tlakom.

Težave pri uporabi in odlaganju pripadajočega naftnega plina (APG), video: