Всероссийский информационный портал «Лидер»
 

УТИЛИЗАЦИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗАЧепик Александр АлександровичФГБОУ ВО ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТИУ) МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ город ТюменьПреподаватель высшей квалификационной категории Попутный нефтяной газ – это сопутствующий продукт нефти, растворен в ней, и добыча осуществляется одновременно с добычей нефти. На сегодняшний день правительство Российской Федерации указывает на особую значимость переработки нефтяного газа, как для нефтедобывающих производств, так и для государства в целом. Актуальность данной темы заключается в том, что в условиях антироссийских санкций Россия в настоящих условиях недополучает полиэтилен, который имеет широкое применение как для производства продуктов массового применения, так и в строительстве и в медицине. Например, в строительстве из полиэтилена делают жесткие и прочные полиэтиленовые листы, как прекрасная альтернатива дереву и стеклу. В медицине он используется для производства большинства современных медицинских инструментов, особенно индивидуального предназначения.Большинство попутных, особенно низконапорных газов, относятся к категории жирных и особо жирных. С лёгкой нефтью обычно добывают более жирные газы, с тяжёлыми нефтями — в основном сухие (тощие и средние) газы. С увеличением содержания углеводородов С3+ возрастает ценность попутного нефтяного газа. В отличие от природного газа, имеющего в своём составе до 98% метана, сфера применения нефтяного газа гораздо шире. Ведь этот газ можно использовать не только для получения тепловой или электрической энергии, но и как ценное сырьё для нефтегазохимии. Углеводородные компоненты попутного нефтяного газа представлены метаном СН4 и его гомологами: этаном С2Н6, пропаном С3Н8, бутаном С4Н10, пентаном С5Н12. Неуглеводородные компоненты попутного нефтяного газа: Ar, H2, He, N2, H2S, водяные пары – H2O, CO, CO2 и пр. серосодержащие соединения и инертные газы. Ассортимент продукции, которую возможно получить из попутного газа физическим разделением, достаточно широк:Сухой отбензиненный газ (СОГ);Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ);Стабильный газовый бензин;Газовое моторное топливо (автомобильный пропан-бутан);Сжиженный нефтяной газ (СНГ) для коммунально-бытовых нужд;Этан и другие узкие фракции, в том числе индивидуальные углеводороды (пропан, бутаны, пентаны).Кроме этого, из попутного нефтяного газа могут быть выделены азот, гелий, сернистые соединения. Стоит обратить внимание, что при каждом последующем переделе, где исходным сырьём будут служить продукты предыдущего передела (например: этан → этилен → полиэтилен → пластиковые изделия и др.), ценность новой продукции будет многократно возрастать. Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что из попутного нефтяного газа можно получить следующие продукты, которые можно будет использовать как в строительстве, в медицине и в другом производстве.Полиэтилен. Имеет широкий спектр применения: для изготовления пакетов, пленки, скотча, пластиковых бутылок и иной тары, электроизоляционного материала, брони, термоклея, теплоизоляции и пр.Стабильный газовый бензин.Гелий.Сероводород, серу и серную кислоту.Газовое моторное топливо.Ацетилен, используемый для производства карбидных ламп, взрывчатых веществ; для получения различных растворителей, этилового спирта, синтетического каучука, уксусной кислоты, пластмасс.Существует много методов переработки ПНГ, но в реальной практике нефтепромыслов применяются всего лишь несколько. Основной способ – это утилизация ПНГ путем его разделения на отдельные компоненты. Этот процесс переработки позволяет получить сухой отбензиненный газ (который, по своей сути является тем же природным газом) и широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ). В дальнейшем эта смесь может использоваться в качестве сырья для нефтехимических производств.Разделение попутного нефтяного газа обычно происходит на установках низкотемпературной абсорбции и конденсации. После завершения процессов разделения получаемый сухой газ транспортируется по газопроводам, а ШФЛУ направляется на нефтеперерабатывающие заводы для дальнейшей обработки.Второй довольно эффективный способ переработки ПНГ – сайклинг-процесс. Этот метод основывается на нагнетании газа обратно в пласт-коллектор для повышения давления, обеспечивающего поступление нефти из коллектора в скважину и ее самоизлив на дневную поверхность. Одновременно с утилизацией ПНГ такое решение позволяет повысить объемы извлечения нефти из пласта-коллектора и снизить себестоимость ее извлечения.Ученые КНР осуществили определенное развитие и усовершенствование данных технологий.Технология восстановления попутного нефтяного газа с использованием мембранного разделения, базируется на следующих этапах:1. Удаление различных примесей – твердых микрочастиц, сырой нефти и тяжелой углеводородной эмульсии, содержащихся в попутном нефтяном газе.2. Нагревание попутного нефтяного газа до температуры 590 ℃ в теплообменнике.3. Его ввод в жидкостный ротационный компрессор.4. Введение нагретого газа в резервуар обессеривания и десульфуризации.5. Введение десульфурированного газа в мембранный сепаратор и его сепарирование.6. Введение газа в резервуар с молекулярным ситом и проведение глубокой десульфуризации и обезуглероживания.7. Охлаждение для получения промпродукта.Данный технологический процесс довольно прост и удобен в промышленной эксплуатации, а кроме этого, характеризуется низкими эксплуатационными расходами высоким коэффициентом извлечения и может быть, после небольшой адаптации, широко тиражирован. В нефтяной отрасли, таким образом, существенно уменьшается загрязнение окружающей среды, вызываемое выбрасываемым в атмосферу нефтяным попутным газом.Благодаря использованию технологии мембранного разделения легких углеводородов, содержащихся в газе, существенно повышается общая эффективность процесса переработки, и значительно снижаются объемы потребления энергии для его охлаждения. Данная технология была использована в КНР на Чанцинском нефтепросмысле. Результаты ее промышленного применения показывают, что производство легких углеводородов повышается до 5000 т в год, что дает 30 млн юаней прямого экономического эффекта.Устройство для удаления воды и тяжелых углеводородов из нефтяного попутногогаза содержит адсорбер, теплообменник, холодильник, газожидкостный сепаратор,нагнетатель и соответствующие трубопроводы, а также программные регулирующие клапаны. При этом теплообменник соединен с верхней и нижней частями адсорбера. Для этого входной конец охладителя соединен с верхней частью адсорбера через соответствующий трубопровод и программный регулирующий клапан, а другой конец охладителя – соединен с входным концом газожидкостного сепаратора. Верхний выходной конец газожидкостного сепаратора сообщается с впускным отверстием нагнетателя, а выпускное отверстие нагнетателя через программные регулирующие клапаны соединено с верхним концом адсорбера.Это устройство обладает тем преимуществом, что практически полностью исключаются потери подаваемого газа, а скорость извлечения сырья весьма высока, эффективность удаления воды значительная, а также вполне достаточен эффект регенерации и одновременно достигаются стабильные соответствующие эффекты. Потребление энергии низкое и непрерывное. Необходимые инвестиции незначительны, технологическая операция проста, автоматизация процесса высока.Получившийся из этой установки газ, мы отправляем на дальнейшие работы, при помощи которых мы сможем получить из очищенного ПНГ полиэтиленовые гранулы. Для этого нам будет необходимо провести ряд несложных химических реакций, в результате которых мы получим необходимый нам товар. Получение полиэтилена из газа делится на 2 шага: 1) Получение этилена из газа. Из газа этилен можно получить с помощью плазмохимического пиролиза. На первой стадии получения этилена синтезируются активные частицы, атомарный водород, либо метильные радикалы. Под воздействием этих активных частиц на природный газ, который поступает в реактор, выделятся этилен с примесью ацетилена. На последующем этапе концентрированный этилен выделяется из продуктов гидрирования методом низкотемпературной ректификации. 2) Получение полиэтиленовых гранул из этилена. Синтез обычно проводят в реакторе трубчатого типа или автоклаве. Синтез проходит под действием окислителей – кислорода, пероксидов или и того, и другого. Этилен смешивают с инициатором полимеризации, сжимают до величины давления в 25 МПа и нагревают до 70 градусов С. Обычно реактор состоит из двух ступеней: в первой смесь еще больше разогревают, а во второй уже непосредственно проводят полимеризацию при еще более жестких условиях – температуре до 300 градусов С и давлении до 250 МПа. Стандартное время нахождения этиленовой смеси в реакторе 70-100 секунд. За этот промежуток 18-20 процентов этилена преобразуется в полиэтилен. Затем непрореагировавший этилен отправляется на рециркуляцию, а получившийся ПЭ охлаждают до и подвергают грануляции.Попутный нефтяной газ является достаточно значимым ресурсом потенциала нашей страны, который неизбежно сопровождает на всей ее стадии процесс добычи и переработки нефти, поэтому нахождение методик эффективного его применения необходимо. С 2007 года в России была разработана и начала свою реализацию программа мероприятий - установление рациональных и грамотных решений, которые способствовали значительному снижению объемов сжигания попутного нефтяного газа на факелах и повышение количества его утилизации в рамках российской газонефтехимии, области выработки электроэнергии и закачки в пласты с целью увеличения нефтеотдачи.Список источниковИнтернет-источник https://e-plastic.ru/spravochnik/materiali/polietilen/Интернет-источник https://old.sibur.ru/zapsibneftekhim/about/in_sibur/Интернет-источник https://mplast.by/encyklopedia/polietilen/Интернет-источник https://inzhpro.ru/kursovaya/poputnyie-gazyi/Интернет-источник https://ru.wikipedia.org/wiki/СИБУР_ТобольскИнтернет-источник https://www.grasys.ru/poleznaja-informacyja/spravochnye-materialy/pererabotka-poputnogo-neftyanogo-gaza/Интернет-источник https://ru.wikipedia.org/wiki/Попутный_нефтяной_газ Интернет-источник https://promzn.ru/neftepromyshlennost/osobennosti-pererabotki-png.html#i-5Интернет-источник https://fabricators.ru/article/chto-takoe-poputnyy-neftyanoy-gazИнтернет-источник https://втораяиндустриализация.рф/poputnyiy-neftyanoy-gaz/#pererabotka-ispolzovanie-i-primenenie-poputnogo-neftyanogo-gaza Интернет источник https://build-sv.ru/calculator/Интернет-источник https://kks-rails.ru/calculator/Интернет-источник https://k-systemy.ru/sistemy-pozharotusheniya/kalkulyator-pozharotusheniyaИнтернет источник https://spbsmk.ru/kalkulyator.htmlИнтернет-источник https://kronvest.net/surgut/kotlovanИнтернет-источник https://zemkad.su/zemelno-kadastrovye-raboty/khanty-mansijskij-ao/surgut