Утилизация попутного газа

В нефтяной отрасли давно существует такая проблема, как попутный нефтяной газ (ПНГ). Ещё недавно добыча «чёрного золота» не предполагала разработку смежного продукта. Сегодня, когда человечество переходит к рациональному потреблению природных ресурсов, стала актуальной и утилизация попутного газа. Даже с внедрением новейших технологий она остаётся малорентабельной и трудоёмкой. Ранее применялось факельное сжигание, что экономично, но неэкологично.

Утилизация попутного газа

Что такое попутный нефтяной газ?

ПНГ – газообразное вещество, залегающее в нефтяных пластах. Его можно встретить и в толщах пластов и над ними. Нефтяники называют ПНГ, залегающий над пластом, «шапкой». Состав «шапки» может быть разным и зависит от характеристик месторождения. В основном это метан и более тяжёлые углеводороды.

На концентрацию вещества влияет глубина нефтяных залежей. В верхних слоях она может быть 5 м3, в нижних – доходить до нескольких тысяч  м3.

Причина образования попутного газа – снижение давления в пластах на показатели ниже давления нефти.

Газы из углеводородов могут существовать самостоятельно, также они в жидкой вариации присутствуют в нефти. Во время разработки сырья и дальнейшей его переработки  ПНГ  отделяются от нефти.

Особенности ПНГ

Особенности описываемого природного продукта таковы:

  1. Продукты переработки попутного нефтяного газа не имеют применения непосредственно в месте переработки. Требуется доставка их потребителю, что требует немалых дополнительных затрат.
  2. Чтобы подготовить продукт к транспортировке, его необходимо подвергнуть глубокой сушке и отбензиниванию с применением энергоемких сложных процессов.
  3. Основная черта ПНГ – низкое давление. Наличие этой характеристики требует применения значительных мощностей по компримированию для сбора и переработки ресурса.

Утилизация попутного газа

Основные виды попутного нефтяного газа

Причисление разрабатываемого ПНГ к определённой классификационной группе зависит от того, сколько углеводорода содержится в продукте:

  1. Чистый. В данную группу входит попутный газ концентрацией 95-100%.
  2. Углеводородный, имеющий долю примеси азота 3-15%.
  3. Углеводородно-азотистый, где доля азота составляет 50%.
  4. Углеводородный, имеющий в составе 4-20% углекислого газа.

Важно: От концентрации углеводорода зависит ценность ПНГ. Чем она выше, тем больше ценится продукт.

Не стоит путать попутный нефтяной газ с газом, который называют природным. В попутном газе присутствуют высокомолекулярные жидкости, парообразные компоненты и вещества, неявляющиеся углеводородами:

  • гелий;
  • азот;
  • углекислота;
  • аргон;
  • сероводород и др.
Читайте также:  Утилизация строительного мусора

Пути переработки ПНГ

Утилизация попутного газа

Как и в советские времена, попутный нефтяной газ сегодня нерентабельно перерабатывать. Отличие нашего времени в том, что химики активно ищут пути решения проблемы. В прошлом столетии больше внимания уделялось экономической целесообразности, что было ошибкой, так как традиционное сжигание факелами сильно ухудшило экологическую ситуацию и привело к тому, что начало ухудшаться здоровье населения планеты.

Как только общественность пришла к выводу, что ПНГ нельзя сжигать, начался поиск способов его переработки. Было найдено несколько решений. Наиболее популярный способ – фракционный.

Особенности фракционного способа

При использовании данного метода осуществляют разделение ПНГ на части, из которых он складывается. Продукты переработки это:

  • широкая фракция лёгких углеводородов;
  • очищенные сухие газы.

Перечисленное легко реализуется как в РФ, так и за рубежом. Проблема в том, что полученное сырьё нужно транспортировать по трубопроводам. Есть ещё один недостаток – получаемые продукты тяжелее, чем воздух, потому им свойственно скапливаться в низинах. В результате образуются облака, которые легко взрываются и могут принести значительный урон.

Закачивание нефтяного попутного газа в пласт для интенсификации нефтеотдачи

Ещё один способ рационального использования ПГН – повышение с его помощью нефтеотдачи. Для этого сырьё закачивают в пласты, чтобы повысить давление. Это позволяет добыть из скважины на 10 000 тонн больше нефти.

Данный способ требует больших затрат. По этой причине его не применяют в России. Однако метод распространён в Европе, где экологии и рациональному использованию ресурсов уделяют больше внимания.

При использовании данного метода компания должна установить специальное оборудование. Таким образом проблема не решается, но отсрочивается на некоторое время.

Утилизация попутного газа

Метод мембранной очистки

Данная технология относится к самым перспективным методам. Суть её в том, что сырьё пропускается сквозь специальные мембраны на разных скоростях. Алгоритм такой:

  1. ПНГ сжижают.
  2. Сырьё разделяют в 2-х промышленных сегментах: для получения нефтехимического сырья или топлива.
  3. Полученное отбензиненное вещество и ШФЛУ транспортируют в места дальнейшего применения или переработки.
Читайте также:  Утилизация светодиодных ламп

Данный способ, благодаря появлению половолоконных материалов, возобладал над ранее применяемыми традиционными способами фильтрации и очистки ПНГ.

Метод переработки в сжиженный газ

В основе методе лежит криогенный процесс сжатия с применением однопоточного холодильного цикла. Создаются искусственные условия, в которых нефтяной газ взаимодействует с азотом.

Потенциал описанного способа зависит от следующих факторов:

  • содержания сернистых соединений, этана и углеводородов;
  • запасов газа;
  • давления исходного газа;
  • производительности оборудования.

Эффективный вариант – установка криогенных комплексов на распределительных станциях.

Метод установки энергоблоков

ПНГ применяют для обеспечения электростанций энергией. Данный метод может быть реализован при условии наличия в составе энергетического сырья необходимого состава. Данный способ популярен на рынке, так как обладает высокой эффективностью.

Утилизация попутного газа

Для того чтобы станция полноценно функционировала, и возможно было вторично использовать сырьё для получения тепла, на производствах устанавливают:

  • поршневые энергоблоки;
  • газотурбинные энергоблоки.

Внедрение данной технологии обеспечивает компаниям нефтехимической промышленности независимость от РАО. Способ целесообразно использовать при условии, что электростанция располагается неподалёку от нефтяных разработок. Чем меньше расстояние, тем ниже затраты на транспортировку сырья. Безопасность процесса обеспечивают предварительная очистка и сушка газа.

В каких сферах применяется нефтяной попутный газ?

ПНГ при определённых условиях способен заменить традиционные источники энергии. Он экологичен и позволяет компаниям экономить материальные ресурсы.

Также природный материал нашёл применение в нефтехимическом производстве. При глубокой переработке из газа можно выделить компоненты, которые пользуются на рынке большим спросом.

Помимо сказанного, ПНГ используют для получения синтетического топлива. Данная технология только начинает развиваться. Специалисты прогнозируют стремительный рост направления, так как цены на топливо продолжают расти.

За пределами России было реализовано два масштабных проекта, планируется реализовать ещё 15 проектов. Большинство из них не опробованы в холодных регионах, потому есть вероятность, что проекты будут реализовываться не во всех областях России.

Читайте также:  Утилизация ртутьсодержащих отходов

Утилизация попутного газа

Ещё одна особенность применения

Рассматривая направления применения ПГН, следует вспомнить ещё один метод, получивший название «газлифт». С его помощью более успешно добывают нефть из скважин, имеющих высокий газовый фактор. Технология упрощает обслуживание скважин и регулирует режим их работы.

Как уже отмечалось, затраты на оборудование скважин при использовании попутного газа, возрастают. Метод использования попутного сырья зависит от размера месторождения. Если ПНГ немного, целесообразнее использовать его на месте. Есть смысл осуществлять переработку материала и применять его в промышленности при больших масштабах сырья.

Вред экологии

Даже самые продвинутые технологии не сделали переработку нефтяного газа эффективной и рентабельной. О переработке ПНГ заговорили, когда начали проявлять себя негативные факторы сжигания газа:

  • усиление парникового эффекта;
  • потеря промышленностью ценного сырья;
  • загрязнение атмосферы токсинами;
  • заболевания местного населения, в том числе и связанные с экологией.

Токсины и углекислый газ вредят и окружающей среде, и местному населению, увеличивая риск развития серьёзных заболеваний, в том числе онкологических.

На сжигание попутного газа государством установлен налог. Но он не столь велик, чтобы стимулировать руководителей предприятий включать в план затрат внедрение технологий по переработке ПНГ.

Важно: В России люди, стоящие во главе предприятий, больше думают об экономических выгодах, нежели об экологии.

Налаживание поставок ПНГ потребителям и продолжение работы над усовершенствованием методов переработки нефтяного газа станет базой новой отрасли, способной улучшить экологическую и экономическую ситуацию в Российской Федерации.

Утилизация попутного газа

Заключение

ПНГ – сырьё для электростанций, из продуктов переработки производят каучук, пластмассы, топливные присадки и многое другое. Наука делает всё, чтобы удешевить переработку попутного нефтяного газа и заставить его служить человечеству.

Ольга Борищук
Оцените автора
Добавить комментарий

четырнадцать + 14 =