Статья: Попутный нефтяной газ

 

   ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА

Мастер производственных работ Захаров И.Н.

ГАПОУ  «КанТЭТ» Минобразования Чувашской Республики                                                     

Канаш 2018 

Содержание

Введение

1.Использование, применение и утилизация попутного газа

2.Стратегия развития отрасли на перспективу до 2030 года

3.Упущенная экономическая выгода от сжигания нефтяного газа

4.Перспективные технологии использования углеводородных ресурсов

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Попутный нефтяной газ — Это углеводородный газ, который выделяется из скважин и из пластовой нефти в процессе ее сепарации. Он являет собой смесь парообразных углеводородных и неуглеводородных составляющих природного происхождения. Его количество в нефти может быть разным: от одного кубометра до несколько тысяч в одной тонне. По специфике получения попутный нефтяной газ считается побочным продуктом нефтедобычи. Отсюда и происходит его название. Из-за отсутствия необходимой инфраструктуры для сбора газа, транспортировки и переработки большое количество этого природного ресурса теряется.

Основа ПНГ  -  смесь легких углеводородов
метан СН4	этан С2Н6	пропан С3Н8	бутан С4Н10	изобутан (СН3)3 СН
и других УВ,  под давлением растворенных  в нефти.

Химический состав попутного газа у каждого нефтяного месторождения разный.

Для расчётов принимают  следующие усреднённые данные:

горючие компоненты:

-Метан (СН₄) – 64%;

-Этан (С₂Н₆) – 11%;

-Пропан (С₃Н₈) – 11%;

-Бутан (С₄Н₁₀) – 3%;

-Пентан (С₅Н₁₂) – 2%;

негорючие компоненты:

-Азот (N₂),

-углекислый газ (СО₂)

- водород (Н)

- сера (S) – 9%;

Попутный газ может находиться в растворенном виде (тяжелые углеводороды) или над залежами нефти, образуя газовую «шапку».

Часто попутный газ полностью растворён в нефти, поэтому нефть добывается вместе с газом. В России и Казахстане попутный газ в большинстве случаев сжигают на месте в так называемых свечках (в факелах) и списывается как технологические потери, или реже закачивается обратно в скважину для увеличения нефтеотдачи.
Сжигание попутного газа очень пагубно влияет на окружающую среду. Ухудшается экологическая обстановка в регионе, увеличивается выброс парниковых газов. Кроме того, недропользователям проще платить многомиллионные экологические штрафы, чем вкладывать в развитие и переработку попутного газа.Вследствие сжигания ПНГ выбросы углекислого газа, являющегося парниковым газом, в России в 2015 году составили около 90 млн т. А совокупная площадь нарушенных почв от воздействия выбросов горящих факелов приблизительно оценивается в 100 тыс. гаСегодня Россия занимает первое место в мире по объёмам факельного сжигания попутного газа. Далее идёт Нигерия, Иран, Ирак и Казахстан.

 Заинтересовавшись этой проблемой, мы рассмотрели методы утилизации ПНГ и перспективу использования  этих методов в будущем с экономической точки зрения.Целью стало изучение и обоснование наиболее эффективных способов утилизации попутного газа.Объект- процесс утилизация попутных нефтяных газов.Для реализации поставленной цели поставлены следующие задачи:

1.Рассмотрение проблемы причинения вреда окружающей среде от сжигания ПНГ

1.Изучить распространенные методы утилизация попутных нефтяных газов.

2.Изучить наиболее эффективные методы утилизация попутных нефтяных газов.

3.Обоснование экономическая выгода от переработки попутного газа.

.1.Использование, применение и утилизация попутного газа

Утилизация попутных нефтяных газов может осуществляться по трем направлениям:

1.Энергетическая утилизация попутных газов. Попутный газ отправляется на выработку электрической энергии, теплоснабжения бытовых и промышленных объектов;

2.Нефтехимическая утилизация попутных газов. В данном случае попутный газ применяется для производства каучука, пластмасс, компонентов высокооктанового бензина;
3.Технологическая утилизация попутного газа. В этом случае попутный газ закачивается обратно в пласт. Этот способ самый капиталоемкий и дорогостоящий. Для его выполнения необходимо строительство сетей внутренних газопроводов, установки по подготовке и очистке газа от вредных примесей, компрессорные станции.Главной причиной не полной утилизации попутного газа является экономическая нецелесообразность его использования, так как в его состав входят большое количество примесей в виде влаги, газоконденсата и нефти, в связи с этим, газ без дополнительной очистки неприемлем для использования. Все разрабатываемые скважины на первоначальном этапе не связаны с сетью коммуникаций в связи, с чем транспортировка попутного газа требует огромных капитальных вложений.
Кроме того, стоимость сепарационного оборудования и его пуско – наладка очень высока.

Поэтому большинство склоняется к тому, что сбрасывание огромных избыточных объемов попутного газа для сжигания на факеле является неизбежным мероприятием.

2. Стратегия развития отрасли на перспективу до 2030 года

Наличие в составе ПНГ этана, пропана, бутана делает его ценным сырьем для нефтехимической промышленности.По экспертным оценкам тонна этана – стоит около 80-90 долларов, а этилена – уже 600 долларов.Полиэтилен низкой плотности в 20 раз дороже этана, стоимость готовых изделий из полиэтилена (тех же полиэтиленовых труб) достигает 2500-3700 долларов за тонну.По официальным данным стоимость продукции, полученной из 1 млрд. м³ ПНГ составляет от 80 до 360 млн. долл. Соответственно потери товарных продуктов в результате сжигания ПНГ примерно 1,2 млрд. долл.

В последнее десятилетие отношение к ПНГ со стороны добывающих предприятий изменилось.Этому способствовало принятие Постановлений Правительства в 2009, в которых были определены 95%-е нормативы использования и соответствующие санкции — штрафы за сверхнормативное сжигание.

 

Если проанализировать динамику добычи и использования ПНГ за период 2006-2012 гг., то определённо можно констатировать: процент сжигания газа в факелах снизился с 33% до 24%, соответственно уровень использования повысился с 67% до 76%. При этом добыча ПНГ в целом по России увеличилась (за счёт разработки новых месторождений нефти).

Однако до сих пор около 90% ПНГ используется как энергоноситель.

3.Упущенная экономическая выгода от сжигания нефтяного газа

В нашей стране степень переработки ПНГ в ценные химические продукты ничтожно мала. К примеру, лишь 1,5% этого сырья служит для производства газового моторного топлива. В нефтяном газе содержится большое количество гомологов метана (этан, пропан, бутаны и т.д.) – в отличие от природного газа, в котором, как правило, преобладает метан. Поэтому и сфера применения нефтяного газа гораздо шире. Из него можно получать продукты, ценность которых значительно выше, чем у продуктов, полученных из природного газа. Соответственно, их стоимость тоже будет выше.

Попутный нефтяной газ можно использовать по двум основным направлениям
В качестве топлива (энергетический газ)	В качестве сырья для нефтегазохимии
Газ используется для выработки тепловой и электрической энергии, необходимой для собственных нужд промысла. Ввиду постоянного увеличения стоимости электроэнергии, а также возрастания её доли в себестоимости продукции, применение ПНГ экономически оправдано. Технологии, позволяющие использовать попутный газ для промысловых нужд, успешно применяются как в России, так и за рубежом.	Газ может быть переработан с получением широкого ассортимента продукции: ·      Сухой отбензиненный газ (СОГ); ·      Стабильный газовый бензин; ·      Газовое моторное топливо; ·      Сжиженный нефтяной газ (СНГ); ·      Этан; ·      Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ); ·      Азот, гелий, сернистые соединения.

Очевидно, что даже частичное использование нефтяного газа дало бы мощный толчок развитию инновационной экономики. По проведённым расчётам тонна этана – компонента природного газа – стоит около 80-90 долларов, а этилена – уже 600 долларов. Полиэтилен низкой плотности в 20 раз дороже этана, стоимость готовых изделий из полиэтилена (тех же полиэтиленовых труб) достигает 2500-3700 долларов за тонну. к активной коммерциализации продукции из ПНГ для удовлетворения внутреннего спроса и выхода на международные рынки.

4.Перспективное направлением «утилизации» попутного нефтяного газа

Создание мобильных установок конверсии ПНГ в моторные топлива для обеспечения потребности труднодоступных районов добычи нефти и газа, что позволит решить проблему завоза топлива.Ведущими научными институтами России разрабатываются новые нефтехимические технологии. ВНИПИнефть, НИПИгазопереработка разработали перспективную технологию получения ароматических углеводородов из ПНГ.В ИНХС  РАН разработан процесс переработки ПНГ в бензин или легкий газовый конденсат через синтез-газ и диметиловый эфир.На первой стадии синтез-газ превращается в диметиловый эфир с примесью метанола при параметрах процесса 220-280 ͦ С , 5МПа. Далее в присутствии катализатора на основе модифицированного цеолита ZSM-5 (разработан институтом катализа СО  РАН им. Г.К.Борескова)  получаются бензиновые фракции. В зависимости от используемого катализатора возможно получение продуктов с различными характеристиками.Процесс позволяет получить 40-50 тыс.т бензина на 1млн. м³ газового сырья.

Вывод

В целом следует отметить, что попутный нефтяной газ является более ценным сырьем для переработки, чем обычный природный газ, так как он превосходит его по количеству составляющих. Переработка позволяет получать многовариантное использование вторичного продукта, начиная от газа для автономных электростанций и заканчивая производством пластмасс.

Стратегической целью нефтяных компаний сегодня является переориентирование на газовый сектор, электроэнергетику и производство продуктов для нефтехимии. Лидером в настоящее время является Норвегия, в которой 99 % продуктов утилизации нефтяного газа являются сырьем для химических производств.

Список использованной литературы:

1.УДК 504.5:[622.276:628.54] (470) ББК 20.18+30.69 П 58

2.Кирюшин П. А., Книжников А. Ю., Кочи К. В., Пузанова Т. А., Уваров С. А.

Попутный нефтяной газ в России: «Сжигать нельзя, перерабатывать!» Аналитический доклад об экономических и экологических издержках сжигания попутного нефтяного газа в России. — М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2013.— 88 с.

3.Маркова Н.А., Колесниченко Н.В., Ионин Д.А. и др. Переработка попутных нефтяных газов в моторные топлива// Экологический вестник России.-20121.-№1.-С.28-30.

4.Энергетическая стратегия России на период до 2030 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13.11.2009 №1715-р).

5.ГОСТ Р 55598-2013 Попутный нефтяной газ. Критерии классификации.

6. http://www.gazprom.ru/about/production/ngv-fuel/