Газопереработка

Нефте- и газопереработка на современном этапе относятся к числу наиболее успешных отраслей российской промышленности. Число нефтеперерабатывающих заводов, которые чаще всего располагаются в непосредственной близости от месторождений, постоянно увеличивается. На международной конференции «Нефтегаз», организация которой уже стала традицией для московского ЦВК «Экспоцентр», можно ознакомиться с самыми передовыми разработками в отрасли и провести дискуссию с представителями ведущих компаний нефтеперерабатывающей отрасли. Московские нефтегазовые съезды, такие как Нефтегазопереработка, проводятся для создания дополнительных возможностей сотрудничества нефтяников и газовиков со своими исполнителями и дистрибьюторами.

Направление развития нефтегазоперерабатывающей отрасли

Сегодня предприятия, специализацией которых является нефте- и газопереработка, в Российской Федерации проходят этап интенсивного формирования и роста. За последние 15 лет объем нефтепереработки возрос на более чем 90 млн. тонн и скоро превысит исторический максимум 85-го года. Газопереработка в России на сегодняшний день самой актуальной задачей считает переработку попутного нефтяного газа и конденсата, которые комплексно добываются из месторождений. Причиной такой направленности является:

  • рост добычи нефти и газа;
  • ужесточение экологических стандартов;
  • постепенное исчерпание запасов газа в сеноманских залежах;
  • новые разрабатываемые месторождения в основном газоконденсатные;
  • повышение спроса на более высококачественный автомобильный бензин, дизельное топливо, сжиженный углеводородный и природный газ.

Технологический процесс нефтепереработки разделяется на два основных этапа: дробную перегонку (нагрев продукта для выделения необходимых фракций) и крекинг (химическое или термическое расщепления нефтепродукта, которое позволяет получить широкие бензиновые и дизельные фракции, а также побочные продукты для дальнейшего использования: бензол, толуол, битум, мазут и т.д.). Существующие заводы газопереработки концентрируют свое внимание на таких аспектах, как:

  • внедрение более простых и экономически выгодных технологий для получения моторного топлива и других продуктов путем использования схем переработки нефти и газа, существенно отличающихся от классических;
  • разработка каталитических технологий с целью решения экологических проблем и выполнения условий лицензионных соглашений для переработки углеводородов, которые сбрасываются в атмосферу или сжигаются в факелах непосредственно на месторождениях;
  • поднятие показателя эффективности гидроочистки продуктов разделения нефти на фракции без химического воздействия за счет разработки более интенсивно действующих катализаторов для них;
  • переработка газа и другого сырья без транспортировки сразу на местах добычи с использованием малых НПЗ;
  • трансформирование природного, попутного и забалансового газа на низконапорных и малых месторождениях;
  • независимость от объектов энергообеспечения, существующей инфраструктуры и схем транспорта;
  • внедрение инноваций в процессы и аппараты нефтегазопереработки.

Нефтепродукты и их использование

Прошедший обработку природный и попутный газ можно использовать как топливо для бытовых нужд и для получения дешевой электроэнергии, также из него создают синтез-газ – смесь углекислого газа с водородом для органических синтезов. Нефтехимическая промышленность работает на продуктах переработки газа. Нестабильный газовый бензин, жидкая составляющая газа подлежат фракционированию для выделения сжиженного газа в виде смеси пропана и бутана или технически чистых индивидуальных углеводородов и газового бензина. Также возможно продуцирование элементарной серы, этана и гелия.

Процессы газопереработки позволяют применять сжиженные газы как сырье в нефтехимии, моторное топливо, а также для газификации населенных пунктов. Сжиженные газы – основной материал нефтехимических производств. В качестве сырья для получения этилена используются следующие объекты нефтегазопереработки:

  • этан;
  • пропан;
  • бутан;
  • газовый бензин;
  • гексан.

Сам же этилен позволяет получить этиловый спирт, глицерин, этиленгликоль и дихлорэтан, хлористый этил для создания лаков, растворителей, красителей, моющих средств, синтетического каучука, полиэтилена, полипропилена. Продукты газопереработки используются практически во всех сферах, но из-за способности газов сохранять газообразную форму в нормальной среде, а при сжатии преобразовываться в жидкость чаще всего применяются как бытовое топливо. Их транспортировка не требует сложной сети трубопроводов и осуществляется путем поставок в баллонах и цистернах.

Что необходимо для качественной переработки?

Сейчас популярно использовать полные комплексы подготовки и переработки нефтепродуктов для получения нефтяного сырья определенных свойств и качеств.

Оборудование нефтегазопереработки состоит из многих частей. Среди них:

  1. Автономные источники энергоресурсов, такие как детандер-генераторы, для преобразования потенциальной энергии газа в механическую и теплоэнергетические установки на топливных элементах: водороде, воде, газе, метаноле.
  2. Установки улавливания легких фракций летучих углеводородов для сбора и сжатия с помощью компрессора паров, которые выделились из газового пространства резервуаров и цистерн.
  3. Промышленные электрические нагреватели газа и жидкости с пропорционально-интегрально-дифференцирующими регуляторами температуры для обеспечения точности и качества.
  4. Инсинераторы для термического уничтожения биологических отходов.
  5. Закрытые факельные системы для сжигания газообразных отходов.
  6. Герметичные системы слива, налива и перелива нефтепродуктов.

Согласно существующей тенденции нефтегазопереработка проводится локальными модульными предприятиями, которые легко настроить на продуцирование того или иного материала. Нефтеперерабатывающие заводы, как правило, соблюдают следующую цикличность в обработке углеводородов:

  • подготовка сырья;
  • первичная перегонка нефти;
  • каталитический крекинг;
  • каталитический риформинг;
  • коксование;
  • висбрекинг;
  • гидрокрекинг;
  • гидроочистка;
  • смешение компонентов.

Монтаж таких установок с использованием технологий и оборудования возможен как по типовому, так и по индивидуальному проекту. Состав оснащения зависит от пожеланий, целевой направленности и требований заказчика и обычно включает в себя следующие машины и аппараты нефтегазопереработки:

  • оборудование колонны;
  • теплообменники;
  • воздушные холодильники с резервуаром для бензина;
  • печи;
  • насосы;
  • водохранилище;
  • резервуары для дренажа;
  • соединительные трубопроводы;
  • операционный блок, распределяющий энергию;

Описание процесса газопереработки

Несмотря на постоянное внедрение инноваций в отрасль, основные задачи для газонефтепереработчиков – стандартные. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки хотя и эволюционируют, но все равно составляют систему с определенным методом работы, чтобы не усложнять конструкцию, так как это может привести к увеличению стоимости и продлению срока сдачи ее в эксплуатацию.

  1. Компримирование, или сжатие попутного нефтяного газа, проводится винтовыми или поршневыми компрессорами, которые работают непосредственно на газу или на электроэнергии. При конструировании компрессорной станции не следует забывать о том, что газовый привод потребует подготовки горючего, а конденсат необходимо перенаправить обратно в переработку. Установка комплексной подготовки газа, которая обеспечивает данную процедуру, также позволяет проводить:
  • низкотемпературную сепарацию;
  • стабилизацию конденсата;
  • регенерацию метанола.
  1. Удаление и утилизация кислых газов. Дальнейшая переработка и получение кондиционных продуктов из газа проводятся после очистки от нежелательных примесей, оксида углерода и азота, сернистых соединений и инертных газов. Сепараторы, микрофильтры и водяные скрубберы фильтруют механические примеси. Серу, углекислоту и инертные газы адсорбируют или абсорбируют мембранными технологиями.

Кислые газы утилизируются несколькими способами:

  • путем обратной закачки в пласт;
  • отделением серы запатентованными технологиями;
  • применением нерегенерируемых реагентов;
  • испепеление в инсинераторе.
  1. Осушка газа зависит от технологий, которыми будет проводиться дальнейшая переработка материала:
  • точка росы не ниже -10°С – проводится впрыск ингибиторов для образования гидратов;
  • точка росы не ниже -30°С – просушивание в гликолево-электромагнитном реле;
  • точка росы -30°С – 100°С – адсорбционная осушка газа.
  1. Извлечение углеводородов. Степень и метод выбираются согласно составу и давлению газа в соответствии с конечной целью строительства предприятия, точнее с тем, что будет продуцироваться: чистый газ или сжиженные углеводородные газы. Основные криогенные методы проводятся с помощью:
  • турбодетандера или дроссельных установок;
  • пропановых холодильных машин;
  • мембран.
  1. Фракционирование. Конечные продукты сжиженных углеводородных газов можно получить в качестве сырья на специализированных установках фракционирования. Можно использовать полупродукт прошлых стадий обработки – широкую фракцию углеводородов. Наибольшее распространение получило образование этана, пропан-бутана и стабильного газового конденсата.

Большие объемы целесообразно разделять на фракции меньшего размера, подобные этану, пропану, изомерам бутана и пентана. Фракционные установки состоят из наборов колонн с блоком последующей доочистки для удаления метанола из пропан-бутана и углекислоты из этана.

Общие требования к продукции отрасли

Процессы и аппараты нефтегазопереработки имеют своей целью создание конечного продукта, пригодного для использования и соответствующего стандартам. Требования, которым должен соответствовать углеводородный газ, определяются его дальнейшим назначением:

  • использование внутри промысла;
  • транспортировка по магистральным газопроводам;
  • применение в качестве сырья и топлива в промышленности и для бытового употребления.

Основной задачей при определении стандарта качества товарного газа для транспортировки и потребления является:

  • сохранение однофазного состояния газа на всем отрезке транспортировки;
  • отсутствие образующих коррозию трубопроводов и арматуры примесей;
  • обеспечение определённых потребительских качеств газа как горючего или углеводородного сырья для потребителей.

Одним из критично важных показателей, влияющих на надежность и эффективность работы магистральных газопроводов, принято считать показатель снижения температуры газа до его насыщения. Это важный параметр циркулирующей в газопроводе рабочей среды, сохранение которой и является причиной стандартизации и нормализации производственных процессов. Точка росы по влаге определяет возможность транспорта газа, не содержащего жидкости, для повышения устойчивости функционирования автоматических узлов и понижения износа технологического оборудования газопроводной системы от коррозии. Приемлемый показатель можно получить, используя различные системы для осушки газа. Точка росы по углеводородам устанавливает возможность транспортировки углеводородного газа в однофазном состоянии для увеличения производительности газового трубопровода, ограничивает предельный максимум добычи конденсата из газа на месторождениях. Необходимый показатель значения по углеводородам становится возможным с использованием аппаратов для проведения сепарации, конденсации или ректификации при низких температурах.

«Нефтегаз»

Международная конференция «Нефтегаз», организованная ЦВК «Экспоцентр» в Москве, общепризнана ключевым мероприятием для всего топливно-энергетического комплекса. Представители крупнейших компаний по нефтегазопереработке как наиболее интенсивно развивающемуся сегменту смогут продемонстрировать инновационные разработки своего производства. Выставка-форум традиционно собирает ведущих специалистов отрасли, государственных представителей и гостей из более чем 30 стран мира.


Читайте другие наши статьи:

Нефтехимия. Оборудование и технологии
Насосы для газа
Компрессорная техника для нефти и газа