ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ проблем переработки нефтяного попутного газа 7
1.1 Получение нефтяного попутного газа 7
1.2 Обзор современных способов переработки нефтяного попутного газа 10
1.2.1 Низкотемпературная конденсация углеводородов на месте добычи газа 12
1.2.2 Возврат попутного газа обратно в пласт 14
1.2.3 Генерация электроэнергии на месте добычи газа 16
1.3 Обоснование выбора технологии переработки нефтяного попутного
газа 18
1.4 Ожидаемые результаты от использования технологии
вымораживания 28
2 Технологическое основы процесса переработки попутного нефтяного
газа 30
2.1. Требования к технологии и оборудованию для переработки нефтяного попутного газа 30
2.2 Описание технологии, заложенной в основу работу установки 33
3. Технологические расчеты основного оборудования 36
3.1 Расчет материального баланса 36
3.2 Расчет конструктивных размеров вымораживателя 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 45
ПРИЛОЖЕНИЕ А 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 52
В настоящий момент по оценкам специалистов мировая добыча нефти составляет порядка 4 млрд. тонн в год. При этом объем подтвержденных запасов составляет примерно 290 млрд. тонн. Цифра внушительная, но при постоянно растущих ценах на нефть, а как следствие, интенсивном увеличении объемов добычи, не внушающая оптимизма.
В сырой нефти в растворенном виде содержаться вещества, при нормальных условиях являющиеся газами. Это легкие углеводородные фракции, сераорганические вещества и неорганические вещества. Они выделяются из нефти при первичной переработке. Смесь этих веществ именуется нефтяным попутным газом [1-3].
Для получения из сырой нефти товарной, то есть готовой к транспортировке применяются установки комплексной подготовки нефти. В них нефть обезвоживается, обессоливается, при необходимости обессеривается и стабилизируется. В процессе стабилизации из нефти извлекается нефтяной попутный газ. Если вблизи месторождения есть узловой газоперерабатывающий завод, то газ по магистральному трубопроводу направляется туда для дальнейшей переработки. Если же такого завода нет или он слишком удален, газ сжигается. Сжигание может быть организовано в теплотехнических или энергогенерирующих установках, а может быть произведено и на факельных установках. Выбор способа обоснован множеством экономических факторов и определяется для каждого месторождения индивидуально.
Возможности науки и техники постоянно растут. В области переработки нефтяных попутных газов, то же произошли определенные изменения. Наши скромные вклады в этой области позволяют дополнить некоторые аспекты в нормативной документации проектирования, изготовления и эксплуатации опасных промышленных объектов, к которым относятся газоперерабатывающие комплексы. В данной работе рассматривается блочно-модульный принцип организации переработки нефтяного попутного газа [4].
Сегодня попутные нефтяные газы (1111Г) уже не рассматриваются как дешевое и неисчерпаемое топливо в нашей стране и во всем мире. Для выработки технической возможности вообще и экономической целесообразности в частности методов и способов утилизации НПГ необходимо провести исследования по данным составов факельных выбросов различных месторождений. Только просчитав множество вариантов решений этого вопроса, можно выработать алгоритмы решений для различных, всегда индивидуальных, условий выделения газа на конкретных месторождениях. Во всем мире одним из показателей уровня развития промышленности является полнота переработки извлекаемого из недр углеводородного сырья. Задачей данной работы было максимально удовлетворить своей технологией выполнение этого условия.
Цель бакалаврской работы - разработка технического решения для утилизации нефтяного попутного газа для удаленных и малодебетных месторождений.
Для достижения цели работы нужно решить соответствующие задачи:
1. Оценить возможность рациональной переработки нефтяного попутного газа;
2. Произвести обзор, используемых на настоящий момент технологий, оценить их достоинства недостатки и области применения;
3. Предложить наиболее рациональные способ переработки;
4. Рассчитать материальный баланс процесс и произвести расчеты оборудования.
В данной работе разработана энергоэффективная и наиболее экономически рациональная технология переработки нефтяного попутного газа. Установка, действующая по данной технологии легко может быть встроена в существующую систему подготовки нефти непосредственно в месте добычи. Также используя, данную технологию можно переработать нефтяной попутный газ в малых объемах, с низким содержанием тяжелых компонентов. Приведенные расчеты подтверждают данные утверждения.
В целом внедрение данной технологии на малодебитных месторождения в масштабах страны позволит снизить объем выбросов парниковых газов и вовлечь в экономическую деятельность дополнительные объемы углеводородов.
Переработка газа по предлагаемой технологии позволит:
1. Получить дополнительные товарные нефтепродукты непосредственно в месте добычи нефти.
2. Снизить затраты энергии на переработку нефтяного попутного газа.
3. Генерировать тепловую или электрическую энергию для нужд нефтедобычи.
4. Улучшить экологическую обстановку в районе размещения установок по подготовке нефти.
