Актуальність теми
Сформована за останні десятиліття тенденція зростання частки природного газу в структурі паливно-енергетичного балансу привела до активного залучення в промислову розробку газових і газоконденсатних родовищ Крайньої Півночі, що знаходяться в екстремальних природно-кліматичних умовах, в районах без розвиненої виробничої і соціальної інфраструктури та віддалених від основних споживачів
Родовища Крайньої Півночі є унікальними родовищами по запасам, за складом сировини, що добувається, за обсягами видобутої продукції. В зв'язку з цим унікально і основне технологічне обладнання, що використовується для підготовки вуглеводневої сировини до дальнього транспорту. У найближчі десятиліття подальший приріст видобутку газу буде здійснюватися за рахунок розробки більш дрібних за запасами родовищ, розташованих на півострові Ямал.
Розробка родовищ Крайньої Півночі, є принципово новим етапом в теорії та практиці проектування, облаштування та експлуатації подібних родовищ. Необхідне рішення цілого комплексу наукових, технічних, технологічних, соціальних та організаційних проблем.
Мета і завдання дослідження
Найважливішими складовими даної задачі є:
1. Розробка та впровадження енерго- та ресурсозберігаючих технологічних процесів забезпечують підвищення якості промисловий підготовки газу та вуглеводневого конденсату.
2. Провести дослідження та аналіз ефективності роботи основного технологічного обладнання в проектному і модернізованому виконанні і дати рекомендації з оптимізації технології на існуючому і проектному обладнанні.
Однією з проблем раціонального використання природного газу є низька ціна його реалізації як сировини для подальшої переробки або як палива для вироблення енергії. У той же час пряма реалізація продуктів природного газу, таких як вуглеводневий конденсат, широкі фракції легких вуглеводнів, пропан, бутан технічний, тобто виділених з природного газу легких рідких вуглеводнів, у багатьох випадках є економічно більш вигідним, ніж поставка природного газу на ГПЗ в умовах Крайньої Півночі. В зв'язку з цим останнім часом нафтогазовидобувні компанії все більше увагу приділяють системам підготовки та первинної переробки нафтової і природного газу з метою прямої реалізації одержуваних продуктів.
Передбачувана наукова новизна
В рамках магістерської роботи планується отримання актуальних наукових результатів за наступними напрямками:
1. Розгляд існуючих сучасних технологій глибокого вилучення використовуваних у світі.
2. Проаналізувати фізико-хімічні властивості, компонентний склад газоконденсатних родовищ
3.Вивчення вимог товарної продукції одержуваної з газу
4. Вибір оптимальної технології глибокого витягання С3 + в умовах Крайньої Півночі
5. Визначення технологічного режиму для максимального ступеня вилучення С3 +
Плановані практичні результати:
1. Перелік можливих варіантів технічних рішень, забезпечують досягнення максимальної ступеня вилучення ПБТ
2. Вибір способу низькотемпературної обробки газу
3. Способи максимального захисту від гидратообразования
4. Методи охолодження газу
5. Обсяг одержуваної продукції
Висновок
У схемах промисловий обробки газу кращим є застосування турбодетандерних агрегатів в якості джерела штучного холоду в поєднанні з дроселюванням рідинних потоків.
Аналіз літературних даних, а також розрахункові дослідження в програмному комплексі Unisim Design R410 для мінливого по роках складу газу Валанжинський і ачимовских відкладень показали, що зі зменшенням вмісту в газі С3+, ступінь вилучення С3-4 залишається на одному рівні за рахунок зниження температури газового потоку в процесі детандірованія (при сталості інших параметрів). Це явище пояснюється тим, що при розширенні більш "жирного" газу при одній і тій же мірі розширення ступінь стиснення більше, ніж при розширенні "сухого" газу. Таким чином, відбувається як би автоматичне регулювання температури в детандере залежно від жирності вихідного газу, що підтримує вилучення цільових компонентів практично на одному рівні.
Перелік можливих варіантів технічних рішень, що забезпечують досягнення максимальної ступеня вилучення ПБТ
Інші схеми не дають можливості регулювати і підтримувати на одному рівні глибину вилучення цільових компонентів при зміні складу. Застосування детандерна вузла робить технологічну схему легкокерованою, оскільки параметри процесу саморегулюються і підтримуються на потрібному рівні, забезпечуючи задану ступінь відбору цільових компонентів. в цьому велика перевага схем з вузлом детандірованія.
Велике значення має вибір оптимального значення тиску останньої ступені сепарації. Аналіз технологічних режимів існуючих установок (по літературними даними), а також розрахунки, виконані в рамках цієї роботи показали, що оптимальним для максимального вилучення пропан-бутанов є тиск порядку 2,0-2,5 МПа. Температура газу при цьому знижується до значень мінус 80 ° С і нижче.
Залежність ступеня вилучення від значення тиску останнього ступеня сепарації
Результати розрахункових досліджень технологічної схеми із застосуванням турбодетандерних агрегатів в поєднанні з дроселюванням рідинних потоків
За результатами дослідження можна зробити такі висновки:
• Технологія з абсорбцією показали кращу ступінь вилучення;
• Джерело холоду - дросселирование рідких потоків і застосування турбодетандерного агрегату;
• Оптимальним для максимального вилучення пропан-бутанов є тиск, останнього ступеня сепарації. порядку 2,0-2,5 МПа;
•Охолодження газу в технології до мінус 90 ° С;
Дослідження та техніко-економічний аналіз показав перевагу технології "Варіант 2"
Перелік джерел
1. Гриценко А.И., Истомин В.А., Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. – М.: Недра, 1999.?370 с.
2. Берлин М. А., Переработка нефтяных и природных газов. – М.: Химия, 2012. – 473 с.
3. Бекиров Т. М., Ланчаков Г. А., Технология переработки газа и конденсата. – М.: Недра, 1999. – 585 с.
4. Рябов В. Д., Химия нефти и газа. – М.: Техника, 2004. – 145 с.
5. Ахметов С. А., Технология глубокой переработки нефти и газа. – Уфа.: Гилем, 2002. – 673 с.
6. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. 3-е изд. перераб. Л.: Химия, 1985. – 407 с.
7. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Ч.1. – М.: «Химия», 1975.