Разработка модернизированной схемы подготовки попутного нефтяного газа

ВВЕДЕНИЕ 11
1 Подготовка ПНГ на газокомпрессорной станции 12
1.1 Общая характеристика и назначение ГКС 13
1.2 Участок входа 14
1.3 Участок компримирования 21
1.4 Участок осушки газа 23
1.5 Участок подготовки 26
1.6 Участок ректификации 29
2 Методы повышения эффективности работы ГКС 33
2.1 Извлечение тяжелых углеводородов методом низкотемпературной сепарации 36
2.2 Извлечение тяжелых углеводородов методом низкотемпературной конденсации 38
2.3 Стабилизация газового конденсата ректификацией 41
2.4 Качество сырья и готовой продукции ГКС 44
3 Экспериментальная часть 49
3.1 Актуальность производства сжиженных углеводородных газов 50
3.2 Характеристика компьютерной программы UniSim Design 51
3.3 Составление газокомпрессорной станции в UniSim Design 53
3.4 Создание ректификационной колонны в UniSim Design 57
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 64
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 64
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 67
4.3 Бюджет научного исследования 71
5 Социальная ответственность 79
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 80
5.2 Экологическая безопасность 85
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 87
Заключение 90
Список использованной литературы 92

Весь текст будет доступен после покупки

Устойчивое развитие страны связано не только с использованием новых технологий и оборудования, но и с эффективным и рациональным использованием природных ресурсов, в том числе углеводородных. Попутный нефтяной газ является одним из таких ресурсов, который до недавнего времени рассматривался не как ценное сырье, а как побочный продукт добычи нефти, который утилизировали путем сжигания на факелах [1].
Попутный нефтяной газ (ПНГ) – это природный углеводородный газ, растворенный в нефти или находящийся в «шапках» нефтяных и газоконденсатных месторождений [2]. Главным отличием от природного газа служит то, что попутный нефтяной газ в своем составе содержит не только метан и этан, но и большая доля пропанов, бутанов а также пары более тяжелых углеводородов.
В настоящее время вопрос рационального использования попутного нефтяного газа в том числе с целью увеличения доли переработки на отечественных газонефтехимических предприятиях растет, этому способствует политика, проводимая руководством страны. Так с 1 января 2012 года вступило в силу постановление правительства, которое предусматривает повышение ставок платы за выбросы в воздух от сжигания, а также повышение платы при сжигании ПНГ и загрязнение окружающей среды [3].
Уже сегодня степень утилизации ПНГ доведена до высоких значений и тут появляется другая задача – не просто утилизировать ПНГ, а, если есть возможность, производить на его основе ценные смеси углеводородов. Поэтому в данной работе мы будем рассматривать возможность реконструкции установки подготовки газа для производства качественных пропан-бутановой смеси и газового конденсата.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Подготовка ПНГ на газокомпрессорной станции
Попутный нефтяной газ (ПНГ) получается совместно с нефтью при ее добыче. ПНГ выделяют из скважинной жидкости в процессе добычи нефти. Производство ПНГ жестко связано с добычей нефти и характеризуется газовым фактором, который равен отношению объема, производимого ПНГ к количеству добытой нефти. Состав попутного нефтяного газа может различаться в широких пределах от месторождения к месторождению – в зависимости от всей геологической истории формирования данных залежей (материнская порода, физико-химические условия и т.д.) [4].
Алканы С1 –С4 - это и есть метан, этан, пропан, бутан и изобутан, все они входят в состав природных, газоконденсатных и нефтяных попутных газов. Природные газы добывают с чисто газовых месторождений. Они состоят в основном из метана (93…99 % мас.) с небольшой примесью его гомологов, неуглеводородных компонентов: сероводорода, диоксида углерода, азота и редких газов (Не, Аr и др.).
Подготовка газа
Подготовка газа на газовых и газоконденсатных месторождениях имеет ряд особенностей. Уменьшение пластового давления в течение времени эксплуатации снижает давление сырого газа на входе в установку его подготовки. Для поддержания требуемого давления приходится со временем устанавливать дополнительное оборудование (дожимные компрессоры, насосы, сепараторы). Изменяется во времени и состав добываемого газа по мере падения пластового давления. Растет концентрация легких (до С4) и падает концентрация тяжелых (С5 и выше) углеводородов в газе и газовом конденсате. Задачами промысловой подготовки газа являются его очистка от капельной влаги, для осушки газа и его очистки от азота, углекислого газа и сернистых соединений, а также на газоконденсатных месторождениях — для отделения от газа сырого газового конденсата и его стабилизации, т. е. с целью подготовки газа и газового конденсата к транспорту в крупные центры переработки — ГПЗ и НПЗ. Так же очистка от взвешенной капельной жидкости (газовый конденсат и вода) и мелких частиц горной породы, т. е. газ является дисперсной системой с дисперсной жидкой и твердой фазами. Для их отделения применяют физическую сепарацию в гравитационных, инерционных, центробежных и низкотемпературных сепараторах. Выбор типа сепаратора зависит от предъявляемых требований к процессу и от исходных характеристик газового потока.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Книжников А.Ю., Тетельмин В.В., Бунина Ю.П. Аналитический доклад по проблеме использования попутного нефтяного газа в России. –Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2015. – 62 с.;
2. ГОСТ Р 54910-2012 Залежи газоконденсатные и нефтегазоконденсатные, Характеристики углеводородов газоконденсатные, Термины и определения.;
3. Голованова А. Е., Тимошевская А. Р., Ханина Е. А. Современное состояние и направления развития использования попутного нефтяного газа в России. – Москва: РГУ, 2016. – 24-31 с.;
4. Библиотека Института современного развития. «Исследование состояния и перспектив направлений переработки нефти и газа, нефте- и газохимии в РФ. – М.:Экон-информ, 2011. – 806с;
5. Агабеков В.Е., Косяков В.К., Ложкин В.М. Нефть и газ. Добыча, комплексная переработка и использование. - Мн.: БГТУ, 2003. - 376 с.;
6. Технологический регламент по производству осушенного газа С1 С2 и С3 С4 Лугинецкой газокомпрессорной станции ОАО «Томскнефть» ВНК. – Томск, 1996. – 569с.;
7. Артемова Т.Г. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов: Учебное пособие. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. - 176 с.;
8. https://sadovij-pomoshnik.ru/nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-vodosnabzheniya-otopleniya/vintovye.html Насос винтовой;
9. Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. – 596 с.;
10. Ахметов С. А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов; Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.;

Весь текст будет доступен после покупки