Учебная практика по развитию цифровых компетенций г. Томск, отделение химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов НИ ТПУ

Содержание
Введение 3
Цель……………………………………………………………………………………....3
Задачи…………………………………………………………………………………....3
Актуальность темы……………………………………………………………………………………...3
Проблемы………………………………………………………………………………..4
Содержательная часть 5
Классификация попутного нефтяного газа ……………...……………………………5
Проблема сжигания ПНГ 7
Направления переработки ПНГ……………………...………………...........................9
GTL (Gas-to-liquids) – перспективная технология переработки ПНГ……...………12
Экономическая оправданность переработки ПНГ…………..………........................13
Заключение…………………………………………………………………………….....15
Список источников……………………………………………………………………………….17
Приложение……………………………………………………………………………....19

Весь текст будет доступен после покупки

В процессе добычи нефти в нефтяных пластах выделяется попутный нефтяной газ (ПНГ), который также является формой природного газа. С проблемами его утилизации сталкиваются все страны, занимающиеся добычей нефти. Переработка ПНГ является важным направлением в развитии энергетической индустрии. Это процесс, в результате которого из попутного газа, который обычно считается отходом при добыче нефти, получают высококачественные продукты или используют в качестве источника энергии. На данный момент существует достаточно технологий для возможности переработки ПНГ, однако зачастую именно экономическая сторона вопроса препятствует их внедрению в технологический процесс переработки нефти непосредственно на месторождении для последующей транспортировки.
Цель
Подготовить отчет по теме «Направления переработки попутного нефтяного газа»
Задачи
Для написания отчёта необходимо решить следующие задачи:
• Изучить классификацию ПНГ и особенности его добычи
• Подобрать и изучить литературу по представленной теме
• Изучить существующие направления и методы переработки ПНГ
• Выполнить сравнительный анализ направлений и технологий переработки ПНГ
• Представить вывод по проделанной работе

Весь текст будет доступен после покупки

Содержательная часть
Классификация попутного нефтяного газа
ПНГ является неотъемлемы побочным продуктом добычи и переработки нефти. Помимо газов, содержащихся в природном газе (метан, этан), в ПНГ присутствуют пропан и бутан, а также пары более тяжёлые углеводородов (Таблица 1). В зависимости от месторождения в ПНГ могут содержаться различные неуглеводородные примеси, среди которых азот, соединения серы (в том числе сероводород), меркаптаны, углекислый газ и аргон.

Таблица 2.1 – приблизительный химический состав типичного ПНГ
Компонент % по объёму % по весу
Метан 81 60
Этан 5,5 7,7
Пропан 6,6 13,5
Бутан 4,0 10,8
Пентан 1,4 4,8
Азот 1,0 1,3
Двуокись водорода 0,17 0,33

Классификация ПНГ осуществляется подразделением его свойств по типам (по содержанию целевых компонентов (С3+выше) Таблица 2.1, классам (по содержанию сернистых соединений) Таблица 2.2, группам (по содержанию негорючих компонентов) Таблица 2.3 и видам (по содержанию механических примесей) Таблица 2.4.
Содержание компонентов сильно колеблется и зависит от месторождения, как и в случае с добычей сырой нефти это создаёт определённые трудности в отношении его транспортировки и переработки.




Таблица 2.1 – типы ПНГ по содержанию целевых компонентов (С3+выше)
Тип Наименование Содержание С3 выше, г/м3 Метод испытаний
1 Тощий ?100
ГОСТ 31371.7
2 Средний 101?200
3 Жирный 201?350
4 Особо жирный ?351



Класс
Наименование Массовая концентрация
Метод испытаний
сероводорода,
мг/м3 меркаптановой серы,
мг/м3
1 Бессернистый < 0,0007 < 0,0016
ГОСТ Р 53367
2 Малосернистый 0,0007?0,1 > 0,0016
3 Сернистый 0,1?3,00 > 0,0016
4 Высокосернистый ? 3,01 > 0,0016
Таблица 2.2 – классы ПНГ по содержанию сернистых соединений


Таблица 2.3 –группы ПНГ по содержанию негорючих компонентов
Тип Наименование Содержание С3| выше, г/м3 Метод испытаний
1 Безбалластный менее 0,01
ГОСТ 31371.7
2 Малобалластный 0,01?7,0
3 Среднебалластный 7,01?15,00
4 Высокобалластный ? 15,01


Таблица 2.4 –виды ПНГ по содержанию механических примесей
Тип Наименование Содержание С3| выше, г/м3 Метод испытаний
1 Чистый < 0,0005
ГОСТ 31371.7
2 Слабозагрязнённый 0,0005?0,0010
3 Загрязнённый 0,0010?0,0025
4 Сильнозагрязнённый ? 0,0025


Проблема сжигания попутного нефтяного газа
В постсоветский период объем извлечения ПНГ в России начал увеличиваться с середины 1990-х годов. Согласно официальной статистике, объем извлекаемого ПНГ увеличился в 3,8 раза — с 25 млрд м3 в 1995 году до 94,7 млрд м3 в 2020 году. Статистика объёмов добычи ПНГ в РФ и коэффициента полезного использования представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – объем добычи ПНГ в РФ его полезное использование.
Примерно 1 % всех мировых выбросов углекислого газа выделяется в атмосферу при утилизация попутного нефтяного газа в факелах, что, в свою очередь, приводит к всё усиливающемуся парниковому эффекту. При неполном сжигании ПНГ в факелах также в атмосферу способен улетучиваться метан, который является в 100 раз более сильным тепловым агентом, чем CO2.
Большинство стран стремятся в ближайшие десятилетия и вовсе отказаться от сжигания ПНГ, полностью направляя его на переработку, однако рассматривая топ 5 стран по сжиганию ПНГ, нельзя заметить явную тенденцию снижения, Россия же, согласно спутниковому мониторингу с использованием датчиков VIIRS, осуществлённому с помощью Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) совместно с Colorado School of Mines (Рисунок 2), наоборот нарастила объёмы сжигания с 19,6 млрд м3 в 2015 году до 25,4 млрд м3 в 2021.


Рисунок 2 – объем сжигания ПНГ в России, Ираке, Иране, США и Алжире.

Также выбросы, попадающие в воздух при сжигании ПНГ, имеют канцерогенный характер, что негативно сказывается, на здоровье жителей территорий, прилежащих к факельной установке.

Весь текст будет доступен после покупки

1) Сигиневич Д.А., Ефимова А.Н. Переработка попутного нефтяного газа как ресурс развития газонефтехимической отрасли в Российской Федерации // Вестник Евразийской науки, 2018 №5, https://esj.today/PDF/44ECVN518.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
2) Neftegaz.RU [Электронный ресурс] / ПНГ: сжигать невыгодно перерабатывать; Нижегородов К. С. - 2017. - режим доступа: https://neftegaz.ru/science/booty/331501-png-szhigat-nevygodno-pererabatyvat//, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус.
3) Global bank.org [Электронный курс] / Global Gas Flaring Reduction Partnership (GGFR) – 2021 -. – режим доступа: https://www.worldbank.org/en/programs/gasflaringreduction/global-flaring-data, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. Анг
4) ЭДЕР Л., ФИЛИМОНОВА И., НЕМОВ В., КОМАРОВА А., ШУМИЛОВА С. Газовая отрасль России: достижения и перспективы // https://ngv.ru/upload/iblock/9ba/9bac65588895ab30a462661d657f76ae.pdf
5) А.Ю. Книжников, А.М. Ильин Проблемы и перспективы использования попутного нефтяного газа в России – 2017 // Обзор. Всемирный фонд дикой природы (WWF). М., 2017. 32 с https://wwf.ru/upload/iblock/84a/png_2017_web.pdf
6) Neftegaz.RU [Электронный ресурс] / Решение проблемы сжигания попутного нефтяного газа;. - 2017- . - режим доступа: https://neftegaz.ru/science/ecology/331519-reshenie-problemy-szhiganiya-poputnogo-neftyanogo-gaza/, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус.
7) Рустамов З.А., Брюхова К.С. ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА. АНАЛИЗ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ // Вестник ПНИПУ, 2019 №58, https://cyberleninka.ru/article/n/problema-utilizatsii-poputnogo-neftyanogo-gaza-analiz-i-sovremennoe-sostoyanie/viewer (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.

Весь текст будет доступен после покупки