KIOGE-2014
Мембранные установки для утилизации попутного нефтяного газа и подготовки природногогаза. Комплексные решения НПК «Грасис»
В течение последних лет экологическая политика в Казахстане, направленная на существенную активизацию решения вопроса по снижению выбросов в атмосферу и сокращению уровня сжигания попутного газа, привела к определенным изменениям в отрасли.
Тем не менее, вопрос рационального использования попутного нефтяного газа остается в центре внимания. Попутный нефтяной газ на удаленных и небольших нефтяных месторождениях зачастую вынужденно сжигается на факелах из-за невозможности его транспортировки на переработку либо утилизации на месте. Недостаточно развитая инфраструктура, дефицит воды, низкая рентабельность строительства крупных заводов по переработке попутного нефтяного газа (ПНГ) при малых объемах газа тормозят решение вопроса утилизации ПНГ.
При этом возможность утилизации на месте добычи осложняется нестабильностью состава и объема подлежащего переработке газа, высоким содержанием в нем сероводорода, тяжелых углеводородов и других вредных примесей. Известно, что нерациональное использование попутного нефтяного газа приводит к загрязнению окружающей среды и экономическим потерям.
Научно-производственная компания «Грасис» – ведущий разработчик, производитель и EPCM-подрядчик в области воздухо- и газоразделения в СНГ и Восточной Европе – провела комплекс научных и прикладных исследований, в результате которых был разработан спектр половолоконных мембранных картриджей (модулей) на основе нескольких типов половолоконных инновационных газоразделительных мембран, специально предназначенных для разделения углеводородных газов (природный и попутный нефтяной, шахтный, сланцевый газы), в том числе, с высоким содержанием тяжелых углеводородов, воды, СО2 инертных и серосодержащих примесей. Разработаны и запатентованы соответствующие технологические решения и оборудование на базе мембранной технологии разделения газовых смесей.
НПК «Грасис» является единственной российской компанией, реализующей предлагаемые технические решения на базе мембранных модулей собственного производства. В реализации задач подготовки газа НПК «Грасис» выполняет проекты «под ключ», включая проектирование, инжиниринг, производство, поставку, монтаж и ввод в эксплуатацию.
В настоящее время компания реализовала девять проектов по подготовке газа на основе мембранной технологии (включая запущенные в эксплуатацию и находящиеся в стадии монтажа) производительностью по сырьевому газу от 10 до 600 млн м3/год и рабочим давлением до 10 МПа для ведущих нефтяных компаний России, а также европейских компаний. География осуществляемых проектов охватывает все регионы, в том числе южные, а также зону вечной мерзлоты и Крайнего Севера.
Предлагаемые НПК «Грасис» технологии решают следующие задачи подготовки и/или утилизации природного и попутного нефтяного газа:
- Осушка газа до температуры точки росы на уровне -20 °С… -30 °С;
- Снижение содержания тяжелых углеводородов (С3+) с достижением ТТР по углеводородам на уровне 0 °С… -20 °С;
- Повышение метанового числа газа и доведение его до требуемых производителями ГПЭС значений для обеспечения работы с максимальной выходной мощностью;
- Снижение содержания сернистых соединений (сероводород, меркаптаны) с достижением их остаточного содержания в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87 или СТО «Газпром» 089-2010;
- Снижение содержания СО2 с достижением остаточного содержания не выше 2,5% мольн. в соответствии с требованиями СТО «Газпром» 089-2010.
Следует особо подчеркнуть, что все вышеперечисленные задачи решаются одновременно в пределах одного технологического процесса. Мембранные установки, разрабатываемые и поставляемые НПК «Грасис», обладают преимуществами как по сравнению с традиционными технологиями, так и по сравнению с конкурентными мембранными решениями:
- Доведение утилизации газа до 100%;
- Удаление из природного и попутного нефтяного газа сразу нескольких примесей в одном технологическом цикле, что не может обеспечить ни одна другая технология подготовки углеводородных газов;
- Работа в широком диапазоне давлений: от 0,3 до 10 МПа;
- Непревзойденные массогабаритные характеристики;
- Подготовленный газ для дальнейшего использования поступает практически без потери давления, что исключает необходимость дополнительного компримирования;
- Экологичность, т.к. не используются химические реагенты;
- Значительное повышение качества подаваемого на ГТЭС, ГПЭС топливного газа позволяет не только повысить выработку электроэнергии, но и ведет к уменьшению вредных выбросов при их работе;
- Производительность установок легко настраивается в диапазоне от 5 до 100% от номинальной производительности путем включения/отключения части газоразделительных модулей. Это особенно эффективно для месторождений с сезонными колебаниями сырьевого потока и/или с падающей добычей;
- Возможна длительная работа установок с нагрузкой существенно выше номинальной с незначительным снижением качества подготовки газа;
- Низкие эксплуатационные затраты на обслуживание работы установки;
- Гарантируемый ресурс работы мембранных модулей, применяемых НПК «Грасис» выше, чем у модулей других производителей (особенно в средах с высоким содержанием тяжелых углеводородов и сернистых соединений).
Установки поставляются в транспортируемых модулях с комплексом средств и систем АСУ ТП, пожарной, газовой сигнализации и в максимальной заводской готовности, что существенно сокращает сроки и стоимость строительно-монтажных работ. Возможно изготовление мембранных установок на скидах для эксплуатации на открытых площадках, а также смешанный вариант исполнения.
Еще одним из важных преимуществ является возможность работы мембранной установки в непрерывном режиме 365 дней в году без остановки на ППР.
Мембранные установки подготовки газа НПК «Грасис» просты в эксплуатации, максимально автоматизированы и не требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания. Применяемые в установках мембраны обладают широким температурным диапазоном эксплуатации, устойчивы к резким перепадам давления и температуры; не разрушаются под воздействием противодавления; не выходят из строя в случае случайного попадания в модуль конденсата.
Помимо мембранных методов подготовки газа, НПК «Грасис» осуществляет комплексные проекты подготовки и утилизации газа «под ключ». В данных проектах газоразделительные мембранные блоки могут использоваться совместно с другими технологиями. В частности, разработаны варианты применения мембранных блоков совместно с блоками НТК (низкотемпературной конденсации), различными блоками сероочистки.
Применение комплексных решений позволяет сохранить все присущие мембранной технологии преимущества и получить дополнительные:
- В большем количестве решаемых задач обеспечивается 100%-ная утилизация газа, что означает решение экологических проблем, выполнение условий лицензионных соглашений – снижение сжигания газа на факелах вплоть до полного устранения;
- Значительное уменьшение и полное исключение применения таких реагентов, как метанол, при совместном использовании блока мембранной осушки газа и блока НТК. Предварительный блок мембранной осушки позволяет не только исключить применение метанола (как ингибитора гидратообразования), но и на 30-50% снизить необходимую холодопроизводительность блока НТК, а также повысить выход подготовленного газа;
- габаритов и энергоёмкости блоков традиционной подготовки газа. В случае применения мембранного блока до установки аминовой очистки от сероводорода возможно как уменьшение самого аминового блока, так и исключение устанавливаемого после него (по традиционной схеме) блоков щелочной доочистки и осушки и блока отбензинивания;
- Достигается значительная экономия капитальных вложений и эксплуатационных затрат за счет оптимизации технологических решений;
- Становится возможным получение дополнительных товарных продуктов (например, стабильного конденсата, элементарной серы и т.д.).
Мембранные установки подготовки газа НПК «Грасис» выпускаются на производственной площадке компании, где осуществляется сборка оборудования, испытания, контроль качества и приемка на основе современных методов управления проектами в производстве. Это, в частности, позволяет осуществлять поставку оборудования и его ввод в эксплуатацию в срок 6-12 месяцев.
Уровень системы производства НПК «Грасис» отвечает современным требованиям независимых аудиторских компаний, проводивших технический аудит и экспертдайтинг (отслеживание сроков и объемов изготовления оборудования и оценка рисков в выполнении требований заказов) для наших заказчиков.
Опубликован полный текст статьи