Газпром нефть разработала комплекс использования эффективного цикла охлаждения газа для оптимизации
В Научно-техническом центре Газпром нефти в 1 й в России реализуется инновационный технологический проект по созданию мобильных модульных комплексов для подготовки попутного нефтяного газа ( ПНГ ). Об этом Газпром нефть сообщила 7 мая 2018 г. Проект осуществляется совместно с НИИ Энергетического машиностроения МГТУ им Н.Э. Баумана. Мобильная модульная установка подготовки газа (УКПГ) позволяет: — снизить энергопотребление на 20 %, — уменьшить число и размеры основных аппаратов, — использовать высокоэффективное оборудование в блочно-модульном исполнении высокой заводской готовности.
Применение каждой такой установки на объектах системы подготовки нефти и газа компании позволит: — сократить технологические потери легкой нефти и жидких компонентов ПНГ при добыче нефти, — повысить уровень полезного использования газа, — снизить операционные расходы на эксплуатацию газопотребляющего оборудования. Как было раньше? УКПГ традиционно используют гравитационные процессы разделения газа, нефти и воды в емкостном оборудовании. ПНГ — это смесь легких компонентов (метан, этан) и более тяжелых углеводородов С 3+ (пропан и выше). Наличие в ПНГ тяжелых углеводородов С 3+ — это не плохо, а очень плохо, потому что: — при его использовании в качестве топлива — появляется детонация, сажеобразование, перегрев двигателя, вибрация из-за неравномерного сгорания; — при транспортировке по газопроводам (МГП) возникает ретроградная конденсация и образование пробок жидкости, создающих дополнительное гидравлическое сопротивление; — при сжигании ПНГ теряются жирные компоненты углеводородов, в тч легкую часть нефти.
Существуют 4 технологии отделения С 3+: — низкотемпературная сепарация (НТС); — низкотемпературная конденсация (НТК); — абсорбционное отбензинивание газов, включая низкотемпературную абсорбцию (НТА); — адсорбционное отбензинивание газов.
Уникальность новой ММ УКПГ заключается в использовании эффективного цикла охлаждения газа, позволяющего при низком энергопотреблении добиваться высокой холодопроизводительности. Опытным путем установлено, что для получения максимального выхода продуктов t о С охлаждения потока ПНГ должна быть равна -60 °C.
Для решения задачи были применены следующие решения: — применение 1-каскадных холодильных циклов, а также охлаждение входного потока ПНГ и конденсатора ректификационной колонны 1 й холодильной машиной позволило существенно снизить металлоемкость и габариты УКПГ, и ее стоимость. — использование вместо каскадной, смесевой холодильной машины решило задачу по снижению металлоемкости, повышению энергоэффективности и увеличению диапазона применения разрабатываемой технологии; — использование компактных и не зависящих от перепадов температуры многопоточных теплообменников с высоким коэффициентов теплопередачи и КПД, прочностью каналов, малой протяженностью паяных (сварных) соединений позволило обеспечить конструкцию с малым сопротивлением каналов прямого и обратного контуров теплообменных аппаратов, что уменьшило приток тепла из окружающей среды; — исполнение газосепаратора для разделения ПНГ и газового конденсата в виде встроенной секции вертикального колонного аппарата позволило сократить гидравлические потери на перемещение сырьевых потоков и площадь размещения оборудования.
В установке используются компактные узлы и оборудование, новые инженерные решения по модульной сборке блоков. Это сокращает затраты и упрощает доставку системы в труднодоступные места, экономит время на монтаж и запуск.
На текущий момент создана математическая и 3-мерная модель установки, разработаны технические решения, общие и компоновочные чертежи, техническое задание на ее изготовление. Сейчас совместно с Газпромнефть-Хантосом ведутся работы по выбору изготовителя и поставщика установки. Опытно-промышленные испытания запланированы на 2019 г на Южно-Киняминском месторождении, расположенном в Ханты-Мансийском автономном округе. 17 апреля 2018 г сообщалось, что Мессояханефтегаз, СП Роснефти и Газпром нефти, получило положительное заключение Главгосэкспертизы на уникальный проект по утилизации ПНГ.
