Меню Рубрики

Установки для очистки пнг

Мембранные установки подготовки природного и попутного нефтяного газа, комплексные решения НПК Грасис

Рациональное использование попутного нефтяного газа на нефтяных месторождениях в России является одним из наиболее актуальных вопросов топливно-энергетического комплекса страны.

​Рациональное использование попутного нефтяного газа на нефтяных месторождениях в России является одним из наиболее актуальных вопросов топливно-энергетического комплекса страны.

Как правило, попутный нефтяной газ на небольших и удалённых нефтяных месторождениях в России сжигается на факелах: ввиду нерентабельности, или отсутствии возможности его транспортировки на переработку, или невозможности его утилизации на месте.

Сложность утилизации ПНГ на месте добычи связана с нестабильностью состава и объема подлежащего переработке газа, высоким содержанием в нём тяжелых углеводородов, воды, сероводорода и других вредных примесей, требующих существенной предварительной подготовки, нерентабельностью переработки относительно небольших количеств такого газа традиционными классическими методами.

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 была разработана совершенно новая, превосходящая мировые аналоги специальная мембрана для разделения углеводородных газов с высоким содержанием тяжелых углеводородов, воды и серосодержащих примесей.

На основе данной мембраны разработаны и запатентованы уникальные технологические решения и оборудование.

Мембранная технология разделения газов широко используется во всем мире для извлечения азота из воздуха, выделения водорода из водородсодержащих газовых смесей, углекислого газа и воды из природного газа.

В основе этого спектра применений лежит хорошо изученная «традиционная» мембрана, которая позволяет прекрасно справляться с вышеперечисленными задачами, но не может быть применена для разделения газов, содержащих тяжелые углеводороды, которые разрушают и/или пластифицируют «традиционные» мембраны.

Кроме того, подготовленный такими мембранами газ необходимо дополнительно компримировать, т.к. при разделении на «традиционных» мембранах происходит значительная потеря давления продуктового потока

Принцип мембранного разделения газовой смеси основан на различной скорости проникания ее компонентов через полимерную мембрану за счет перепада парциальных давлений газа по обе стороны мембраны. Отличительными особенностями новой мембраны являются половолоконная конфигурация, принципиально другая последовательность скоростей проникновения компонентов газа (рис. на стр. 1), высокая химическая устойчивость практически ко всем компонентам углеводородных смесей и высокая селективность. При подготовке попутного нефтяного и природного газа все нежелательные примеси концентрируются в потоке низкого давления, а подготовленный газ выходит практически без потери давления.

Рис. 1 Схема распределения газовых потоков в модуле Грасис

Предлагаемые технологии на основе углеводородной мембраны НПК Грасис собственного производства решают следующие задачи подготовки природного и попутного нефтяного газа:

— Решение экологических проблем, выполнение условий лицензионных соглашений: снижение сжигания газа на факелах вплоть до полного устранения

— Подготовка, очистка, осушка и утилизация газа на объектах добычи

— Независимость от объектов энергообеспечения, существующей инфраструктуры и транспортных схем. Подготовка газа в качестве топлива для ГПЭС и ГТЭС

— Подготовка газа до требований СТО Газпром 089-2010 для сдачи в газотранспортную систему

— Экономия капитальных вложений и эксплуатационных затрат за счет оптимизации технологических решений

— Уменьшение вредных выбросов при работе ГТЭС, ГПЭС

Основной используемой технологией является собственная мембранная технология газа, применяемая для различных задач подготовки, осушки и очистки газов. В зависимости от параметров сырьевого газа, требований по глубине очистки, объему и компонентному составу серосодержащих примесей, а также в зависимости от пожеланий Заказчика, компания Грасис использует другие существующие технологии.

Удаление серосодержащих соединений и СО2:

Мембранная технология НПК Грасис — единственная технология, позволяющая одновременно

проводить очистку от серосодержащих соединений и осушку по углеводородам и/или воде. Мембранные установки Грасис позволяют подготовить серосодержащий газ до требований, позволяющих использовать его в качестве топливного для ГПЭС (ГТЭС), печей подогрева нефти и в котельных. При содержании сероводорода до 0,1-0,2% моль., газ может быть подготовлен до требований СТО Газпром 089-2010.

В зависимости от параметров сырьевого газа, требований по глубине очистки, объему и компонентному составу серосодержащих примесей, а также пожеланий Заказчика мембранная технология может использоваться совместно с другими традиционными методами обессеривания газов (адсорбционная технология, абсорбционная технология, щелочная очистка).

Читайте также:  Установка регулируемых дверных коробок

Снижение концентрации сероводорода и меркаптанов в 10-100 раз.

Мембранные установки НПК Грасис позволяют достичь необходимой степени осушки газа, поступающего на ожижение, а также существенно снизить в нем содержание СО2. В случае нецелесообразности удаления СО2 до требуемых параметров чисто мембранным методом рекомендуется применение комбинированной мембранно-сорбционной подготовки. При этом мембранная установка позволяет в разы снизить нагрузку на сорбционный блок очистки от СО2 и обеспечить достижение требуемых показателей вне зависимости от колебаний содержания СО2 в сырьевом газе.

Осушка углеводородных газов:

НПК Грасис предлагает комплексный подход в области осушки углеводородных газов как с низким, так и с высоким содержанием С3+. Основная используемая НПК Грасис технология осушки — мембранная. Она позволяет проводить осушку любых углеводородных газов без ограничений по присутствию тяжелых углеводородов, а также газов содержащих сернистые соединения.

По сравнению с традиционно используемыми технологиями она единственная позволяет одновременно в рамках одного технологического аппарата добиться снижения ТТР (температуры точки росы) как по воде, так и по углеводородам, в том числе до требований СТО Газпром 089-2010 для холодных климатических районов при давлении осушаемого газа до 4,0-10,0 МПа.

Применение мембранных установок осушки газа позволяет минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты на осушку.

В зависимости от схемы реализации процесса газ может быть осушен на 15-60°С.

При необходимости, а также по желанию Заказчика могут применяться установки гликолевой осушки на основе триэтиленгликоля. Применение гликолевой осушки рекомендовано при подготовке (только осушка без коррекции углеводородного состава) значительных объёмов газа

соответствующих нормативным требованиям (например, СТО 089-2010) остальным показытелям, кроме содержания воды.

Отбензинивание газа:

Мембранная технология НПК Грасис обеспечивает отбензинивание газа до заданной ТТР в комплексе с подготовкой газа по другим регламентируемым параметрам: ТТР по воде, концентрации серосодержащих примесей (сероводород, меркаптаны) и углекислого газа. В этом

ее уникальность по сравнению с традиционными технологиями отбензинивания, особенно при применении в условиях ограничений по массогабаритным параметрам оборудования и на удаленных площадках с неразвитой инфраструктурой.

Обеспечение отбензинивания газа до заданной ТТР по воде, концентрации серосодержащих примесей и углекислого газа. В этом уникальность мембранной технологии особенно при применении в условиях ограничений по массогабаритным параметрам оборудования и на удаленных площадках с неразвитой инфраструктурой. Возможна реализация схем комбинирующих низкотемпературные технологии с мембранной.

Снижение содержания углеводородов С4+ в 2,5-8 раз.

Снижение содержания С5+ в 6-12 раз

Компримирование газа:

В рамках разрабатываемых технических решений по подготовке и утилизации природного газа и попутного нефтяного газа НПК Грасис осуществляет подбор и поставку всего необходимого компрессорного оборудования.

Блочные компрессорные станции (БКС) производства НПК Грасис могут использоваться также и для других методов утилизации ПНГ — подготовки топливного газа для ГТЭС или котельных установок. Конструктивное исполнение БКС для компримирования газа в виде блокмодуля позволяет устанавливать ее на любой ровной поверхности (площадке) с покрытием, отвечающим требованиям в части удельной нагрузки.

Установка подготовки попутного нефтяного газа НПК Грасис, подготовка газа до требований СТО Газпром 089-2010

Установка подготовки попутного нефтяного газа НПК Грасис, вид изнутри

Установка подготовки попутного нефтяного газа НПК Грасис до требований СТО Газпром 089-2010, вид изнутри

Установка подготовки попутного нефтяного газа НПК Грасис до требований СТО Газпром 089-2010

Установка подготовки попутного нефтяного газа НПК Грасис

Уникальные преимущества установок подготовки газа на основе мембранной технологии Грасис

    Удаление из природного и попутного нефтяного газа сразу несколько примесей в одном технологическом цикле, что не может обеспечить ни одна другая технология подготовки углеводородных газов

Работа в широком диапазоне давлений — от 3-х до 100 атмосфер и не имеет ограничений использования, накладываемых давлением трубопроводной системы Заказчика

Подготовленный газ для дальнейшего использования поступает практически без потери давления, отсутствует необходимость дополнительного компримирования

Экологичность, т.к. не использует химических реагентов

Возможность доведения утилизации ПНГ до 100%

Производительность установок легко настраивается в диапазоне от 5 % до 100 % от номинальной производительности при необходимости включением и отключением части газоразделительных модулей. Это особенно эффективно для месторождений с сезонными колебаниями сырьевого потока и/или с падающей добычей

Читайте также:  Установка помп настенных кондиционеров

Длительная работа установок с нагрузкой существенно выше номинальной с незначительным снижением качества подготовки газа

Поставка заказчику 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

Режим работы установки 365 дней в году без остановки на ППР

Установки просты в эксплуатации, максимально автоматизированы и не требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания

Низкие эксплуатационные затраты на обслуживание работы установки

Возможно изготовление мембранных установок на скидах для эксплуатации на открытых площадках, а также смешанный вариант исполнения

Высокая эффективность применения мембранной технологии Грасис для очистки нефтяного газа от воды, высших углеводородов, СО2 и сероводорода была подтверждена комплексом испытаний на промышленных площадках ведущих нефтяных и газовых компаний. За последние несколько лет промышленные мембранные углеводородные модули Грасис были испытаны на площадках Когалымской компрессорной станции (КС) ТПП «Когалымнефтегаз», Славянской НГДП-4000 и УПГ «Ключевая» ООО НК «РН-Краснодарнефтегаз».

Первая промышленная мембранная газоразделительная установка была запущена в 2010 г. на Новоукраинской КС ООО «РН-Краснодарнефтегаз». Установка подготавливает влажный, серосодержащий нефтяной газ для сдачи в ГТС ОАО «Газпром». По результатам работы установки было произведено и запущено в эксплуатацию ряд установок для ведущих нефтегазовых предприятий России.

На сегодняшний день НПК Грасис реализовала более 700 проектов для 350 предприятий с мировым именем. Оборудование НПК Грасис используют такие компании, как Газпром, Роснефть, Лукойл, ТНК-ВР, Сургутнефтегаз, Славнефть, Татнефть, Газпром нефть, Транснефть, НОВАТЭК, РИТЭК, Химммаш, Сибур, ЕвроХим, Туркменгаз, КазМунайГаз, Казахмыс, Зарубежнефть, Exxon Mobil, Shell, Enel, Eni, ConocoPhillips, Petrofac и т.д.

Для осуществления своей деятельности НПК Грасис имеет всю необходимую разрешительную документацию и сертификаты. Система менеджмента качества компании соответствует международным стандартам ISO 9001:2008. Оборудование производится по стандартам ASME, CE, корпоративным стандартам компаний Total, Газпром, Shell; документация разрабатывается и выпускается в соответствии с принятыми мировыми стандартами для EPCM-контрактов.

Мембранные системы НПК Грасис выпускаются на собственной производственной площадке, где осуществляется сборка оборудования, испытания, контроль качества и приемка на основе современных методов управления проектами в производстве.

Производственная площадка НПК Грасис в г. Ступино

Уровень системы производства НПК Грасис отвечает современным высочайшим 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.

Производство НПК Грасис оборудовано современными испытательными стендами по тестированию и усовершенствованию мембранных картриджей, воздухоразделительных систем на основе различных технологий газоразделения. Испытательные стенды разработаны в компании НПК Грасис и не имеют аналогов в Европе.

Научно-технический департамент Грасис выполняет НИОКР-проекты по заказу ведущих нефтегазовых компаний и ведет исследования в различных областях разделения и очистки газов, таких как: очистка углеводородных газов от сероводорода плазмохимическими методами, удаление сероводорода из природного газа с помощью ультрафиолета, совершенствование технологии КЦА, совершенствование технологии низкотемпературной сепарации, разработка новых конструкций пропановых холодильников, новых фильтрующих систем, в частности, фильтров коалесцеров, схем мембранного разделения газовых смесей и систем комбинированного использования технологий.

Обладая значительным опытом выполнения комплексных проектов «под ключ» (EPC и EPCM- контракты) со специализацией в сфере воздухо- и газоразделения, утилизации ПНГ и подготовки природного газа, обустройства нефтяных месторождений, НПК Грасис выполняет комплексные проекты, предлагая наиболее эффективные решения для Заказчика.

источник

Классификация методов очистки ПНГ

Совокупность методов очистки природного и попутного газа представлены на рисунке 11.

Рисунок 11 – Классификация способов очистки ПНГ и природного газа

Очистка жидкими сорбентами наиболее распространена (мокрые методы очистки) и используется для удаления СО2, Н2S и других сер­нистых соединений. Это классические абсорбционно-десорбционные ме­тоды. В стадии абсорбции происходит поглощение одного из компонен­тов очищаемого газа жидкостью. В стадии десорбции происходит выде­ление из жидкости поглощенного ею газа вследствие нагрева жидкости в потоке инертного газа или водяного пара, при снижении давления и т.п.

Читайте также:  Установки улавливания паров нефти

Абсорбционная очистка обычно проводится под давлением 1,5— 3,0 МПа. Типичная схема абсорбционных процессов предусматривает непрерывную циркуляцию абсорбента между абсорбером и десорбером 28.

Преимущества этих процессов проявляются при обработке газов, содержащих большие количества кислых компонентов, так как погло­тительная способность абсорбентов практически прямо пропорциональ­на парциальному давлению кислых компонентов в обрабатываемом газе.

Процессы химической абсорбции основаны на химическом взаимо­действии кислых компонентов газа (СО2, Н2S) с активной группой хемосорбента. В промышленных процессах широкое применение нашли такие хемосорбенты как алканоламины: первичные — моноэтаноламин (МЭА), вторичные — диэтаноламин (ДЭА), диизопропаноламин (ДИ- ПА) и третичные — метилдиэтаноламин (МДЭА). Кроме них в качестве хемосорбентов используются растворы щелочи, солей щелочных метал­лов, гидроксиды железа.

Процессы химической абсорбции характеризуются высокой избира­тельностью по отношению к кислым компонентам и позволяют дости­гать высокой степени очистки газа от СО2 и H2S. Сероорганические соединения при использовании растворов аминов извлекаются в относи­тельно небольших количествах. Тонкая очистка от сероорганическнх со­единений достигается при использовании растворов щелочи.

В процессах физической абсорбции извлечение кислых компонен­тов основано на различной растворимости компонентов газа в абсорбен­те. В качестве абсорбентов в этих процессах используют метанол, смеси димстиловых или метилизопропиловых эфиров полиэтиленгликоля, пропиленкарбонат, N-метилиирролидон, трибутнлфосфат.

Методами физической абсорбции можно наряду с СО2, и H2Sиз­влекать также COS, RSH, а в ряде случаев производить и осушку газа. Преимуществом использования физических абсорбентов являются более низкие затраты на их регенерацию, а недостатком — невысокая селек­тивность по углеводородам, что снижает качество кислого газа, на­правляемого на дальнейшую переработку 37.

В процессах физико-химической абсорбции используют смеси физических и химических абсорбентов. Для таких комбинированных сорбентов характерны промежуточные значения растворимости кислых компонентов газа, а также высокая степень очистки газа от сероорганических соединений.

Адсорбционные методы очистки газа основаны на селективном из­влечении кислых компонентов твердыми сорбентами. В случае химиче­ской адсорбции это происходит в результате химического взаимодей­ствия примеси с сорбентом. В случае физической адсорбции — вслед­ствие удерживания примеси поверхностью сорбента за счет сил физиче­ского взаимодействия.

Физическая адсорбция широко используется для тонкой очистки газов от сероводорода, сероорганическнх соединений, диоксида углеро­да и влаги. В качестве адсорбентов наибольшее распространение полу­чили активные угли и цеолиты.

Химическая адсорбция используется для тонкой очистки от серово­дорода и сероорганическнх соединений. В качестве адсорбентов исполь­зуются оксид цинка и др.

Преимуществами адсорбционной очистки являются высокая погло­тительная способность даже при низких парциальных давлениях кис­лых компонентов и возможность сочетать тонкую очистку газа с его глубокой осушкой. Недостаток этих процессов — относительно высокие эксплуатационные затраты и периодичность.

Процесс адсорбции проводят при обычных или низких температу­рах, а хемосорбционные процессы ведут при более высоких темпера­турах.

Каталитические методы очистки газов применяются при наличии в газах соединений, недостаточно полно удаляемых абсорбционными или адсорбционными методами. В промышленности нашли применение ме­тоды каталитического гидрирования — перевод всех содержащихся в газе сероорганических соединений в сероводород. При применении окислительных методов протекают реакции каталитического окисления сероводорода в серу на активном оксиде алюминия или активном угле, каталитическое окисление меркаптанов до сульфидов и др.

Выбор поглотителя является основной задачей технологии очистки газа от сероводорода, диоксида углерода, серооксида углерода, серо­углерода, тиолов и т.д. От правильного выбора поглотителя зависит не только качество товарного газа, но и металло- и энергоемкость устано­вок, а также решение проблем охраны окружающей среды на объектах газовой промышленности. В ряде случаев от наличия остатков поглоти­теля в товарном газе зависит также эффективность дальнейшего ис­пользования газа в других отраслях промышленности.

На установках переработки газа попадание поглотителей в водоемы и почвы в том или ином количестве неизбежно. Поэтому они должны быть как можно менее токсичными и подвергаться полному биологиче­скому разложению. Кроме того, поглотители кислых компонентов должны быть дешевыми и достаточно доступными. Однако на практике трудно найти химические реагенты, полностью отвечающие веем ука­занным требованиям 32.

источник