Большой обзор по процессам сероочистки газа

В настоящее время все большее внимание уделяется вопросам подготовки и утилизации попутных нефтяных газов, которые до недавнего времени рассматривались как отходы и направлялись на факел, что оказывало негативное влияние на экологию районов добычи нефти.
Подготовленный попутный газ и выделенные при его подготовке жидкие углеводородные продукты являются энергетическим ресурсом, который должен стать одним из факторов экономического развития российских регионов.
Попутные нефтяные газы характеризуются различными углеводородными составами, включая вредные примеси, такие как сероводород и меркаптаны, широким диапазоном изменения производительности, низким давлением, что накладывает определенные условия для выбора схемы подготовки газа и утилизации отходов. В число основных учитываемых критериев входят выполнение экологических требований и экономическая эффективность.
Исходя из месторасположения пункта сбора нефти, на котором возникает данный поток газа, могут быть рассмотрены различные схемы его подготовки и утилизации. Выбор способа очистки зависит от производительности по сырью, параметров сырьевого и продуктовых потоков  (давление и температура), состава газа, в т.ч. значительно от содержания сероводорода, требований к продукции и отходам, инфраструктуры предприятия, капитальных и эксплуатационных затрат, других аспектов.
На выбор схемы подготовки попутного газа влияет конечное назначение газового потока. Основными действующими направлениями подготовленного газа являются подача газа в магистральный газопровод и использование газа на собственные нужды.
Для подачи в магистральный газопровод газ необходимо подготовить до требований ОСТ 51.40‑93 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия».
Подготовленный попутный газ может быть использован в полном объёме, в том числе в случае высокого расхода газа, на месте для получения электрической энергии на газотурбинных установках для собственных нужд и продажи на сторону при избытке электрической энергии.  Например, в настоящее время в Западной Сибири реализуется проект по переработке попутного газа в объёме до 1,6 млрд.м3/г. с подачей подготовленного газа на электростанцию, обеспечивающую электроэнергией местные нефтедобывающие предприятия компании.  В этом случае для местного потребления   требуется подготовить газ до требований ГОСТ 5542‑87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия». В некоторых случаях требования к газу определяют по спецификации поставщика оборудования, в котором этот газ будет использоваться как топливо.
В таблице 1 приведены основные требования к газу по ОСТ 51.40‑93 и ГОСТ 5542‑87.
.
Таблица 1 – Основные требования к газу по ОСТ 51.40‑93 и ГОСТ 5542‑87
Показатель
ОСТ 51.40-93
ГОСТ 5542-87
Массовая концентрация сероводорода, мг/м3, не более
7 (20)*
20
Массовая концентрация меркаптановой серы, мг/м3, не более
16 (36)*
36
Теплота сгорания низшая, МДж/м3, при 20 ºС и 101,325 кПа, не менее
32,5
31,8
Объёмная доля кислорода, %, не более
Умеренный макроклиматический район
0,5
1,0
Холодный макроклиматический район
1,0
Точка росы газа
по влаге,
оС, не выше
Умеренный
макроклиматический район
с 01.05 по 30.09
-3
Ниже температуры газа.
Наличие жидкой фазы
не допускается
с 01.10 по 30.04
-5
Холодный
макроклиматический район
с 01.05 по 30.09
-10
с 01.10 по 30.04
-20
Точка росы газа
по углеводородам,
оС, не выше
Умеренный
макроклиматический район
с 01.05 по 30.09
0
с 01.10 по 30.04
0
Холодный
макроклиматический район
с 01.05 по 30.09
-5
с 01.10 по 30.04
-10
Область значений числа Воббе (высшего), МДж/м3
41,2–54,5
Масса механических примесей в 1 м3, мг, не более
– **
1
Интенсивность запаха газа при об. доле 1 % в воздухе, балл, не менее
3 ***
*   Величины, заключённые в скобках, относятся к ряду действующих предприятияй.
** Условия оговариваются в соглашениях на поставку газа с ПХГ, Г.П.З. и промыслов.
*** Метод испытания по ГОСТ 22387.5‑77.

 

Используются различные способы очистки газообразных и жидких углеводородов от кислых компонентов при подготовке попутного и природного газа. Основные способы можно разделить на следующие группы:
-    Аминовая очистка от H2S и CO2 основана на абсорбции этих компонентов растворами аминов с последующей регенерацией раствора и получением потока концентрированного сероводорода. Данный поток может быть  переработан в  элементарную серу по методу Клауса или методом жидкофазного окисления, или закачан в пласт.
-    Жидкофазное окисление сероводорода в элементарную серу хелатным комплексом железа с последующим выводом серы в виде нетоварной серы или товарной продукции – серы технической.
-    Адсорбционный регенеративный способ основан на адсорбции кислых компонентов на твердых поглотителях (синтетических цеолитах) с последующей регенерацией и получением потока газов регенерации, загрязнённых сероводородом. Газ регенерации может быть утилизирован на факел, либо переработан в элементарную серу методом жидкофазного окисления, либо очищен аминовым раствором с последующей регенерацией раствора и получением потока концентрированного сероводорода для переработки его в элементарную серу по методу Клауса.
-    Адсорбционный нерегенеративный способ основан на поглощении сернистых компонентов твердым сорбентом с последующей заменой сорбента.
-    Абсорбционный нерегенеративный способ основан на поглощении кислых компонентов жидким сорбентом с  выводом его из системы в качестве отхода.
-    Абсорбционный регенеративный способ очистки от меркаптанов основан на их поглощении жидким сорбентом с последующей регенерацией раствора и получением жидкого отхода.
Существуют другие способы очистки углеводородных потоков, не получившие широкое распространение в нефтегазовой отрасли (например, прямое каталитическое превращение H2S в элементарную серу в потоке газа, биологическая очистка, очистка активированными углями).

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2 3

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.