WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |

На правах рукописи

Андрейкина Людмила Васильевна СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПЕРЕРАБОТКА ПОПУТНЫХ ГАЗОВ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Специальности: 02.00.13 – Нефтехимия 07.00.10 – История наук

и и техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Уфа 2005 1

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Научноисследовательский институт малотоннажных химических продуктов и реактивов» (НИИРеактив) Министерства образования и науки РФ, г. Уфа.

Научные руководители: Академик АН РБ, доктор химических наук, профессор Рахманкулов Дилюс Лутфуллич доктор технических наук Мовсум-заде Мирсамед Эльдарович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Хабибуллин Раис Рахматуллович доктор технических наук, доцент Мастобаев Борис Николаевич Ведущая организация ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ»

Защита состоится «27» мая 2005 г. в 1530 час на заседании диссертационного совета Д 212.289.01 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «26» апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор А. М. Сыркин 2 Актуальность темы.

В последние годы все большую долю сырья в нефтехимической промышленности занимают попутные газы нефтяных месторождений. В этом плане наибольший интерес по своему химическому составу и свойствам представляют попутные нефтяные газы (ПНГ) Западно-Сибирских нефтяных месторождений, многие из которых отличаются повышенным содержанием ценных углеводородов – С5, С6 и выше. Поэтому тщательное изучение состава и свойств попутных газов нефтяных месторождений Западно-Сибирского региона и разработка на этой основе схем их переработки является важной и актуальной задачей для развития всей нефтехимической отрасли страны.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научнотехнической программой Министерства образования и науки РФ «Научные исследования высшей школы в области химии и химических продуктов» (Приказ Минобразования РФ от 08.02.2000 № 391, раздел «Углубленная переработка нефти, попутных нефтяных газов, ШФЛУ и газовых фракций) и планами НИР и НИОКР НИИРеактив на 2000–2005 гг., раздел «Нефтехимия и нефтепереработка».

Цель работы.

Целью работы является:

– Исследование исторических аспектов возникновения, становления и развития научных работ по изучению химического состава и свойств попутных газов нефтяных месторождений ЗападноСибирского региона, а также комплекса проблем, связанных с переработкой попутных газов с целью получения высококачественного сырья для нефтехимической промышленности.

– Исследование химического состава и свойств попутных газов нефтяных месторождений Западной Сибири: Самотлорского, Советского, Варьёганского, Мамонтовского, Южно–Балыкского, Тепловского и некоторых других с целью определения возможностей использования их в качестве сырья на Нижневартовском, Белозерном и Южно-Балыкском газоперерабатывающих заводах.

– Оценка возможности и эффективности использования полученных на газоперерабатывающих заводах углеводородных фракций для производства нефтехимических продуктов – мономеров, полимеров, каучуков, резин.

– Исследование зависимости режимных параметров и выхода широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), стабильного газового бензина (СГБ) и пропана на газоперерабатывающих установках.

Научная новизна работы.

Впервые в хронологической последовательности проанализированы сведения по всем историческим этапам создания и совершенствования предприятий по переработке попутных нефтяных газов ЗападноСибирского региона.

Впервые исследован химический состав попутных газов различных нефтяных месторождений Западной Сибири (Самотлорского, Варьеганского, Южно-Балыкского и др.) и предложена научно-обоснованная схема их переработки.

Впервые проведена классификация попутных газов многих нефтяных месторождений Западной Сибири по содержанию наиболее ценных компонентов (С3-С5 и выше).

Практическая значимость работы.

Практическая ценность работы заключается в том, что рекомендации по обеспечению максимального выхода ШФЛУ, СГБ и пропана, в зависимости от химического состава попутных газов нефтяных месторождений Западной Сибири и режимных параметров газоперерабатывающих установок, используются на Нижневартовском, Белозерском и Южно-Балыкском газоперерабатывающих заводах.

Материалы диссертационного исследования используются при чтении лекций и при проведении лабораторного практикума по отдельным разделам курсов «Технология нефти и газа» и «Общая химия» для студентов технологического факультета Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Апробация работы.

Результаты работы были доложены и обсуждены на:

– IV Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела», 24-26 декабря 2003 г., г. Уфа;

– XVII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии», 12-15 октября 2004 г., г. Уфа;

– Международной конференции «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья», 24-26 ноября 2004 г., г. Москва.

Публикации.

По теме диссертации опубликованы: 9 печатных работ, в том числе 8 статей и 1 тезис доклада на конференции.

Структура и основное содержание работы.

Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы.

1.1. Некоторые вопросы истории добычи и использования попутного нефтяного газа.

Общеизвестно, что добыча и использование нефти и газа в России имеет многовековую историю. Однако технический уровень промыслового газового хозяйства до XX века был исключительно примитивным. Не находя экономически обоснованных областей применения, нефтепромышленники не только не заботились о сохранении газа или легких фракций углеводородов, но и старались от них избавиться. Негативное отношение наблюдалось и к бензиновым фракциям нефти, поскольку они вызывали повышение температуры вспышки и опасность загорания и взрывов.

Выделение газовой промышленности в 1946 г. в самостоятельную отрасль позволило революционно изменить ситуацию и резко увеличить как объём добычи газа в абсолютном значении, так и его удельный вес в топливном балансе страны. Быстрые темпы роста добычи газа стали возможны благодаря коренному усилению работ по строительству магистральных газопроводов, соединивших основные газодобывающие районы с потребителями газа – крупными промышленными центрами и химическими заводами. В 1963 г.

были введены в эксплуатацию наи крупнейшие в мире по протяжённости и диаметру газопровод Бухара–Урал и нефтепровод «Дружба».

Первая послевоенная пятилетка явилась дальнейшим шагом вперёд по пути совершенствования новой техники и технологии переработки нефти и газа. Были созданы крупные комплексы нефте- и газопереработки в Уфе, Куйбышеве, Рязани, Саратове, Омске и т.д.

В области переработки нефти, природных и попутных газов широко развивались технологические связи между нефтегазовой и химической промышленностью.

На нефтепромыслах вводились в строй газобензиновые установки и установки стабилизации нефти. Это явилось прочной основой обеспечения сырьём – попутным нефтяным газом – бурно развивающейся химической промышленности. Значение нефти и газа в народном хозяйстве ещё более увеличилось в связи с применением их как важного сырья для расширения производства минеральных удобрений, синтетического каучука, пластмасс и других химических продуктов. Этим, прежде всего, объясняется новое место газовой промышленности в системе народного хозяйства, превращение её из топливно–энергетической отрасли в промышленную отрасль, способную полностью обеспечить ценнейшим сырьём запросы химической и нефтехимической промышленности.

1.2. Зарождение газопереработки Западно-Сибирского региона.

Впервые в Западной Сибири на окраине посёлка Берёзово 21 сентября 1953 года одна из разведочных скважин дала мощный фонтан газа. Это открытие дало стимул для дальнейшего развёртывания геолого–разведочных работ.

Вскоре начался период целого ряда открытий нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири. 21 июня 1960 года было открыто первое в Западной Сибири Трёхозёрное, 24 марта 1961 года – Мегионское, 15 октября 1961 года – Усть–Балыкское, в агусте 1962 года – Советское, 15 ноября 1962 года – Запад но–Сургутское, 1 декабря 1964 года – Правдинское, 3 апреля 1965 года – Мамонтовское, 29 мая 1965 года – Самотлорское нефтяные месторождения.

Около 30 лет назад Западно–Сибирский нефтегазовый регион вышел на первое место по объёму добычи нефти и газа в нашей стране. В настоящее время здесь добывается 66% российской нефти и газового конденсата, 92% природного газа. Ежегодное потребление в мире топливно–энергетических ресурсов составляет более 14 млрд. т условного топлива, из них 35% приходится на долю нефти и свыше 25% на долю природного газа. Суммарные запасы нефти и газа на севере Западной Сибири составляют более четверти мировых запасов этих видов топливно–энергетических ресурсов и позволят Западносибирской нефтегазовой провинции ещё несколько десятков лет оставаться не только ведущим регионом в российской нефтегазодобывающей отрасли, но и в целом экономике всей страны. В доходную базу федерального бюджета России от топливно–энергетического комплекса Западной Сибири поступает более 40% налоговых платежей.

Самое крупное нефтяное месторождение в нашей стране – Самотлорское нефтегазоконденсатное – начальные извлекаемые запасы 3,3 млрд. т. Из недр этого месторождения уже добыто 2,2 млрд. т. Далее идут Приобское нефтяное месторождение с начальными извлекаемыми запасами свыше 0,7 млрд. т, Фёдоровское нефтегазоконденсатное – 0,7 млрд. т, Мамонтовское нефтяное – 0,млрд. т, Русское газо–нефтяное – 0,4 млрд. т и т.д. Крупнейшие месторождения природного газа с начальными извлекаемыми запасами газа соответственно:

Уренгойское – 10,2 трлн. м3, Ямбургское – 6,1 трлн. м3, Бованенковское – 4,трлн. м3, Заполярное – 3,5 трлн. м3, Медвежье – 2,3 трлн. м3.

Нефтегазодобывающий комплекс Западной Сибири обеспечен ресурсами на многие десятки лет. Развитие нефтяной промышленности, согласно энергетической стратегии Российской Федерации, должно быть обеспечено за счёт увеличения добычи нефти в Западной Сибири до 255 – 270 млн. т, в том числе в Ханты–Мансийском автономном округе – до 200–220 млн. т, в Ямало– Ненецком автономном округе до 40–50 млн. т, на юге Тюменской области до 1,5–2,0 млн. т и т.д. Добыча нефти и конденсата в Ханты–Мансийском автономном округе может быть доведена в 2010 г. до 235 млн. т, с последующим сохранением достигнутого уровня за счёт ввода в действие новых месторождений.

1.3. Динамика развития газоперерабатывающей промышленности Западно–Сибирского региона.

Создание нефтяной и газовой промышленности в Западной Сибири занимает особое место в развитии нефтегазовой отрасли и всей экономики страны.

В силу специфики природных и климатических условий региона была принята упрощённая схема переработки нефтяного газа с минимальным ассортиментом продукции: сухой газ, стабильный бензин и широкая фракция лёгких углеводородов, перерабатываемых на газоперерабатывающих комплексах Западно–Сибирского региона.

В Западной Сибири для переработки нефтяного газа построено 8 газоперерабатывающих заводов (ГПЗ) с объёмом переработки 26,2 млрд. м3 в год, 12 компрессорных станций суммарной производительностью 12 млрд. м3 в год и вся необходимая инфраструктура (товарные парки, наливные железнодорожные эстакады и т.д.).

Газоперерабатывающие предприятия, наряду с производственными, выполняют природоохранные функции, направленные на недопущение сжигания газа на факелах при добыче нефти, следовательно, на исключение выбросов вредных веществ в окружающую среду.

В реферируемой работе дается подробный анализ работы ГПЗ Западной Сибири. При этом особое внимание уделено проблеме технологических особенностей работы установок в зависимости от состава ПНГ. Ниже, в краткой форме, дается представление о современном состоянии переработки газов на ряде ведущих газоперерабатывающих предприятий Западной Сибири.

1.3.1. Нижневартовский ГПЗ.

Состоит из четырёх заводов, размещённых на одной площадке. Переработка газа на ГПЗ №1, 2, 3 предусмотрена по схеме низкотемпературной абсорбции на отечественном оборудовании. Переработка газа на ГПЗ № 4 предусмотрена по схеме низкотемпературной конденсации с турбодетандером на комплектном импортном оборудовании (рис.1).

Проектные мощности всех четырёх заводов составляют по 2 млрд. м3 в год по сырому газу. Заводы были введены в эксплуатацию в 1974–1978 гг.

На заводе перерабатываются нефтяные газы восточной части Среднего Приобья, Самотлорского, Варьёганского, Советского, Аганского и других месторождений Западной Сибири (табл. 1).

Поставщики сырья на ГПЗ – нефтяные компании ТНК, СИДАНКО – Варьёганнефть, ВНК – Томскнефть и др.

Таблица Состав ПНГ различных месторождений Месторожде- Состав газа, % масс.

СО2 N2 СН4 С2Н6 С3Н8 IС4Н10 nС4Н10 IС5Н12 nС5Нние Самотлорское 0,59 1,48 60,64 4,13 13,05 4,04 8,6 2,52 2,Варьёганское 0,69 1,51 59,33 8,31 13,51 4,05 6,65 2,2 1,Аганское 0,5 1,53 46,94 6,89 17,37 4,47 10,84 3,36 3,Советское 1,02 1,53 51,89 5,29 15,57 5,02 10,33 2,99 3,Товарной продукцией завода являются: сухой газ, широкая фракция лёгких углеводородов, стабильный бензин (табл. 2).

газ низкого давления Компрессорная компрессат установка нефтяной газ очищенный газ регенерации Аминовая Осушка Осушка и очистка очистка газа конденсата на цеолитах регенерации на цеолитах Низкотемпературная Пропановая холодильная конденсация с установка турбодетандером Получение Дожимная пропана компрессорная высокой чистоты Сухой газ в газопровод ШФЛУ в парк Рис.1. Принципиальная схема переработки газа на Нижневартовском ГПЗ.

Таблица Основные виды товарной продукции Нижневартовского ГПЗ в 1997–2004 гг.

Pages:     || 2 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»