WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Рис. 15. Схема эксплуатации нефтяного месторождения с использованием попутного газа для получения метанола:

1 – газопровод; 2 – основание причала; 3 – универсальное соединение с вертлюгом; 4 – морской стояк; 5 – причальный буй; 6 – вертлюг; 7 – причальная ферма; 8 – танкер; – завод по производству метанола; 10 – буксирный трос; 11 – плавучий рукав; 12 – танкер для перевозки метанола.

Смесь компримируется и подается в реактор, где протекает реакция образования метанола. Полученный метанол после очистки хранится в танкере.

Процесс не требует внешнего подвода энергии, его общий термодинамический КПД коло 60%. Для производства 1000 т метанола требуется около 880 тыс. мгаза. Наиболее серьезные проблемы при создании плавучего завода по производству метанола связаны с установкой риформинга. Это наиболее громоздкое и тяжелое оборудование, масса которого около 2,5 тыс. т, а габариты 20х50х24 м. Специалисты ICI, выполнившие проект, указывали, что ветровые нагрузки не приведут к нарушениям в его работе. Установка риформинга может выдержать ветер скоростью более 55 м/с, ограничивающим фактором при этом может стать безопасность работы оператора. Перемещения судна и температуры воздуха не могут создавать трудности с точки зрения работы установки риформинга.

Стоимость завода для получения метанола высокого качества в зависимости от его производительности представлена на рисунке 16.

В 1981 году шведской фирмой «Сведярде девелопментс» совместно с датской фирмой «Холдор топси» разработана серия нефтеперерабатывающих установок, построенных в соответствии с международными стандартами.

Рис. 16. Зависимость стоимости завода по производству метанола от его производительности Установки для производства мочевины, метанола, целлюлозы и смежных продуктов смонтированы на платформах, которые могут быть размещены в прибрежных водах или в реках. Новая технология позволяла смонтировать установку на сборочной площадке, а затем доставить ее в необходимую точку с помощью баржи.

Одной из таких установок, разработанных фирмой в 1981 году, являлась плавучая установка по производству метанола мощностью до 3 тыс. т/сут., которая может быть построена за 28 месяцев.

В 1997 году на конференции по нефтехимии в Хьюстоне Дж.Аббатом был представлен вариант плавучей метанольной установки, которую возможно разместить рядом с нефтедобывающей платформой.

Предлагаемая схема получения метанола включала стадии подготовки исходного газа, получения синтез - газа, синтеза метанола и ректификации. При проектировании решались вопросы, специфичные для плавучей установки.

Для получения синтез - газа на плавучей установке рассматривалось четыре возможных решения: реакция углеводородов с кислородом; реакция углеводородов с воздухом, обогащенным кислородом; автотермическая конверсия с воздухом, обогащенным кислородом и компактный агрегат конверсии с топкой под давлением.

Технология разработанная фирмой «ИСИ-Каталко» (Великобритания), представленная на рисунке 17 позволяла получать из легкого природного газа синтез – газ с малым содержанием инертных примесей и с почти стехиометрическим соотношением СО и Н2. Однако из газа со значительным содержанием пропана и бутана вырабатывается синтез – газ, содержащий недостаточное количество водорода. В этом случае состав синтез – газа можно подкорректировать в дешевом мембранном аппарате.

Капитальные затраты на такую установку распределяются следующим образом:

• 60% приходится на блок получения синтез – газа, включая разделение воздуха;

• 9% - на узел синтеза метанола;

• 12% - на ректификацию метанола;

• 19% - на энергетические сооружения, включая газовую турбину.

Наземная версия такой установки проработала два года (1995 – 1997 гг.) на заводе в Лавертоне (Австралия) и подтвердила свою надежность и эффективность.

Рис. 17. Технологическая схема плавучей установки по производству метанола В 1980 году предлагается осуществлять производство мочевины и аммиака на море из попутного газа. Морской комплекс по производству мочевины включает источник газа, самоподъемную платформу, одноточечный причальный буй заякоренную баржу и морскую транспортную систему.

Стационарная платформа, на которой размещается оборудование для производства мочевины обеспечивает неподвижность рабочих емкостей.

Мочевина образуется путем соединения аммиака и двуокиси углерода.

Упрощенная схема производства мочевины показана на рисунке 18.

Рис. 18. Схема производства аммиака и мочевины:

1 – первичный риформер; 2 – компрессор; 3 – вторичный риформер; 4 – конвертер; 5 – экстрактор СО2; 6 – конвертер для синтеза аммиака; 7 – охлаждение; 8 – насос; 9 – реактор для производства мочевины; 10 – очистка;

11 – обезвоживание; 12 – секция завершения производства мочевины; 13 – затаривание в мешки; I – газ из скважины; II – пар; III – синтетический газ (Н2, СО, СО2); IV – воздух; V – реакционный газ (Н2, СО, СО2, N2); VI – азотоводородная смесь для получения аммиака (Н2, N2); VII – газообразный аммиак;

VIII – жидкий аммиак; IX – карбамат аммония; X – 75%-ный раствор мочевины;

XI – расфасованная мочевина.

Метан, поступающий из скважины, и пар при соединении в первичном риформере образуют синтетический газ (смесь водорода, окиси двуокиси углерода). Во вторичный риформер вместе с воздухом вводится азот. Окись углерода в конвертере окисляется до двуокиси углерода. Затем отдельно от водорода и азота двуокись углерода попадает в конвертер по производству аммиака. Из конвертера и холодильника аммиак выходит в виде жидкости при температуре около 40С и давлении 1,7 МПа.

Аммиак и двуокись углерода соединяются в реакторе с образованием мочевины, карбамата аммония и воды. Эту смесь с избыточным содержанием аммиака очищают до получения 75%-ного раствора мочевины. Концентрацию мочевины в растворе увеличивают путем перегонки; конечный продукт получается в виде кусков или гранул. Варианты обустройства платформы представлены на рисунке 19.

Наиболее приемлемым является III вариант обустройства: установка для производства аммиака, реактор для получения мочевины и система ее очистки размещаются на платформе, а на пришвартованную к платформе баржу подается 75%-ный раствор мочевины. В этом случае баржа служит в качестве промежуточного хранилища, а также снабжена оборудованием для получения из 75%-ного раствора мочевины продукта, транспортируемого на берег.

На берег мочевина может транспортироваться в виде четырех продуктов:

50 или 75%-ного раствора, гранул или кристаллов.

Рис. 19. Варианты размещения технологического оборудования при производстве мочевины в морских условиях:

А – вариант I; Б – вариант II; В – вариант III; 1 – установки для производства аммиака и мочевины; 2 – установка для производства аммиака; 3 – одноточечный причал; 4 – установка для производства мочевины; 5 – хранение частично готового продукта; 6 – 50 или 75%-ный раствор мочевины, кристаллы и гранулы мочевины в россыпном виде; I – газ из скважины; II – мочевина в мешках; III – транспортирование мочевины на берег; IV – 75%-ный раствор мочевины.

Схема производства, хранения и транспортировки твердой мочевины на море показана на рисунке 20.

Рис. 20. Схема производства, хранение и транспортирования мочевины на море:

1 – причальный буй; 2 – 75%-ный раствор мочевины; 3 – хранилище технологического конденсата; I – технологический конденсат; II – 75%-ный раствор мочевины; III – пар.

На заякоренную баржу 75%-ный раствор мочевины подают совместно с паром, необходимым для завершения технологического процесса. На барже раствор мочевины выпаривают и подают на грануляторы или кристаллизаторы.

На всех этапах транспортировки и хранения твердую мочевину необходимо защищать от влаги.

Основные выводы и рекомендации 1. На основании собранного и исследованного материала впервые проведено комплексное историко-техническое исследование развития техники и технологии добычи и переработки продукции скважин на морских месторождениях в различных частях Мирового океана, которая может быть использована при перспективном планировании разработки морских месторождений России.

2. Показана роль ученых, инженеров и специалистов различных стран, внесших значительный вклад в разработку и внедрение техники и технологий, применяемых при бурении скважин, эксплуатации месторождений, химической переработки продукции скважин в условиях морского месторождения.

Установлено, что основы морской нефтедобычи были заложены специалистами СССР и США.

3. Результаты проведенных автором исследований использованы Государственным унитарным предприятием «ИПТЭР» при выполнении научных и практических работ по утилизации попутного газа на месторождениях «Дракон» и «Белый тигр» СП «ВьетСовпетро» в Социалистической Республике Вьетнам. Основные положения работы использованы при подготовке студентов по направлению «Нефтегазовое дело» в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

4. Установлены предпосылки возникновения новых технологий и технических средств для морских районов добычи нефти, а также выделены области их применения в различных климатических зонах и на конкретных месторождениях.

5. Впервые проведен анализ возможности осуществления экономически выгодной химической переработки продукции скважин в условиях морского месторождения. Показано, что получение таких товарных продуктов как метанол и мочевина является рентабельным при эксплуатации малодебитных морских месторождений, осуществляющих добычу нефти с высоким газосодержанием.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1.Мастобаев Ю.Б., Мовсумзаде Э.М., Мастобаев Б.Н., Коуба М.. Развитие добычи нефти в море с искусственных островов. – Материалы Новоселовских чтений, - Уфа, Вып. 2, 2004, С. 131-145.

2.Мастобаев Б.Н., Мовсумзаде Э.М., Мастобаев Ю.Б. Развитие морской нефтедобычи // История науки и техники, 2004, № 4, С. 10-26.

3.Mastobaev B.N., Movsumzade E.M., Mastobaev J.B. The development of methods and technical means of oil production in shelf and offshore oil fields // Intellectual service for oil and gas industry. Ufa-Miskolc, Vol.3, 2004, p. 23-30.

4.Мастобаев Б.Н., Мовсумзаде Э.М., Мастобаев Ю.Б. ХХ век – начало промышленной добычи нефти на шельфовых и морских месторождениях // «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». Материалы V Международной научной конференции. Уфа, 2004, С. 73-74.

5.Мовсумзаде Э.М., Мастобаев Ю.Б. Разработка морских месторождений арктических районов // «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». Материалы V Международной научной конференции. Уфа, 2004, С. 81-82.

6.Дмитриева Т.В., Мастобаев Ю.Б. Совершенствование техники для сооружения морских трубопроводов // «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела».

Материалы IV Международной научной конференции. Уфа, 2003, С. 64-65.

7.Дмитриева Т.В., Мастобаев Ю.Б. Зарождение и развитие теоретических и экспериментальных исследований в области трубопроводного транспорта нефти (конец ХIХ в). Трубопроводный транспорт нефти и газа. Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов. Уфа, 2002, С. 202-203.

8.B.N. Mastobaev, R.N. Bakhtizin, J.B. Mastobaev, A.M. Shammazov Petroleum Transportation in Russia XXX Symposium of the international committee for the history of technology. ICONTEC, 2003, p. 25.

9.Мастобаев Ю.Б. Организация производства нефти на море // «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». Материалы III Международной научной конференции. Уфа, 2002, С. 72-73.

10.Дмитриева Т.В., Мастобаев Ю.Б. Использование химических реагентов для решения проблем транспорта по подводным трубопроводам шельфовых месторождений // «Трубопроводный транспорт – сегодня и завтра».

Материалы Международной научно-технической конференции. Уфа, 2002, С.

27-28.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






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