Mööduv naftagaas.

Seotud naftagaas on oma päritolu järgi samuti maagaas. See sai erilise nime, kuna see on koos õliga ladestustes - see on selles lahustunud ja asub õli kohal, moodustades gaasi "korgi". Seotud gaas lahustub õlis, kuna see on suurel sügavusel rõhu all. Pinnale ekstraheerimisel rõhk "vedelik-gaas" süsteemis langeb, mille tulemusena väheneb gaasi lahustuvus ja gaas eraldub õlist. See nähtus muudab õli tootmise tule- ja plahvatusohtlikuks. Erinevate väljade looduslike ja nendega seotud gaaside koostis on erinev. Seotud gaasid on süsivesinike komponentide poolest mitmekesisemad kui looduslikud, mistõttu on kasulikum neid kasutada keemilise toorainena.

Seotud gaas, erinevalt maagaas sisaldab peamiselt propaani ja butaani isomeerid.

Seotud naftagaaside omadused

Seotud naftagaas tekib ka loodusliku õli krakkimise tulemusena, seetõttu sisaldab see küllastunud (metaan ja homoloogid) ja küllastumata (etüleen ja homoloogid) süsivesinikke, aga ka mittesüttivaid gaase - lämmastikku, argooni ja CO 2 süsinikdioksiidi. Varem sellega seotud gaasi ei kasutatud ja see põletati kohe väljal. Nüüd püütakse seda üha enam kinni, sest nagu maagaas, on see hea kütus ja väärtuslik keemiline lähteaine.

Seotud gaase töödeldakse gaasitöötlemistehastes. Nendest saadakse metaan, etaan, propaan, butaan ja süsivesinikke sisaldav "kerge" gaasbensiin süsinikuaatomite arvuga 5 või rohkem. Etaan ja propaan allutatakse dehüdrogeenimisele ja saavad küllastumata süsivesinikke - etüleeni ja propüleeni. Kodumajapidamises kasutatava kütusena kasutatakse propaani ja butaani segu (vedelgaas). Looduslikku bensiini lisatakse tavalisele bensiinile, et kiirendada selle süttimist sisepõlemismootorite käivitamisel.

Õli

Õli on õlist tüüpi vedelkütus kollasest või helepruunist kuni mustani, iseloomuliku lõhnaga, tihedusega 0,70–1,04 g / cm³, veest kergem, vees lahustumatu, see on valdavalt looduslik komplekssegu vedelad süsivesinikud, peamiselt lineaarsetes ja hargnenud alkaanides, mis sisaldavad molekulides 5–50 süsinikuaatomit, koos teiste orgaaniliste ainetega. Kuna õli on erinevate süsivesinike segu, ei ole sellel kindlat keemistemperatuuri. Nafta gaasilised ja tahked komponendid lahustuvad selle vedelates komponentides, mis määrab selle agregatsiooni oleku.

Selle koostis sõltub suuresti selle tootmiskohast. Vastavalt koostisele on õli parafiinne, nafteenne ja aromaatne. Näiteks Bakuu nafta on rikas tsükliliste süsivesinike poolest (kuni 90%), Groznõi õlis on ülekaalus küllastunud süsivesinikud, Uurali õlis aromaatsed süsivesinikud. Levinumad õlid on segakoostisega. Tiheduse järgi eristatakse kergeid ja raskeid õlisid. Kõige tavalisem õli siiski segatüüpi. Õli sisaldab lisaks süsivesinikele orgaanilise hapniku ja väävliühendite lisandeid, samuti vett ning selles lahustunud kaltsiumi- ja magneesiumisooli. Kokku sisaldab õli umbes 100 erinevat ühendit. Sisaldab õli ja mehaanilisi lisandeid - liiva ja savi.

D. I. Mendelejev uskus, et õli on väärtuslik tooraine paljude mahetoodete tootmiseks.

Õli on väärtuslik tooraine kvaliteetsete mootorikütuste saamiseks. Pärast veest ja muudest soovimatutest lisanditest puhastamist õli töödeldakse.

Suurem osa õlist kasutatakse tootmiseks (90%) kasutatakse tootmiseks mitmesugused kütused ja määrdeained. Õli on väärtuslik tooraine keemiatööstus. Kuigi naftakeemia tootmiseks kasutatav nafta osa on väike, on need tooted väga olulised. Nafta destilleerimise saadustest saadakse tuhandeid orgaanilisi ühendeid. Nendest omakorda toodetakse tuhandeid tooteid, mis rahuldavad enamat kui põhivajadused. kaasaegne ühiskond aga ka mugavuse vajadus. Õlist ekstraheeritud ainetest saavad:

Sünteetilised kummid;

plastid;

Lõhkeained;

Ravimid;

Sünteetilised kiud;

Tänapäeval on nafta ja gaas kõigist mineraalidest kõige väärtuslikumad. Just neid kaevandatakse, hoolimata uute tehnoloogiate arengust energeetika vallas, kogu maailmas ja kasutatakse inimeste eluks vajalike toodete tootmiseks. Kuid koos nendega on ka nn assotsieerunud naftagaas, mis üsna pikka aega ei leidnud kasutust. Kuid viimastel aastatel on suhtumine seda tüüpi mineraalidesse radikaalselt muutunud. Seda hakati hindama ja kasutama koos maagaasiga.

Seotud naftagaas (APG) on segu erinevatest gaasilistest süsivesinikest, mis lahustuvad õlis ja vabanevad õli tootmise ja töötlemise käigus. Lisaks nimetatakse APG-ks ka neid gaase, mis eralduvad nafta termilisel töötlemisel, näiteks krakkimisel või hüdrotöötlusel. Sellised gaasid koosnevad küllastunud ja küllastumata süsivesinikest, mille hulka kuuluvad metaan ja etüleen.

Tuleb märkida, et sellega seotud naftagaas sisaldub naftas erinevad kogused. Ühes tonnis õlis võib olla nii üks kuupmeeter APG-d kui ka mitu tuhat. Kuna seotud naftagaas eraldub ainult nafta eraldamisel ja seda ei saa toota muul viisil, välja arvatud koos (seotud) naftaga, siis on see vastavalt naftatootmise kõrvalsaadus.

Metaan ja raskemad süsivesinikud nagu etaan, butaan, propaan ja teised hõivavad APG koostises peamise koha. Väärib märkimist, et erinevad naftaväljad sisaldavad esiteks erinevas mahus seotud naftagaasi ja teiseks on sellel erinev koostis. Nii et mõnes piirkonnas võib sellise gaasi koostises leida mittesüsivesinike komponente (lämmastiku, väävli, hapniku ühendid). Samuti on pärast õlikihtide avanemist maapinnast purskkaevude kujul väljuv gaas oma koostises vähendatud raskete süsivesinikgaase. See on tingitud asjaolust, et see osa gaasist, mis tundub olevat "raskem", jääb õli enda sisse. Sellega seoses toodetakse naftaväljade arendamise alguses koos naftaga APG-d, mis sisaldab suures koguses metaani. Valdkonna edasiarendamisel see näitaja aga väheneb ja rasked süsivesinikud muutuvad gaasi põhikomponentideks.

Seotud naftagaasi kasutamine

Kuni viimase ajani ei kasutatud seda gaasi kuidagi. Seotud naftagaas põletati kohe pärast selle tootmist. See oli peamiselt tingitud asjaolust, et selle kogumiseks, transportimiseks ja töötlemiseks puudus vajalik infrastruktuur, mille tagajärjel läks suurem osa APG-st lihtsalt kaduma. Seetõttu põletati suurem osa sellest tõrvikutes. Seotud naftagaasi põletamisel oli aga mitmeid negatiivseid tagajärgi, mis on seotud tohutu hulga saasteainete, nagu tahmaosakesed, süsihappegaas, vääveldioksiid ja palju muud, sattumisega atmosfääri. Mida suurem on nende ainete kontsentratsioon atmosfääris, seda halvem on inimeste tervis, kuna need võivad põhjustada inimkeha reproduktiivsüsteemi haigusi, pärilikke patoloogiaid, onkoloogilisi haigusi jne.

Seega on kuni viimase ajani palju tähelepanu pööratud sellega seotud naftagaasi kasutamisele ja töötlemisele. Niisiis, APG kasutamiseks kasutati mitmeid meetodeid:

1. Seotud naftagaasi töötlemine energeetika eesmärgil. See meetod võimaldab kasutada gaasi tööstuslikel eesmärkidel kütusena. Selle töötlemismeetodiga saadakse lõpuks paremate omadustega keskkonnasõbralik gaas. Lisaks on see utiliseerimisviis tootmisele väga kasulik, kuna võimaldab ettevõttel säästa omavahendid. Sellel tehnoloogial on palju eeliseid, millest üks on keskkonnasõbralikkus. Lõppude lõpuks, erinevalt lihtsast APG põletamisest, ei toimu sel juhul põlemist ja sellest tulenevalt on kahjulike ainete eraldumine atmosfääri minimaalne. Lisaks on võimalik gaasi kasutamise protsessi kaugjuhtida.
2. APG kasutamine naftakeemiatööstuses. Sellist gaasi töödeldakse kuiva gaasi, bensiini välimusega. Saadud tooteid kasutatakse kodumajapidamiste tootmisvajaduste rahuldamiseks. Näiteks on sellised segud lahutamatud osalised paljude tehislike naftakeemiatoodete, näiteks plastide, kõrge oktaanarvuga bensiini, paljude polümeeride tootmisel;
3. Täiustatud õli taaskasutamine APG süstimisega reservuaari. See meetod põhjustab APG ühenduse vee, õli ja muude kivimitega, mille tulemuseks on reaktsioon, mis interakteerub vahetuse ja vastastikuse lahustumisega. Selles protsessis küllastatakse vesi keemiliste elementidega, mis omakorda toob kaasa õlitootmise intensiivsema protsessi. Kuid hoolimata asjaolust, et see meetod on ühelt poolt kasulik, kuna see suurendab õli taaskasutamist, teisalt põhjustab see seadmetele korvamatut kahju. See on tingitud soolade sadestumisest tehnikale selle meetodi kasutamise ajal. Seetõttu, kui sellist meetodit on mõttekas rakendada, võetakse koos sellega palju meetmeid elusorganismide säilitamiseks;
4. "Halzifti" kasutamine. Teisisõnu, gaas süstitakse kaevu. Seda meetodit eristab ökonoomsus, kuna sel juhul on vaja raha kulutada ainult õige varustuse ostmiseks. Soovitatav on kasutada meetodit madalate kaevude puhul, kus täheldatakse suuri rõhulangusi. Lisaks kasutatakse kaablisüsteemide paigutusel sageli "gaasiliftit".

Vaatamata sellele, et seotud naftagaasi töötlemise meetodid on erinevad, on kõige levinum gaasi eraldamine komponentideks. Tänu sellele meetodile on võimalik saada kuiva puhastatud gaasi, mis pole tavalisest maagaasist halvem, aga ka laia fraktsiooni kergeid süsivesinikke. Sellisel kujul sobib segu kasutamiseks naftakeemiatööstuse lähteainena.

Seotud naftagaasi kasutamine

Tänapäeval ei ole sellega seotud naftagaas vähem väärtuslik maavara kui nafta ja maagaas. Seda ekstraheeritakse koos naftaga ja kasutatakse kütusena, samuti erinevate ainete tootmiseks keemiatööstuses. Naftagaasid on ka suurepärane propüleeni, butüleeni, butadieeni ja muude materjalide, näiteks plastide ja kummide tootmisega seotud toodete allikas. Tuleb märkida, et seotud naftagaasi mitmekordsete uuringute käigus selgus, et see on väga väärtuslik tooraine, kuna sellel on teatud omadused. Üks neist omadustest on kõrge kütteväärtus, kuna selle põlemisel eraldub umbes 9-15 tuhat kcal / kuupmeeter.

Lisaks, nagu varem mainitud, on assotsieerunud gaas tänu metaani ja etaani sisaldusele oma koostises suurepärane lähtematerjal erinevate keemiatööstuses kasutatavate ainete tootmiseks, samuti kütuselisandite, aromaatsete ainete tootmiseks. süsivesinikud ja veeldatud süsivesinikgaasid.

Seda ressurssi kasutatakse olenevalt hoiuse suurusest. Näiteks väikestest maardlatest ammutatavat gaasi oleks asjakohane kasutada maapealsete tarbijate elektriga varustamiseks. Kõige ratsionaalsem on müüa keskmise suurusega maardlatest kaevandatud ressurss keemiatööstuse ettevõtetele. Suurte maardlate gaasi on otstarbekas kasutada elektri tootmiseks suurtes elektrijaamades koos edasimüügiga.

Seega väärib märkimist, et seotud maagaasi peetakse praegu väga väärtuslikuks maavaraks. Tänu tehnoloogiate arengule, uute meetodite leiutamisele atmosfääri puhastamiseks tööstusreostusest, on inimesed õppinud, kuidas APG-d eraldada ja ratsionaalselt kasutada nii, et see kahjustaks minimaalselt. keskkond. Samal ajal tänapäeval APG-d praktiliselt ei kasutata, vaid kasutatakse ratsionaalselt.

Kõigepealt uurime, mida mõeldakse termini "seotud naftagaas" või APG all. Mille poolest see erineb traditsiooniliselt toodetud süsivesinikest ja millised omadused sellel on.

Juba nimest endast selgub, et APG on otseselt seotud naftatootmisega. See on gaaside segu, mis on kas õlis endas lahustunud või paiknevad süsivesinike lademete niinimetatud "korkides".

Ühend

Seotud naftagaas, erinevalt traditsioonilisest maagaasist, sisaldab lisaks metaanile ja etaanile märkimisväärses koguses raskemaid süsivesinikke, nagu propaan, butaan jne.

13 erineva välja analüüs näitas, et APG protsentuaalne koostis on järgmine:

• metaan: 66,85-92,37%,
• etaan: 1,76-14,04%,
• propaan: 0,77-12,06%,
• isobutaan: 0,02-2,65%,
• n-butaan: 0,02-5,37%,
• pentaan: 0,00-1,77%,
• heksaan ja rohkem: 0,00–0,74%,
• süsinikdioksiid: 0,10-2,77%,
• lämmastik: 0,50-2,00%.

Üks tonn naftat sisaldab, olenevalt konkreetse naftavälja asukohast, ühest kuni mitme tuhande kuupmeetrini seotud gaasi.

Kviitung

APG on naftatootmise kõrvalsaadus. Järgmise kihi avamisel hakkab esimese asjana käima “korgis” paiknev seonduv gaas. Tavaliselt on see kergem kui otse õlis lahustatuna. Seega on APG-s sisalduva metaani protsent esialgu üsna kõrge. Aja jooksul valdkonna edasise arenguga selle osakaal väheneb, kuid raskete süsivesinike osakaal suureneb.

Seotud gaaside kasutamise ja töötlemise viisid

On teada, et APG on kõrge kütteväärtusega, mille tase jääb vahemikku 9-15 tuhat Kcal/m 3 . Seega saab seda tõhusalt kasutada energeetikasektoris ning suur osa rasketest süsivesinikest muudab gaasi väärtuslikuks tooraineks keemiatööstuses. Eelkõige saab APG-d kasutada plasti, kummi, kõrge oktaanarvuga kütuselisandite, aromaatsete süsivesinike jms tootmiseks. Seotud naftagaasi edukat kasutamist majanduses takistavad aga kaks tegurit. Esiteks on see selle koostise ja olemasolu ebastabiilsus suur hulk lisandid ja teiseks vajadus märkimisväärsete kulude järele selle "kuivatamiseks". Fakt on see, et naftagaaside niiskusesisaldus on 100%.

APG põlemine

Töötlemise keerukuse tõttu pikka aega naftagaasi peamine kasutusviis oli selle banaalne põletamine tootmiskohas. See barbaarne meetod ei põhjusta mitte ainult väärtuslike süsivesinike toorainete pöördumatut kadu ja põlevate komponentide energia raiskamist, vaid ka tõsiseid tagajärgi keskkonnale. See hõlmab soojusreostust, tohutul hulgal tolmu ja tahma eraldumist ning atmosfääri saastumist mürgiste ainetega. Kui teistes riikides on selle naftagaasi kasutamise meetodi eest suured trahvid, mis muudavad selle majanduslikult kahjumlikuks, siis Venemaal on asjad palju hullemad. Kaugematel põldudel APG tootmise maksumusega 200-250 rubla/tuh. m 3 ja transpordi maksumus kuni 400 rubla / tuhat. m 3 seda saab müüa maksimaalselt 500 rubla eest, mis muudab igasuguse töötlemismeetodi kahjumlikuks.

APG süstimine reservuaari

Kuna sellega seotud gaasi toodetakse naftavälja vahetus läheduses, saab seda kasutada vahendina reservuaari taastamise parandamiseks. Selleks süstitakse reservuaari APG ja erinevad töövedelikud. Praktiliste mõõtmiste tulemuste põhjal selgus, et lisatoodang igalt objektilt on 5-10 tuhat tonni aastas. See gaasikasutusmeetod on endiselt eelistatavam võrreldes põletamisega. Lisaks on selle tõhususe suurendamiseks kaasaegsed arendused.

Seotud naftagaasi fraktsionaalne töötlemine (APG)

Selle tehnoloogia kasutuselevõtt võimaldab saavutada kasumlikkuse ja tootmise efektiivsuse tõusu. Süsivesinike tooraine töötlemisel saadavad turustatavad tooted on: looduslik bensiin, stabiilne kondensaat, propaan-butaani fraktsioon, aromaatsed süsivesinikud ja palju muud. Kulude optimeerimiseks ehitatakse töötlemistehaseid peamiselt suurtele gaasi- ja naftamaardlatele ning väikemaardlates kasutatakse tänu teaduse ja tehnika arengu saavutustele plokkkompaktseid seadmeid tooraine töötlemiseks.

APG puhastus

APG töötlemine algab selle puhastamisega. Toote kvaliteedi parandamiseks viiakse läbi puhastamine mehaanilistest lisanditest, süsinikdioksiidist ja vesiniksulfiidist. Esiteks jahutatakse APG, samal ajal kui kõik lisandid kondenseeritakse tornides, tsüklonites, elektrostaatilistes filtrites, vahus ja muudes seadmetes. Seejärel toimub kuivatusprotsess, mille käigus tahked või vedelad ained imavad niiskust. Seda protsessi peetakse kohustuslikuks, kuna liigne niiskus suurendab oluliselt transpordikulusid ja raskendab lõpptoote kasutamist.

Mõelge tänapäeval kõige tavalisematele APG-ravimeetoditele.

• eraldamise meetodid. Need on kõige lihtsamad tehnoloogiad, mida kasutatakse eranditult kondensaadi eraldamiseks pärast gaasi kokkusurumist ja jahutamist. Meetodeid saab kasutada mis tahes tingimustes ja need erinevad madal tase jäätmed
• Kuid saadud APG kvaliteet, eriti madala rõhu korral, ei ole kõrge. Süsinikdioksiidi ja väävliühendeid ei eemaldata.
• Gaasi dünaamilised meetodid. Need põhinevad protsessidel, mille käigus muundatakse kõrgsurvegaasisegu potentsiaalne energia heli- ja ülehelikiiruseks. Kasutatavad seadmed on madala hinnaga ja hõlpsasti kasutatavad. Madalatel rõhkudel on meetodite efektiivsus madal, samuti ei eemaldata väävliühendeid ja CO 2.
• sorptsioonimeetodid. Laske gaasi kuivatada nii vee kui ka süsivesinike peal. Lisaks on võimalik eemaldada väikeses kontsentratsioonis vesiniksulfiidi. Teisest küljest on sorptsioonipuhastusmeetodid välitingimustega halvasti kohandatud ja gaasikaod on kuni 30%.
• Glükool kuiv. Kasutatud kõige rohkem tõhus viis niiskuse eemaldamine gaasist. See meetod on nõutav lisana teistele puhastusmeetoditele, kuna see ei eemalda midagi peale vee. Gaasi kaod on alla 3%.
• Väävlitustamine. Veel üks väga spetsialiseerunud meetodite komplekt, mille eesmärk on väävliühendite eemaldamine APG-st
• Selleks kasutatakse amiinipesu, leeliselise puhastamise, Seroxi protsessi jms tehnoloogiaid. Puuduseks on 100% APG õhuniiskus väljalaskeava juures.
• membraanitehnoloogia. See on kõige rohkem tõhus meetod APG puhastus. Selle põhimõte põhineb gaasisegu üksikute elementide erineval kiirusel läbi membraani. Väljundil saadakse kaks voolu, millest üks on rikastatud kergesti läbitavate komponentidega ja teine ​​raskesti läbitavate komponentidega. Varem ei olnud traditsiooniliste membraanide selektiivsed ja tugevusomadused APG puhastamiseks piisavad. Tänapäeval on aga turule ilmunud uued õõneskiudmembraanid, mis võivad töötada gaasidega, milles on kõrge raskete süsivesinike ja väävliühendite kontsentratsioon. NPK Grasysi spetsialistid viisid mitu aastat läbi katseid erinevates rajatistes ja jõudsid järeldusele, et see uuel membraanil põhinev tehnoloogia võib oluliselt vähendada APG-ravi kulusid. Sellest tulenevalt on sellel turul tõsised väljavaated.

APG analüüs

Kas sellega seotud naftagaasi fraktsionaalne kasutamine on tulus, saab selgeks pärast põhjalikku analüüsi ettevõttes. Kaasaegsed seadmed ja uuenduslikud tehnoloogiad avavad selle meetodi jaoks uusi ruume ja lõputuid võimalusi. APG töötlemine võimaldab saada "kuiva" gaasi, mis on oma koostiselt lähedane maagaasile ja mida saab kasutada tööstus- või munitsipaalettevõtetes.

Uuringud on kinnitanud, et sellega seotud naftagaasi põletamise lõpetamine toob kaasa asjaolu, et kaasaegsete töötlemisseadmete abil on võimalik saada aastas täiendavalt 20 miljonit kuupmeetrit kuiva gaasi.

APG kasutamine väikeste elektrirajatiste töös

Teine ilmne viis sellise gaasi kõrvaldamiseks on kasutada seda elektrijaamade kütusena. APG efektiivsus võib sel juhul ulatuda 80% või rohkem. Muidugi peaksid jõuallikad selleks asuma põllule võimalikult lähedal. Tänapäeval on turul tohutult palju turbiini- ja kolbseadmeid, mis võivad töötada APG-ga. Täiendav boonus on võimalus kasutada heitgaasi välirajatiste soojusvarustussüsteemi korraldamiseks. Lisaks saab seda süstida reservuaari, et tõhustada õli taaskasutamist. Tuleb märkida, et seda APG kasutamise meetodit kasutatakse Venemaal juba praegu laialdaselt. Eelkõige ehitavad nafta- ja gaasiettevõtted oma kaugematele väljadele gaasiturbiinelektrijaamu, mis suudavad aastas toota üle miljardi kilovatt-tunni elektrit.

Gaas-vedelikuks tehnoloogia (APG keemiline muundamine kütuseks)

Kogu maailmas areneb see tehnoloogia kiires tempos. Kahjuks on selle rakendamine Venemaal palju keerulisem. Fakt on see, et selline meetod on kasumlik ainult kuumadel või parasvöötmetel, samas kui meie riigis toimub gaasi ja nafta tootmine peamiselt põhjapoolsetes piirkondades, eriti Jakuutias. Tehnoloogia kohandamiseks meie kliimatingimustega on vaja tõsist uurimistööd.

APG krüogeenne töötlemine veeldatud gaasiks

Seotud naftagaas (APG) on erinevate lenduvate ainete osa, mis on toornafta osa. Kõrgsurve toime tõttu on nad haruldases agregatsiooniseisundis. Kuid nafta tootmisel langeb rõhk järsult ja gaasid hakkavad toornaftast eemale keema.

Selliste ainete koostis võib olla väga mitmekesine. Nende püüdmise ja töötlemise keerukuse tõttu põletati APG varem toodetud õlist lihtsalt välja. Naftakeemiatööstuse arengu, toorainevarude vähenemise ja nende ainete kallinemisega hakati neid aga eraldama eraldi rühmaks ja töötlema koos maagaasiga. Seotud naftagaasi peamised komponendid on metaan, butaan, propaan ja etaan. Kõik need ained on meile teada tänu nende võimele eraldada põlemisel suures koguses soojust. Etaan on naftakeemiatööstuse väärtuslik lähteaine. Seetõttu on meie ajal raske naftaplatvormide kohal tõrvikuid kohata. Näiteks Vene Föderatsiooni maardlate puhul sisaldab sellega seotud gaas umbes 70% metaani, kuni 13% etaani, 17% propaani ja 8% butaani. Nii paljude energiakandjate lihtsalt põletamine on muutunud kahjumlikuks.

Teine põhjus sellega seotud naftagaasi töötlemiseks ja nõuetekohaseks kasutamiseks olid keskkonnaprobleemid. Nende ainete põlemisel eraldub suur hulk süsinikmonooksiidi, mis põhjustab nendes piirkondades ökoloogilise tasakaalu rikkumist ja aasta keskmise temperatuuri tõusu.

Kaasaegne naftakeemia on võimeline neid aineid töötlema ja neist polümeerühendeid looma. Sellest sai otsustav argument seotud gaasi pädeva kasutamise kasuks. See ei võimaldanud mitte ainult selle töötlemise kulusid hüvitada, vaid hakkas tooma ka suurt tulu. Tänapäeval töödeldakse kõiki fossiilseid süsivesinikke peaaegu sajaprotsendiliselt.

Selle otsuse põhjused

Peamised põhjused, mis mõjutasid seotud naftagaasi tootmist ja töötlemist, olid majanduslikud ja keskkonnaalased. Ärge unustage, et süsivesinike lademed ammenduvad järk-järgult. Fossiilid ei taastu lühike periood aeg, nii nemad tõhus kasutamine võimaldab pikendada nende ainete ekstraheerimise eluiga. Vaatamata meie riigi üsna hooletule suhtumisele keskkonnaprobleemidesse, on naftatöötlemistehaste kahjulikku mõju raske üle hinnata. Seotud gaasi põletamisel tekib palju kahjulikke aineid (süsinikdioksiid ja erinevat tüüpi tahm). Nende toodete kerged fraktsioonid suudavad tuulega ületada pikki vahemaid. See kahjustab mitte ainult hõredalt asustatud Siberit, vaid ka paljusid sellega piirnevaid territooriume. Meie riigi loodust kahjustatakse, mis toob kaasa mitte ainult moraalse, vaid ka materiaalse kahju. Probleem lahenes tänu kiirele arengule. Seotud naftagaas sisaldab C2+ rühma niinimetatud kergeid aineid. Kõik need gaasid on suurepärased naftakeemiatööstuse toorained. Neid kasutatakse polümeeride loomiseks, parfüümitööstuses, ehituses jne. Nii hakkas ka seotud naftagaasi pädev töötlemine end majanduslikust seisukohast õigustama.

Seotud naftagaasi töötlemise protsessil on üks eesmärk - eraldada kergemad komponendid gaasilisest metaanist ja etaanist. Protsessi saab läbi viia mitmel viisil. Igal neist on oma eelised ja see võimaldab teil saada toorainet edasiseks töötlemiseks. Lihtsaim meetod on kergete fraktsioonide kondenseerumisprotsess madalal temperatuuril ja normaalrõhul. Näiteks läheb metaan vedelasse olekusse temperatuuril -161,6 kraadi, etaan - 88,6 kraadi juures. Samal ajal settivad kõrgemal temperatuuril kergemad lisandid. Propaani veeldustemperatuur on -42 kraadi ja butaanil -0,5. Kondensatsiooniprotsess on väga lihtne. Segu jahutatakse mitmes etapis, mille käigus on võimalik eraldada metaangaasist butaan, seejärel propaan ja etaan. Viimast kasutatakse kütusena ja ülejäänud ained muutuvad naftakeemia tooraineks. Samal ajal klassifitseeritakse vedelgaasid kergete süsivesinike laiaks fraktsiooniks ja gaasilised gaasid kuivaks eraldatud gaasiks (DGS).

Teine taaskasutusmeetod on keemiline filtreerimisprotsess. See põhineb asjaolul, et erinevad ained interakteeruvad erinevat tüüpi vedelikega. Põhimõte põhineb maagaasi gaaside madalal temperatuuril neeldumisel teiste süsivesinike või vedelike poolt. Väga sageli kasutatakse töökeskkonnana vedelat propaani. Naftagaas siseneb tööseadmetesse. Selle kerged fraktsioonid lahustuvad propaanis, samal ajal kui metaan ja etaan lähevad edasi. Protsessi nimetatakse barbituratsiooniks. Pärast mitut filtreerimisetappi on väljundiks kaks valmistoodet. NGL-ga rikastatud vedel propaan ja puhas metaan. Esimesed ained muutuvad naftakeemia tooraineks ja kütusena kasutatakse metaani. Harvadel juhtudel kasutatakse töövedelikuna õliseid süsivesinikke, mis põhjustab muude kasulike ainete moodustumist.

Gaasi töötlemine SIBURis

kõige poolt suurettevõte territooriumil Venemaa Föderatsioon töötlemisega seotud naftagaas on SIBUR. aastast läksid valdusse peamised tootmisruumid Nõukogude Liit. Nende põhjal korraldati ettevõtmine ise. Aja jooksul viis pädev poliitika ja kaasaegsete tehnoloogiate kasutamine uute varade ja tütarettevõtete moodustamiseni. Täna hõlmab ettevõte kuus Tjumeni piirkonnas asuvat naftagaasi töötlemise tehast.

Nimi	Käivitamise aasta	Asukoht	Toorgaasi projekteerimisvõimsus, miljard m³	APG pakkujad	COG tootmine 2009. aastal, mld kuupmeetrit	NGLF (PBA) toodang 2009, tuhat tonni
Yuzhno-Balyksky GPC	1977-2009	Pyt-Yakh, KhMAO	2,930	OOO RN-Yuganneftegaz väljad	1,76	425,9
Nojabrski gaasitöötluskompleks (Muravlenkovski gaasitöötlustehas, Vyngapurovskaja CS, Vyngayakhinsky CC, Holmogorski CC)	1985-1991	Noyabrsk, YNAO	4,566	OAO Gazpromneft-Noyabrskneftegaz väljad	1,61	326,0
Nyagangazpererabotka*	1987-1989	Nyagan, KhMAO	2,14	OAO TNK-Nyagan väljad Väljad TPP "Urayneftegaz" OOO LUKOIL-Lääne-Siber	1,15	158,3 (PBA)
"Gubkinsky GPC"	1989-2010	Gubkinsky, YNAO	2,6	LLC RN-Purneftegaz väljad, LLC Purneft väljad	2,23	288,6
Nižnevartovski gaasitöötlemistehas*	1974-1980	Nižnevartovsk, KhMAO	4,28	TNK-BP, Slavneft, RussNeft väljad	4,23	1307,0
Belozerny GPP*	1981	Nižnevartovsk, KhMAO	4,28	TNK-BP, RussNeft väljad	3,82	1238,0

* - osana ühisettevõttest Yugragazpererabotka koos naftaettevõttega TNK-BP.

Tänapäeval teeb SIBUR tihedat koostööd naftat tootva ettevõttega TNK-BP. Selle organisatsiooni tornidest seotud naftagaasi vastuvõtmisel tegeleb selle töötlemisega tütarettevõte Yugragazpererabotka. Samal ajal jääb SOG TNK-BP omandiks, vedelad fraktsioonid aga lähevad SIBURile. Tulevikus saab neist tooraine ettevõtte ülejäänud tehastele, mis toodavad nende baasil. vajalikke materjale gaasifraktsioneerimise ja kuumtöötlemise teel. Näiteks 2010. aastal suutsid kõik SIBURi tehased toota 15,3 miljardit kuupmeetrit kuiva gaasi ja ligi 4 tonni maagaasi. See võimaldas saada tohutut sissetulekut ja oluliselt vähendada kahjulikke heitmeid atmosfääri.

GAASI TAOTLUS

Gaasi võib looduses leida kolme tüüpi maardlates: gaas, gaasiõli ja gaasikondensaat.

Esimest tüüpi - gaasi - maardlates moodustab gaas tohutuid looduslikke maa-aluseid kogumeid, millel pole otsest seost naftaväljadega.

Teist tüüpi maardlates – gaas ja nafta – kaasneb naftaga gaas või gaasiga kaasneb nafta. Gaasiõlimaardlaid, nagu eespool mainitud, on kahte tüüpi: gaasikorgiga õli (mille põhimaht on nafta) ja õliveljega gaas (põhimaht on gaas). Iga gaasiõli maardlat iseloomustab gaasitegur - gaasi kogus (m 3) 1000 kg õli kohta.

Gaasikondensaadi ladestumist iseloomustab kõrge rõhk (üle 3–107 Pa) ja kõrged temperatuurid(80–100°С ja kõrgem) reservuaaris. Nendes tingimustes lähevad süsivesinikud C5 ja kõrgemad gaasi ning rõhu langusega need süsivesinikud kondenseeruvad - pöördkondensatsiooni protsess.

Kõikide vaadeldavate maardlate gaase nimetatakse maagaasideks, erinevalt nendega seotud naftagaasidest, mis on lahustunud naftas ja vabanevad sellest tootmise käigus.

maagaasid

Maagaasid koosnevad peamiselt metaanist. Koos metaaniga sisaldavad need tavaliselt etaani, propaani, butaani, vähesel määral pentaani ja kõrgemaid homolooge ning vähesel määral mittesüsivesinike komponente: süsinikdioksiidi, lämmastikku, vesiniksulfiidi ja inertgaase (argoon, heelium jne). .

Süsinikdioksiid, mida tavaliselt leidub kõigis maagaasides, on süsivesinike orgaanilise lähteaine olemuslikest muundumisproduktidest. Selle sisaldus maagaasis on väiksem, kui looduses leiduvate orgaaniliste jääkide keemilise muundumise mehhanismi põhjal eeldada võiks, kuna süsihappegaas on aktiivne komponent, läheb see kihistu vette, moodustades vesinikkarbonaadi lahuseid. Süsinikdioksiidi sisaldus ei ületa reeglina 2,5%. Tavaliselt ka looduses esineva lämmastiku sisaldus on seotud kas atmosfääriõhu sisenemisega või valkude lagunemisreaktsioonidega elusorganismides. Lämmastiku hulk on tavaliselt suurem, kui gaasiladem tekkis lubja- ja kipsikivimites.

Heelium on mõne maagaasi koostises erilisel kohal. Looduses leidub heeliumi sageli (õhus, maagaasis jne), kuid piiratud koguses. Kuigi maagaasi heeliumi sisaldus on madal (maksimaalselt 1–1,2%), on selle eraldamine kasulik nii selle gaasi suure defitsiidi kui ka maagaasi suure tootmismahu tõttu.

Vesiniksulfiid reeglina gaasimaardlates puudub. Erandiks on näiteks Ust-Vilyui maardla, kus H 2 S sisaldus ulatub 2,5%-ni ja mõned teised. Ilmselt on vesiniksulfiidi olemasolu gaasis seotud peremeeskivimite koostisega. On täheldatud, et sulfaatide (kips jne) või sulfitidega (püriit) kokkupuutuv gaas sisaldab suhteliselt rohkem vesiniksulfiidi.

Maagaase, mis sisaldavad peamiselt metaani ja mille homoloogide sisaldus on C5 ja rohkem, nimetatakse kuivadeks või halbadeks gaasideks. Kuivad gaasid hõlmavad valdavat enamust gaasimaardlates tekkivatest gaasidest. Gaasikondensaadi lademete gaasi iseloomustab väiksem metaani sisaldus ja suurem selle homoloogide sisaldus. Selliseid gaase nimetatakse rasvadeks või rikasteks. Gaasikondensaadi lademete gaasid sisaldavad lisaks kergetele süsivesinikele ka kõrge keemistemperatuuriga homolooge, mis rõhu alandamisel eralduvad vedelal kujul (kondensaadina). Sõltuvalt kaevu sügavusest ja rõhust põhjaaugus võivad kuni 300–400°C keevad süsivesinikud olla gaasilises olekus.

Gaasikondensaadi lademete gaasi iseloomustab sadestunud kondensaadi sisaldus (cm 3 1 m 3 gaasi kohta).

Gaasikondensaadi sademete moodustumine on tingitud asjaolust, et kõrgel rõhul toimub pöördlahustumise nähtus - õli vastupidine kondenseerumine surugaasis. Umbes 75×10 6 Pa rõhul lahustub õli kokkusurutud etaanis ja propaanis, mille tihedus ületab sel juhul oluliselt õli tihedust.

Kondensaadi koostis sõltub kaevu töörežiimist. Seega, säilitades konstantse reservuaari rõhu, on kondensaadi kvaliteet stabiilne, kuid rõhu langusega reservuaaris muutub kondensaadi koostis ja kogus.

Mõnes valdkonnas on stabiilsete kondensaatide koostis hästi uuritud. Nende keemise lõpp ei ületa tavaliselt 300°C. Grupi koosseisu järgi: enamus on metaani süsivesinikud, mõnevõrra vähem - nafteensed ja veelgi vähem - aromaatsed. Gaasikondensaadiväljade gaaside koostis pärast kondensaadi eraldamist on lähedane kuivade gaaside koostisele. Maagaasi tihedus õhu suhtes (õhu tihedus ühikuna) jääb vahemikku 0,560–0,650. Põlemissoojus on umbes 37700–54600 J/kg.

Seotud (nafta)gaasid

Seotud gaas ei ole kogu antud maardla gaas, vaid naftas lahustunud ja sellest tootmise käigus vabanev gaas.

Pärast kaevust väljumist läbivad õli ja gaas gaasiseparaatorid, milles seostatud gaas eraldatakse ebastabiilsest õlist, mis saadetakse edasiseks töötlemiseks.

Seotud gaasid on tööstusliku naftakeemia sünteesi väärtuslik tooraine. Kvalitatiivselt ei erine need koostiselt maagaasidest, kuid kvantitatiivne erinevus on väga märkimisväärne. Metaani sisaldus neis ei tohi ületada 25–30%, kuid palju rohkem kui selle homoloogid - etaan, propaan, butaan ja kõrgemad süsivesinikud. Seetõttu klassifitseeritakse need gaasid rasvadeks.

Seotud ja maagaaside kvantitatiivse koostise erinevuse tõttu on nende füüsikalised omadused erinev. Seotud gaaside tihedus (õhu kaudu) on suurem kui looduslik - see ulatub 1,0-ni või rohkem; nende põlemissoojus on 46 000–50 000 J/kg.

Gaasi rakendus

Süsivesinikgaaside üks peamisi kasutusvaldkondi on nende kasutamine kütusena. Kõrge kütteväärtus, kasutamise mugavus ja kuluefektiivsus asetavad gaasi kahtlemata ühele esikohale teiste energiaressursside seas.

Seotud naftagaasi teine ​​oluline kasutusala on selle katmine, st maabensiini ekstraheerimine sellest gaasitöötlemistehastes või -rajatistes. Gaas allutatakse tugevale kokkusurumisele ja jahutamisele võimsate kompressorite abil, samal ajal kui vedelate süsivesinike aurud kondenseeruvad, lahustades osaliselt gaasilisi süsivesinikke (etaan, propaan, butaan, isobutaan). Moodustub lenduv vedelik - ebastabiilne gaasbensiin, mis on kergesti eraldatav separaatoris olevast ülejäänud mittekondenseeruvast gaasimassist. Pärast fraktsioneerimist - etaani, propaani, osa butaanide eraldamist - saadakse stabiilne gaasbensiin, mida kasutatakse kaubandusliku bensiini lisandina, mis suurendab nende lenduvust.

Kütusena kasutatakse maabensiini stabiliseerimisel eralduvat propaani, butaani, isobutaani silindritesse süstitud veeldatud gaaside kujul. Metaani, etaani, propaani, butaane kasutatakse ka naftakeemiatööstuse toorainena.

Pärast C 2–C 4 eraldamist seotud gaasidest on ülejäänud heitgaas koostiselt kuivamislähedane. Praktikas võib seda pidada puhtaks metaaniks. Kuivad ja heitgaasid, kui neid põletatakse väikese õhuhulga juuresolekul spetsiaalsetes seadmetes, moodustavad väga väärtusliku tööstustoote - gaasitahma:

CH4 + O2 a C + 2H2O

Seda kasutatakse peamiselt kummitööstuses. Juhtides metaani veeauruga üle nikkelkatalüsaatori temperatuuril 850 ° C, saadakse vesiniku ja süsinikmonooksiidi segu - "süntees - gaas":

CH4 + H2O à CO + 3H 2

Kui see segu juhitakse üle FeO katalüsaatori temperatuuril 450 °C, muundatakse süsinikmonooksiid dioksiidiks ja eraldub täiendav kogus vesinikku:

CO + H 2 O à CO 2 + H 2

Saadud vesinikku kasutatakse ammoniaagi sünteesiks. Kui metaani ja teisi alkaane töödelda kloori ja broomiga, saadakse asendusproduktid:

1. CH 4 + Cl 2 à CH 3 C1 + HCl - metüülkloriid;

2. CH4 + 2C12a CH2C12 + 2HC1 - metüleenkloriid;

3. CH 4 + 3Cl 2 à CHCl 3 + 3HCl - kloroform;

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - süsiniktetrakloriid.

Metaan on ka vesiniktsüaniidhappe tootmise tooraine:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, samuti süsinikdisulfiidi CS 2, nitrometaani CH 3 NO 2 tootmiseks, mida kasutatakse lakkide lahustina.