ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОГИДРАТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА

Авторы

  • В. Н. Диденко ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • Е. М. Кашин ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • К. С. Мерзлякова ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-4-75-82

Ключевые слова:

забалластированный нефтяной газ, разделение газа, газовый гидрат, термобарические условия гидратообразования, методы расчета

Аннотация

Статья посвящена расчетному анализу особенностей образования газовых гидратов в попутных нефтяных газах (ПНГ) с высоким содержанием азота. Постановлением Правительства РФ № 1148 от 8 ноября 2012 г. нефтедобывающим компаниям разрешается сжигать в факелах не более 5 % объема полученного попутного нефтяного газа, а оставшиеся 95 % должны быть утилизированы. На некоторых месторождениях нефти Удмуртской Республики ПНГ сильно забалластирован азотом (до 90 % по объемному составу) и имеет малое значение низшей теплоты сгорания, менее 8,00 МДж/м3, что существенно сужает выбор путей его утилизации. В статье рассматривается способ утилизации попутного нефтяного газа с высоким содержанием азота, заключающийся в использовании процесса гидратообразования для отделения азота от всех остальных компонентов попутного нефтяного газа. Выделенный азот может рассеиваться в окружающем воздухе без каких-либо экологических последствий, а также использоваться как товарный продукт. Смесь горючих газов, полученная после удаления балласта (азота), имеет высокую теплоту сгорания, которая эффективно может утилизироваться сжиганием в различных теплоэнергетических установках для выработки электрической энергии, а также в нагревательных печах или топках котлов без превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) по оксидам азота, что избавит нефтяные компании от уплаты штрафов. Для заключения о технической реализуемости газогидратных технологий отделения азота от остальных компонентов попутного нефтяного газа необходимо дать ответ на вопрос о принципиальной возможности образования газогидратов в газе с высоким содержанием азота (до 90 %). Этому вопросу посвящено данное исследование.

Биографии авторов

В. Н. Диденко, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

доктор технических наук, профессор

Е. М. Кашин, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

соискатель

К. С. Мерзлякова, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

магистрант

Библиографические ссылки

Максимов В. Я. Попутная проблема: использование и утилизация нефтяного газа на предприятиях нефтегазового комплекса // Промышленная экологическая безопасность. 2007. № 11 (13).

Гриценко В. И., Истомин В. А. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. М. : Недра, 1999. 368 с.

Патент РФ № 2006106896/15. 20.07.2008. Гузеев В. В., Дульбеев В. В., Соколов Д. С., Гузеева Т. И. Газогидратный способ разделения газов // Патент России № 2329092. 2006.

Патент РФ № 2000129300/12. 27.06.2002. Акчурин Х. И., Язовцев В. В., Климин О. В. Способ переработки продуктов сгорания и устройство для его осуществления // Патент России № 2183984. 2000.

Патент РФ № 2011106772/03. 20.01.2013. А. В., Афанасьев В. Я., Линник В. Ю., Удут В. Н., Язев В. А., Яшин Д. Ю. Система утилизации и использования попутного нефтяного газа // Патент России № 2472923. 2011.

Патент РФ № 95114200. 10.09.1998. Просвирнин В. Ю., Евтеев В. К. Способ разделения биогаза // Патент России № 2118560. 1995.

Семенов А. П., Винокуров В. А. Исследование гидратного процесса разделения газовых смесей // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. 2009. № 2.

Семенов А. П., Винокуров В. А., Иванов Е. В., Гущин П. А. Исследование процесса разделения метан-пропановых смесей газогидратным методом с использованием уникальной установки // Территория нефтегаз. 2009. № 8.

Семенов А. П., Винокуров В. А. Разделение смесей метан-пропан с помощью процессов гидратообразования // Технологии нефти и газа. 2009. № 6.

Семенов А. П. Исследование гидратного процесса разделения некоторых газовых смесей // Материалы докладов XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» : сборник тезисов докл. конф. (Москва, 13-18 апреля 2009 г.). М., 2009. 229 с.

Семенов А. П. Исследование процессов разделения газовых смесей газогидратным методом // Современные проблемы переработки природного газа и газоконденсата: тезисы докл. Всерос. конф. (Москва, 6-9 октября 2009 г.). М., 2009. 15 с.

Семенов А. П. Разработка газогидратного метода разделения компонентов природного и попутного газов : автореф. дис. канд. техн. наук. М., 2009. 120 с.

Семенов А. П., Винокуров В. А. Газогидратное разделение газовых смесей // Международная конференция «Перспективы освоения газогидратных месторождений» : тезисы докл. конф. (17-18 ноября 2009). М., 2009. С. 156-159.

Патент РФ № 2006106896/15. 20.07.2008. Гузеев В. В., Дульбеев В. В., Соколов Д. С., Гузеева Т. И. Газогидратный способ разделения смеси газов // Патент России № 2329092. 2006.

Макогон Ю. Ф., Хорошилов В. А., Карчажкина М. Т., Саркисьянц Г. А. Инструкция по предупреждению и борьбе с гидратообразованием в скважинах и промысловых коммуникациях на месторождениях Крайнего Севера. М. : Министерство газовой промышленности, 1971. 87 с.

Макогон Ю. Ф., Хорошилов В. А., Корчажкина М. Т. Борьба с гидратами при транспортировке природных газов: краткое пособие для инж.-техн. работников магистральных газопроводов. М. : ВНИИ газ, 1963. 46 с.

Макогон Ю. Ф. Саркисьянц Г. А. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа. М. : Недра, 1966. 187 с.

Пономарев Г. В. Условия образования гидратов природных и попутных газов. Куйбышев : НИИНП, 1960. Вып. 2. 152 с.

Истомин В. А., Квон В. Г., Якушев В. С. Инструкция по инженерным методам расчета условий гидратообразования. М. : ВНИИ газ, 1989. 85 с.

Загрузки

Опубликован

25.12.2017

Как цитировать

Диденко, В. Н., Кашин, Е. М., & Мерзлякова, К. С. (2017). ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОГИДРАТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА. Интеллектуальные системы в производстве, 15(4), 75–82. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-4-75-82

Выпуск

Раздел

Статьи