ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА НА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-4-109-117Ключевые слова:
попутный нефтяной газ, газотурбинная установка, утилизация, когенерация, низшая теплота сгорания, коэффициент полезного действияАннотация
Статья посвящена исследованию возможности применения газотурбинных установок (ГТУ) для утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) с высоким содержанием азота ( N2 ) в качестве основного топлива. Компонентный состав нефтяного газа представляет собой смесь предельных углеводородов, включающую метан, этан, пропан, бутан, изобутан и другие углеводороды, процентное соотношение которых варьируется от места нефтяного промысла, в зависимости от геологических особенностей. Эксплуатируемые месторождения Удмуртской Республики (УР) характеризуются добычей тяжелой, трудно извлекаемой нефти с попутным нефтяным газом, содержащим значительное количество азота и поэтому обладающим низкой теплотой сгорания, что существенно затрудняет его методы утилизации. Обычно такой газ сразу сбрасывается в атмосферу или бесполезно сжигается на факельных установках: в обоих случаях это негативно сказывается на состоянии окружающей среды. В Постановлении Правительства Российской Федерации (РФ) от 8 ноября 2012 года № 1148 устанавливается целевой показатель сжигания ПНГ на факеле: не более 5 % от общего количества получаемого газа. При превышении этого предельно допустимого показателя применяются повышающие коэффициенты, влияющие на размер выплат штрафов. Данные меры должны стимулировать нефтяные компании к разработке проектов по эффективному использованию попутного нефтяного газа. Существует несколько рациональных методов утилизации ПНГ: например, использование его в качестве сырья для нефтехимической промышленности или топлива для различных установок, вырабатывающих электрическую энергию и теплоту. В данной статье исследуется возможность утилизации попутного нефтяного газа с высоким содержанием азота путем его сжигания в когенерационных газотурбинных установках с преимущественной выработкой электроэнергии.Библиографические ссылки
АО «БелкамНефть». Утилизация попутного нефтяного газа // Промышленность и безопасность: электронный журнал. 2016. № 9. URL: http://www. belkamneft.ru/news/gazeta/2016/utilizatsiya-poputnogo-neftyanogo-gaza-zhurnal-promyshlennost-i-bezopasnost-9-107-sentyabr-2016g.html (дата обращения: 26.04.2017).
Об особенностях исчисления платы за негативное воздействие на окружающую среду при выбросах в атмосферный воздух загрязняющих веществ, образующихся при сжигании на факельных установках и (или) рассеивании попутного нефтяного газа: постановление Правительства Российской Федерации от 8 ноября 2012 г. № 1148: утв. Постановлением Правительства РФ от 8 ноября 2012 г. № 1148: в ред. постановления Правительства Российской Федерации от 17 декабря 2016 г. № 1381.
Сахабутдинов Р. З., Шаталов А. Н., Гревцов В. М., Ибрагимов Н. Г. Выбор направлений и методов утилизации нефтяного газа с учетом особенностей нефтепромыслов объектов // Нефтяное хозяйство. 2009. № 7.
Диденко В. Н., Варфоломеева О. И., Касимов Р. З. Воспламенение природного газа : учеб.-метод. пособие по выполнению курсовой работы по дисциплинам «Физико-химические основы горения топлива» и «Теория горения и взрыва» для направления 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника». Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2013. 24 с.
Диденко В. Н. Циклы теплосиловых установок. Конспект лекций. Ч. II. Газотурбинные установки и двигатели внутреннего сгорания : учеб.-метод. пособие. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. 60 с.
Рабенко В. С. Термодинамические циклы газотурбинных установок : учеб. пособие. Иваново : Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина, 2008. 124 с.
Рыбалко В. В., Часовских А. А. Методика теплового расчета газотурбинных энергетических установок : учеб. пособие. СПб. : СПбГТУ РП, 2002. 120 с.
Чернов И. А., Диденко В. Н. Метод утилизации попутного нефтяного газа с высоким содержанием азота на месторождениях Удмуртской Республики // Интеллектуальные системы в производстве. 2017. Т. 15. № 2.
Capstone Turbine Corporation. Распределительные энергетические системы. [Электронный ресурс]. URL: http://capstone.ru/ (дата обращения: 11.05.2017).
Ионин А. А. Газоснабжение : учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1989. 439 с.