Подготовка газа к транспортировке 2 - ABCD42.RU

Подготовка газа к транспортировке 2

Сбор, подготовка и транспортировка газа

Транспортировка газа, хранение углеводородного ресурса относятся к числу составляющих высокотехнологичного процесса его добычи и переработки. Это крайне опасное сырье, поэтому при его транзите и складировании стоит придерживаться определенных требований безопасности. На предприятиях действуют особые правила работы с веществом.

Транспортировка нефти и газа – это крайне опасный процесс поставок полезных ископаемых непосредственно от скважин, промыслов до организаций-потребителей.

Все поставки могут проводиться с применением ЖД, морскими или речными судами, а также автострадами. Вид транзита выбирается, как правило, в зависимости от требований, необходимых объемов и вида сырья.

Все они отличаются уровнем оснащения и своим развитием. Немаловажны логистические и экономические показатели. В целом все методы транспортировки входят в единую систему поставок газа и нефтепродуктов. Она состоит из целых комплексов сложного оснащения и средств хранения и доставки, которые позволяют обеспечить широкого потребителя необходимым количеством ресурса.

Эффективные способы перевозки, подготовки и транспортировки газа

Газ входит в категорию горючих грузов. Потому он требует соблюдения определенных мер безопасности и системы повышенного контроля. Транспортировка газа в России может производиться при помощи вышеописанных методов, но наиболее эффективным и востребованным способом на сегодня считаются системы трубопроводов.

Инженерные коммуникации данного типа достаточно развиты на территории России. Они особенно актуальны для перегонки по магистральным трубопроводам газа и нефти как основных составляющих экономики страны. Это наиболее высокотехнологичный и безопасный с точки зрения экологии метод транзита горючих веществ. Основное преимущество газопроводов – в их способности перекачки груза на большие расстояния с высокой скоростью и эффективностью.

Нынешние трубопроводы высокого давления имеют крупное сечение, а средняя скорость передвижения сырья по ним равна 15 м/с. Магистральные газопроводы страны – это целая кровеносная система, позволяющая проводить поставки ресурса в самые отдаленные населенные пункты и предприятия не только РФ, но и государств ближнего зарубежья.

Стоит признать, что использовать такой транспорт газа для поставок углеводородного сырья ко всем перерабатывающим организациям и пунктам хранения практически невозможно. Обусловлено это тем, что система функционирует не повсеместно. Поэтому так распространены автомобильные и ж/д перевозки.

Трубопроводный транспорт газа и нефти

Магистральная система транзита считается одной из крупнейших: она применяется, когда возникает потребность быстро перегнать колоссальное количество углеводородного сырья. Примечательно, что система функционирует лишь в одном направлении.

К плюсам данного способа перевозок нужно отнести следующее:

  • высокая скорость доставки в конечный пункт;
  • большой географический охват коммуникаций;
  • возможность монтажа на любые расстояния;
  • бесперебойность функционирования – работа транспорта не зависит от погодных условий;
  • минимизация потерь газа при транспортировке;
  • высокая степень автоматизации.

Но стоит обратить внимание на то, что транспортировка природного газа и нефти с помощью магистралей позволяет перегонять несколько ограниченное количество видов продукции. Кроме того, наблюдается снижение эффективности трубопроводов при последовательной перекачке разных углеводородных типов сырья.

Наземные виды транспортировки газа

Сейчас достаточно часто используют железнодорожный транспорт. Поезда позволяют перевозить абсолютно все виды ресурсов, включая непереработанную нефть. Транзит осуществляется в спроектированных для перевозок жестяных резервуарах и цистернах, которые характеризуются повышенной прочностью.

Как правило, железная дорога находит место в системе поставок, только когда нужно транспортировать сравнительно небольшое количество продукции на маленькие дистанции. Таким методом осуществляется транзит битумов, машинного масла, топлива и сжиженного газа.

Среди преимуществ явно выделяется универсальность железной дороги. Рельсами связаны все крупнейшие населенные пункты государства. Разветвленная паутина путей делает возможной поставку сырья в любое место по сравнительно малой себестоимости. Это широко применяется в логистике. При крупномасштабных перевозках использование транспорта такого рода не является высокоэффективным.

Нередко транспортировка сжиженного газа осуществляется водным транспортом. Используются речные или морские суда. Это достаточно удобный и эффективный способ. Основная недоработка этого метода касается малой скорости перевозок. К тому же это один из самых сложных способов, так как для погрузочно-разгрузочных работ необходимо создать определенные условия в пунктах приема и отправки.

Но главное преимущество вычеркивает все недостатки. Морской транспорт открывает возможность межконтинентальных доставок. Это существенно увеличивает доступность сырья многим странам.

Самым распространенным видом приспособлений, используемых для доставки газа и нефти, является автомобильный транспорт. Применяется такая методика, когда нужно поставить небольшие объемы на короткие расстояния. Чаще всего используется мелкими потребителями. Технология достаточно проста и удобна, так как машина может проехать практически везде, где не достают другие коммуникации.

К плюсам относятся:

  • высокая степень маневренности;
  • хорошая проходимость;
  • доступность каждому потребителю.

Основной недостаток – автотранспорт невозможно применять для транзита больших объемов. Также непрактично с точки зрения логистики использовать машину для доставки груза на большие расстояния.

Сбор, подготовка и транспортировка газа каждым из методов имеет свои особенности. При этом нужно строго соблюдать правила, которые помогут обезопасить процесс доставки.

Транзит сжиженного газа автомобилями

При перевозке сжиженного углеводородного сырья машиной необходим крайне ответственный подход. Связано это с опасностями перевозок. Газ подвержен воспламенению и обладает взрывоопасными качествами, что обуславливает применение некоторых мер безопасности. Эти же рассуждения заставляют предусматривать всевозможные ситуации на дороге и способы их предупреждения.

Специалист, несущий ответственность за транзит газа, обязан в строгом порядке соблюдать написанную предприятием инструкцию, выполняя все ограничения, регламентированные законодательной базой. Если возникнут какие-либо неисправности в функционировании техники, то потребуется незамедлительный вызов бригады для устранения поломки и ее причины. Если наблюдается утечка газа, необходимо перекрыть участок дороги с целью избежать жертв от вероятного взрыва.

Сжиженный газ, транспортировка которого строго регламентируется, должен перевозиться в емкостях, которые прошли специализированную аттестацию. Только после прохождения этой процедуры они допускаются к эксплуатации. Непосредственно перед каждой логистической операцией они тщательно осматриваются обученным персоналом.

Правила сбора, подготовки, транспортировки газа автомобилем

Перевозка сжиженного газа автотранспортом проводится, как гласит регламент поставок, только до заправочной станции. Но это открывает возможность транзита лишь малого объема сырья, поэтому для доставки большого количества газа он не подходит. К тому же состояние транспортного средства должно отвечать всем современным требованиям и быть практически идеальным.

На машину ставится знак со специальной информацией, которая даст понять другим водителям о транзите особо опасного груза. На задней части кузова машины размещается ещё один распознавательный спецзнак. При совершении различных маневров прочие водители, которые передвигаются сзади, будут в курсе того, что перед ними едет транспортное средство с опасным грузом.

Подготовка газа к транспорту играет немаловажную роль в логистической операции. Так, цистерна, в которой перевозится опасный ресурс, в обязательном порядке должна быть помечена надписью «Огнеопасно». При этом на ней должна указываться вся информация о перевозимом сырье.

В ходе осуществления интернациональной поставки по бокам емкости с багажом также наносятся опознавательные знаки спецназначения. Кузов авто для таких доставок должен быть оборудован специальным оснащением. Резервуары аккуратно закрепляются, чтобы при движении машины они оставались в недвижимом положении. Конструкция для перевозки ресурса должна сохранять герметичность все время перевозки.

Транспортировка может быть опасной, в случае если объем провозимого сырья превышает установленные нормы. Поэтому транзит баллонов для личного применения государством не запрещается, но регламентируется. При этом проверка герметичности резервуара является обязательным для выполнения условием.

Все это говорит о том, что подготовка природного газа к транспортировке, как и сам процесс доставки, должны строго контролироваться ответственными структурами и самими перевозчиками. Газообразные вещества могут представлять опасность для живых организмов. Именно потому должны соблюдаться все условия при их перевозке.

Технологии сбора, подготовки и транспортировки газа на выставке

В апреле этого года в столице традиционно пройдет экспозиция, посвященная нефтедобывающей и газоперерабатывающей отрасли индустрии. Мероприятие является крупнейшим проектом в данной области.

Нет сомнений, что «Нефтегаз» – центральное событие в области оборудования и технологий для добывающего и перерабатывающего комплекса. Организатором выставки уже который раз является международный ЦВК «Экспоцентр». Событие считается самой крупномасштабной выставкой современности, которая коснется спецоборудования, научных разработок, способов хранения и транспортировки природного газа. Размах мероприятия позволяет организаторам охватить все вектора соответствующего рынка.

Выставка «Нефтегаз» – проект, который, так или иначе, касается практически всех добывающих и перерабатывающих компаний газовой отрасли. Под одной крышей собираются тысячи экспонентов, которые представляют различные направления отрасли, сотни государственных, частных и зарубежных предприятий. Потому экспозиция носит международный характер и имеет большое значение для всех представителей сегмента. Так, в 2016 году в стенах «Экспоцентра» присутствовали компании более чем из 30 государств.

Нынешняя выставка обещает быть высокоэффективным средством продвижения региональных и крупных организаций. Под мероприятие отведено все пространство ЦВК, в рамках проекта охватятся все острые вопросы отрасли. Среди них будет рассмотрена подготовка газа к транспортировке. Немаловажным окажется и освещение вопросов хранения углеводородного ресурса.

На выставке можно найти крупные компании, зарубежные предприятия и региональные центры, которые презентуют свою продукцию и передовые способы переработки сырья.

Тематика «Нефтегаз» достаточно разнообразна:

  • силовое насосное оснащение;
  • оборудование для нефтехимического комплекса;
  • трубная продукция;
  • сварочные агрегаты;
  • строительные приспособления;
  • автоматизация для всех направлений отрасли.

Широкий ряд продукции и большое число участников экспозиции напрямую говорят о масштабности проекта. На тематических семинарах и симпозиумах фирмы-производители рассматривают процессы, из которых состоит транспортировка сжиженного природного газа. Так, в ходе проекта разные организации будут рассказывать о тенденциях отечественного и международного сегмента, обсуждать преимущества инноваций.

Кроме того, на выставке будут представлены передовые разработки ученых и ведущих инженеров со всех уголков планеты.

Многие надеются, что представленное оборудование позволит существенно увеличить эффективность работ при добыче полезных ископаемых и проводить более качественную переработку ресурсов.

Острым вопросом проекта будет снижение энергозатрат и влияние выбросов технических процессов на окружающую среду. Проект оказывает положительно влияние на развитие отечественной промышленности.

Более подробно о сборе, подготовке и транспортировке газа и нефти можно на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Читайте также  Сон и бессонница

Как транспортируют газ?

Природный газ является наиболее популярным энергоносителем в нашей стране, чему способствуют обширные отечественные запасы. Его повсеместно используют в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Чтобы доставить «голубое» топливо к потребителю, применяются несколько способов транспортировки.

Подготовка вещества

Прежде чем добытый из скважины газ начать транспортировать, его соответствующим образом готовят.

Процесс подготовки вещества включает в себя следующее:

  • Многоступенчатая процедура удаления примесей, повреждающих оборудование. Первый этап очистки проводится по месту добычи, второй – внутри специальных сепараторов. Третья стадия реализуется на компрессорных установках.
  • Выведение из состава смеси лишней влаги с помощью поглотителей. Если это не сделать, вещество начнет кристаллизироваться и забивать трубы. Еще один способ осушения природного газа – использование дросселирования или охлаждения.
  • Введение в состав топлива добавок, придающих природному газу специфический аромат. Очищенное от примесей вещество полностью лишается запаха (как следствие, его утечка может оказаться незамеченной). Данная проблема решается путем ввода в состав смеси ароматизатора.

После подготовки топливо можно транспортировать одним из перечисленных ниже способов.

Особенности перемещения посредством труб

В нашей стране большая часть природного газа доставляется потребителю посредством трубопроводов. Для газовых магистралей характерно значительное сечение и способность выдерживать внутреннее давление от 75 атм. Для его поддержания на нужном уровне используются компрессорные станции.

Надежность газотранспортной системы

Компания «Газпром» делает все необходимое, чтобы ее газотранспортная система была максимально надежной. Для этого применяются эффективные способы диагностики, своевременно осуществляются ремонтные и обслуживающие мероприятия. За основу работы руководство компании берет инновационные приемы управления и контроля за техническим состоянием и герметичностью ГТС.

Преимущества и недостатки

К несомненным достоинствам транспортировки природного газа посредством трубопроводов можно отнести следующее:

  • небольшие финансовые затраты на перекачку;
  • высокая скорость доставки больших объемов топлива к заказчику;
  • бесперебойность работы (система функционирует круглосуточно в автоматическом режиме);
  • минимизация потерь при транзите;
  • простота использования и обслуживания магистралей;
  • отсутствие утечек в окружающую среду.

Имеются у этого метода и некоторые минусы:

  • во время перекачки газу приходится преодолевать внутренне трение;
  • необходимость капиталовложений на обустройство и обслуживание линий;
  • проблемы с применением в регионах с суровым климатом;
  • невозможность перекачки сжиженного газа;
  • нужда в периодическом ремонте трубопровода;
  • статичность первоначального маршрута ГТС.

Тарифы

Тарификация используется компаниями, владеющими газовыми магистралями.

На формирование тарифа на услуги по транспортировке газа оказывают влияние следующие факторы:

  • ценообразование со стороны государственных органов;
  • специфика заключенных между организациями соглашений;
  • предполагаемый уровень инфляции на определенный договором период;
  • затраты на обслуживание и ремонт ГТС;
  • специальные надбавки к тарифам на услуги по транспортировке топлива посредством ГТС (они взымаются в качестве поддержки расширения газификации).

При расчете тарифов за основу берется документ, разработанный по заказу Кабинета Министров в 2000 году. Расчет надбавок на транспортировку регулирует постановление Правительства РФ №179 от 21.02.2019.

Особенности перевозки автотранспортом

Транспортировка природного газа в автоцистернах является достаточно распространенным способом. Газ перед перевозкой переводят в сжиженное состояние, для чего применяется специальная технология. Температура топлива опускается до -160 градусов, а объем уменьшается примерно в 600 раз. Сжатое под давлением топливо закачивают в автомобильную цистерну. Как правило, перевозку газа таким способом применяют в тех случаях, когда другие варианты недоступны.

Слабые места транспортировки сжиженного газа автотранспортом:

  • необходимость строгого соблюдения правил передвижения и оборудования машины;
  • увеличение риска для водителя и рядом расположенных объектов;
  • строгая регламентация разрешаемых к перемещению объемов топлива;
  • высокие требования к технической исправности транспортного средства;
  • дороговизна метода (с учетом расходов на горючее и ТО машины).

Кроме цистерн, сжиженный газ может закачиваться в баллоны (допустимый уровень заполнения – не больше 90% от общего объема). В дальнейшем вещество применяется в промышленных или бытовых целях.

Существуют следующие правила транспортировки газовых баллонов:

  • обязательно наличие специальных приспособлений для надежного крепления баллонов;
  • перед перевозкой с газовых баллонов нужно снять редукторы, а на вентили прикрепить защитные колпачки (при наличии защитных ящиков эти меры предосторожности не требуются);
  • не допускать перегревания емкостей;
  • к работе данного типа разрешается допускать только водителей с соответствующим опытом;
  • выхлопную трубу машины необходимо вывести в переднюю часть авто и оснастить искроулавливающей сеткой;
  • транспортное средство должно быть укомплектовано парой углекислотных огнетушителей;
  • место установки баллонов необходимо оборудовать хорошей вентиляцией;
  • во время погрузки и транспортировки сжиженного газа в баллонах запрещается курить или применять открытые источники пламени.

Еще один вариант наземной транспортировки топлива в сжиженном состоянии – железнодорожные пути. Для транзита используются специальные стальные емкости и цистерны. Как правило, речь идет о транспортировке газа на небольшие расстояния. К достоинствам способа относят универсальность и распространенность железнодорожных веток. Как правило, они соединяют большинство крупных городов страны. Это дает возможность недорого доставлять цистерны или баллоны с газом практически в любой регион.

Транспортировка танкерами

Развитый речной и морской транспортный флот нашей страны позволяет перевозить сжиженный газ на судах. Особенно эффективны в этом отношении морские танкеры.

Плюсы водной транспортировки:

  • безопасность и удобство хранения сжиженного топлива;
  • малые затраты не перевозку;
  • неограниченная пропускная способность морских путей;
  • возможность доставки в прибрежные районы, где отсутствует стационарная ГТС.

Минусы использования водного транспорта:

  • небольшая скорость перемещения танкеров;
  • окупаемость только в случае перемещения больших объемов;
  • узкопрофильность танкеров (обратный рейс может быть пустым);
  • необходимость налаженной системы погрузки и разгрузки газа в портах;
  • высокие требования к пожарной безопасности используемых плавсредств.

Объемы

ГТС компании «Газпром» считается самой крупной в мире. Основная ее часть включена в Единую систему газоснабжения (ЕСГ) страны. Эти линии связывают между собой газовые скважины, предприятия по переработке сырья, специальные хранилища и точки потребления по всем уголкам России.

Наличие централизованного управления, множества ответвлений и параллельных линий обеспечивает ЕСГ максимальную надежность и способность обслуживать своих клиентов даже в условиях пиковых нагрузок. Общая длина магистралей в РФ – 173 тыс. км. В состав системы входит 254 компрессорных модуля, имеющих суммарную мощность в районе 50 тыс. МВт.

Развитие газотранспортной системы

Руководство компании «Газпром» старается постоянно увеличивать объемы и надежность транспортировки газа промышленным и частным потребителям во все уголки нашей страны и за ее пределы. К примеру, в период 2014-2018 гг. было проложено более 4000 км новых газопроводных линий на территории РФ. Также ведется работа над созданием магистралей от новых скважин и увеличением возможностей существующих газотранспортных линий. Среди приоритетных проектов можно выделить «Северный поток-2», «Турецкий поток», «Сила Сибири» и пр.

Сугубое внимание уделяется наращиванию доли сжиженного природного газа: данный вид топлива открывает перспективы новых экспортных направлений. Для этого были запущены дополнительные комплексы по переводу природного газа в сжиженное состояние («Сахалин-2» и «Балтийский СПГ»). Еще одно перспективное направление – увеличение количества подземных хранилищ газа. Таким образом предполагается поднять планку отбираемого газа до 1 млрд м 3 /сутки.

Сделать это планируется следующим образом:

  • модернизировать и переоборудовать действующие подземные хранилища;
  • обустроить пиковые хранилища в соляных залежах;
  • возвести новые объекты в районах с большим потребительским спросом.

Также предполагается до 2030 года увеличить число подземных хранилищ за пределами страны, доведя их активный объем до 5% от годового экспорта.

Подготовка газа к транспортировке 2

1. Характеристика и состав природных углеводных газов………………………………5

2. Назначение и устройство компрессорных станций .

2.1. Особенности дальнего транспорта природных газов………………………. 12

2.2. Назначение и описание компрессорной станции…………………………………..14

3. Подготовка газа к транспорту.

3.1. Очистка газа от механических примесей……………………………………. …..18

3.2. Осушка газа и борьба с гидратообразованием…………………………………. 22

3.3. Осушка газа твердыми поглотителями..…………………………………………. 26

3.4. Осушка газа жидкими поглотителями………………………………………………. 26

3.5. Низкотемпературная сепарация…………………………………………………. 29

3.6. Системы охлаждения транспортируемого газа на компрессорных станциях…..30

4. Газоперекачивающие агрегаты.

4.1. Компоновка газоперекачивающих агрегатов на станции…………………………..33

4.2. Типы газоперекачивающих агрегатов, применяемых на КС………………………..34

4.3. Нагнетатели природного газа. Их характеристики……………………………….34

5. Пожарная опасность при добычи газа…………………………………………………. 38

6. Пожарная опасность при транспортировке газа…………………………………………41

Список использованной литературы………………………………………………………..45

Газовая промышленность — одна из важнейших отраслей экономики, которая имеет существенное значение в создании материально-технической базы страны, в связи, с чем правительство уделяет этой отрасли большое внимание. Россия стоит на первом месте в мире по разведанным запасам природного газа и на втором по объёму его добычи. На территории России расположено 24 хранилища природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км.

Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения.

Природный газ широко применяется в настоящее время во всех звеньях общественного производства, поскольку является высокоэффективным энергоносителем, и оказывает прямое воздействие на увеличение выпуска промышленной продукции, рост производительности труда и снижение удельных расходов топлива.

В настоящее время идет бурное развитие трубопроводного транспорта, что вызвано интенсивной добычей природного газа и необходимостью доставки его к потребителю наиболее экономичным способом вызвали. Транспортировать газ по трубопроводам удобнее и дешевле, чем другими транспортными средствами, так как такая транспортировка обеспечивает непрерывное (и практически бес потерь) поступление газов к потребителю непосредственно из месторождений или подземных хранилищ. За годы советской власти построено свыше 200 тыс. км. магистральных и распределительных газопроводов. Подземные городские газопроводы проводят газ непосредственно к жилым домам, коммунально-бытовым и промышленным предприятиям.

Использование газа для освещения городов в России началось в первой половине 19 века, однако, промышленная добыча природного газа не велась, а попутный нефтяной газ сжигался в факелах.

Основной задачей газовых хозяйств является бесперебойное, надежное и экономичное газоснабжение потребителей, для чего необходимо четко организовывать и управлять, научно обоснованно планировать все показатели работы, выявлять и использовать резервы производства, повышать производительность труда.

Эксплуатацией газового оборудования промышленных предприятий, различных организаций учреждений осуществляют сами предприятия учреждения.

Существует ряд преимуществ природного газа над другими видами топлива:

Читайте также  Температурные шкалы и термометры

— Стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива.

— Производительность труда при его добычи значительно выше, чем при добыче угля и нефти.

— Высокая теплота сгорания, делает целесообразным транспортировку газа по магистральным трубопроводам на значительные расстояния.

— Обеспечивается полнота сгорания, и облегчаются условия труда обслуживающего персонала.

— Отсутствие в природных газах оксида углерода предотвращает возможность отравления при утечках газа, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей.

— Газоснабжение городов и населённых пунктов значительно улучшает состояние их воздушного бассейна.

Имеются недостатки и отрицательные свойства: взрыво- и пажароопасность природного газа, но всё это не уменьшает всех достоинств природного газа.

На магистральных газопроводах различают три основных компрессорных станции:

1)Головная компрессорная станцию , подключаемая на начальном участке газопровода. На территории этой станции размещается весь комплекс установок по подготовке газа.

Газ перед подачей в газопровод проходит следующие стадии:

очищение от механических примесей , используют горизонтальные и вертикальные сепараторы, цилиндрические масляные и циклонные пылеуловители;

осушение (жидкие примеси, скапливаясь в пониженных местах газопровода, будут сужать его сечение, способствовать образованию гидратных и гидравлических пробок.) проводят двумя способами: абсорбционным (с жидкими поглотителями) и адсорбционным (с твердыми поглотителями);

отделение от газа конденсата и воды , используют низкотемпературную сепарацию с впрыском ингибитора в поток газа. Более эффективны кожухотрубчатые теплообменники с впрыском диэтиленгликоля;

одоризация , (этилмеркаптан, сульфан, метилмеркантан, пропилмеркаптан и др.) для обнаружения утечки газа.

Среднегодовая норма расхода одоранта — 16 г на 1000 м3 газа. Применяют одоризационные установки барботажные, с капельным одоризатором и др.

2)Линейная компрессорная станция, устанавливается на магистральном газопроводе через 100-150 км.

В составе линейных сооружений магистрального газопровода входят:

— газопровод с отводами и лупингами;

— переходы через естественные и искусственные препятствия;

— узлы очистки газопровода;

— узлы сбора продуктов очистки полости газопровода;

— узлы подключения компрессорных станций;

— система электроснабжения линейных потребителей;

— устройства контроля и автоматики;

— система оперативно-технологической связи;

— система электрохимической защиты;

— здания и сооружения для обслуживания линейной части (дороги, вертолетные площадки, дома линейных обходчиков и т.п.).

3)Дожимные компрессорные станции. Устанавливаются на подземных хранилищах газа.

-очистка от механических примесей

Газораспределительные станции

— узлы очистки поступающего газа от пыли и жидкости, оборудуемые висциновыми фильтрами, масляными пылеуловителями или газовыми сепараторами;

— узлы редуцирования, где давление газа снижается и автоматически поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов давления РД различной мощности;

— узлы учета количества газа с камерными диафрагмами на выходных газопроводах и расходомерами-дифманометрами:

— узлы переключения с запорными устройствами для направления потоков газа непосредственно в выходные газопроводы по базисным линиям, минуя ГРС в аварийных ситуациях либо при ремонте установок; на выходных линиях устанавливают пружинные предохранительные клапаны, через которые в случае непредвиденного повышения давления в системе газ автоматически сбрасывается в атмосферу;

— установки подогрева газа, чтобы предотвратить образование гидратных пробок; обычно для этого используются водогрейные котлы «Нерис» или ВНИИСТО с теплообменниками, которые служат одновременно для отопления ГРС;

— установки одорирования газа с одоризационными колонками и емкостями для одоранта;

-внешние входные и выходные трубопроводы — гребенка с большим числом запорной арматуры;

-устройства КИП и автоматики;

-электрооборудование и регулирующие устройства электрохимической защиты примыкающей линейной части газопровода.

Все ГРС оборудуют автоматически действующими регулирующими клапанами в комплекте с регуляторами давления или пневмореле, расходомерными и другими установками.

1. Характеристика и состав природных углеводных газов.

Природные газы представляют собой смесь, состоящую из несколь­ких чистых веществ, химически не взаимодействующих между собой: метана СН4 , этана С2 Н6 , пропана С3 Н8 , бутана С4 Н10 и других углеводо­родов.

Технологические характеристики природных газов и их компонентов.

В природных газах чисто газовых месторождений страны основным компонентом смеси является метан СН4 содержание которого в смеси составляет от 92 до 98% по объему. Остальные 2—8% приходится на «производные» метана — гомологи метана и азота. Как отмечалось выше, кроме чисто газовых месторождений, имеются так называемые газоконденсатные месторождения. Конденсат состоит из легких бензи­новых фракций и сжиженных углеводородных газов, обладающих спо­собностью к выпадению из смеси.

Кроме двух названных типов газовых месторождений, различают еще понятие нефтепромысловых газов, сопутствующих месторождени­ям нефти. Содержание метана в таких газах колеблется от 30 до 90% по объему. Этот газ выделяется из нефти, поднимаемой на поверхность, в специальных ловушках-трапах. Обычно в 1 тонне добываемой нефти содержится 200^400 м 3 газа при нормальных физических условиях.

Теплофизические свойства метана, содержащегося в большом коли­честве в природных газах, перекачиваемых по газопроводам, практи­чески полностью и определяют свойства природных газов.

Метан СН4 — наиболее легкий из углеводородов, плотность его при

нормальных физических условиях составляет 0,717 кг/м 3 . Отношение его плотности к плотности воздуха равно 0,554.

Метан — это бесцветный газ, не имеющий запаха. Он нетоксичен, но при большой концентрации в воздухе вызывает удушье. При давлении 0,1 МПа и температуре-162 °С он сжижается.

Вслед за метаном в гомологическом ряду идет этан С2 Н6. По плотно­сти этот газ близок к воздуху; при давлении 0,1 МПа и температуре 20 °С он может рассматриваться как идеальный газ. В природных газах чисто газовых месторождений содержатся лишь доли процента этана. Увеличение содержания этана в составе природного газа повышает его теплоту сгорания. В соответствии с этим этан является ценным компо­нентом газообразования топлива.

Следующий насыщенный углеводород — пропан С3 Н6 . Пропан в 1,5 раза тяжелее воздуха. Различие в составе пропана и этана сводится к наличию в молекуле пропана одной группы СН2 . Каждый последую­щий углеводород данного гомологического ряда отличается от преды­дущего на одну группу СН2 , называемую группой гомологической раз­ности. Пропан содержится в сравнительно незначительном количестве в природных газах чисто газовых месторождений. Значительно больше его содержится в природных газах газоконденсатных месторождений. Пропан легко сжижается. Температура сжижения его при атмосфер­ном давлении равна -43 °С. При снижении давления сжиженный пропан легко испаряется, что позволяет хранить и транспортировать его в сжи­женном виде при небольшом давлении, а перед использованием регазифицировать и сжигать в газообразном состоянии.

Бутан С4 Н10 — газ, имеющий два изомера — н. бутан и изобутан. Оба изомера при давлении 0,1 МПа легко переходят в жидкое состояние. При этом давлении н. бутан становится жидкостью при температуре -0,5 «С, а изобутан при температуре -10,5 °С. Следовательно, бутан, как и пропан, легко сжижаются и составляют основу сжиженных углеводо­родных газов. Парциальные давления этана, пропана и бутана очень малы, и в газовой смеси они могут рассматриваться как идеальные газы. Кроме углеводородов, в состав природных газов входят негорючие газы, к которым относятся азот, диоксид углерода, или углекислый газ, и кислород.

Азот N является двухатомным бесцветным газом, не имеющим запа­ха и вкуса. Азот практически не реагирует с кислородом, поэтому его рассматривают как инертный газ. В большинстве природных газов его содержание составляет 0,5-3%.

Диоксид углерода С02 является бесцветным тяжелым газом со слег­ка кисловатым запахом и вкусом. Этот газ не способен к горению. При высоком содержании углекислого газа в воздухе (5—10% по объему) этот газ вызывает удушье. Содержание диоксида углерода в природном газе обычно не превышает 1% по объему.

При давлении 0,1 МПа диоксид углерода, минуя жидкое состояние, переходит в твердое состояние при температуре — 78 0 С. Твердый диок­сид углерода называют сухим льдом и используют для хранения пище­вых продуктов.

Кислород О, является бесцветным газом без запаха и вкуса. Плот­ность кислорода при нормальных физических условиях равна 1,34 кг/м 3 . В процессе горения кислород играет роль окислителя. Примесь кисло­рода в газообразном топливе допускается не более 1 % по объему как по соображениям взрывобезопасности, так и в целях предохранения обо­рудования от коррозии.

Физические характеристики компонентов природного газа.

Подготовка газа к транспорту

Добываемый из скважины газ содержит в своем составе пластовую воду в жидком состоянии, пластовую воду в парообразном состоянии, твердые частицы в виде песка, окалины и др.

Технологический процесс подготовки газа к транспорту состоит в следующих операциях:

Отделение от газа капельной жидкости и механических примесей – этот процесс называется сепарацией. Аппараты, в которых осуществляют этот процесс – сепараторы.

Процесс сепарации происходит под действием различных сил:

Центробежных сил (завихрение)

Инерционных сил (тела после ускорения двигаются по инерции)

Адгезией (прилипание частиц при ударе о преграду)

В зависимости от действующих сил, различают:

Центробежные (относятся циклонные сепараторы и вихревые коллекторы).

Промышленность выпускает гравитационные сепараторы в вертикальном ,горизонтальном, и сферическом исполнениях.

Когда в одном сепараторе используется действие нескольких сил для разделения ГЖС, то конструируют многофункциональные аппараты смешанного типа.

Сепаратор состоит из:

9,7,1.-выходные патрубки.

2.- отбойная секция.

3.- осадительная камера.

5.-сборник жидкости и твердых частиц.

6. — подогреватель ( паровой змеевик).

8. — входной патрубок.

Процесс сепарации начинается практически сразу при входе газа в аппарат. Для этого применяют тангенциальный ввод и завихрители потока. Тангенциальный ввод направляет поток по образующей поверхности цилиндрического корпуса сепаратора. При таком вводе движение газа приобретает вращательный характер, а на частицы начинают действовать центробежные и инерционные силы. Твердые частицы и жидкость отбрасываются к стенкам аппарата, прижимаются и стекают по ним вниз в сборник жидкости.

Осадительная камера предназначена для гравитационного отделения твердых и жидких частиц от потока газа.

Отбойная секция предназначена для отделения от газа самых мелких частиц уносимых с потоком газа. Элементы отбойной секции бывают: жалюзийные (I), сеточные насадки (II) и фильтроэлементы (III).

Жалюзи изготавливают из гофрированной и нержавеющей стали, криволинейные каналы жалюзийной секции предназначены для многократного изменения направления движения газа. Капли жидкости и твердые частицы под действием сил инерции и молекулярного трения осаждаются на поверхности жалюзи и стекают вниз в виде тонкой пленки.

Читайте также  Процесс производства стали в электропечах

Сеточные насадки изготавливают из сетчатого рукава, диаметром 90 мм, изготовленного из тонкой проволоки. Твердые и жидкие частицы задерживаются в ячейках сетки и на поверхности проволоки.

Фильтроэлементы изготавливают из: фторопласта, пластмассы, керамики. Газ свободно проходит через поры фильтра, а жидкость и твердые частицы – задерживаются.

В нижней части сепаратора расположен сборник жидкости (5), из которого через патрубок (9) отводится пластовая вода и газовый конденсат, а через патрубок (7) осадок твердых частиц (шлам). Для предупреждения замерзания жидкости в сборной камере устанавливают паровой или водяной змеевик подогреватель (6).

Газ, очищенный после сепаратора от твердых частиц и жидкой фазы (капельной влаги) содержит влагу в виде пара. Транспортировать такой газ по магистральным газопроводам нельзя, так как в результате понижения температуры газа из него может конденсироваться капельная вода, что может привести к образованию гидратов. С этой целью на установке комплексной подготовки газа применяют различные виды осушки газа от паровой влаги.

В настоящее время существуют следующие методы осушки газа:

1. Адсорбционный – осушку газа осуществляют твердыми поглотителями — адсорбентами;

2. Абсорбционный – осушку газа осуществляют жидкими поглотителями – абсорбентами;

3. Низкотемпературная сепарация (НТС)– при этом методе для осушки газа используется его охлаждение для конденсации паровой влаги. После конденсации пара в капельную жидкость ее улавливают в низкотемпературном сепараторе.

Промышленные адсорбенты и абсорбенты должны удовлетворять следующим требованиям:

— иметь высокую влагоемкость.

— обладать низкой растворяющей способностью по отношению к газу и конденсату

— иметь большую удельную поверхность (адсорбирующую емкость)

— обладать способностью к восстановлению (регенерация).

— иметь высокую механическую прочность (для твердых поглотителей, чтоб перепад давления не изменял их свойства)

Подготовка природного газа к транспортировке в трубопроводе

Природный газ широко используют как недорогое топливо с высокой теплотворной способностью (при сжигании 1 куб.м. выделяется до 54 400 кДж). Это один из лучших видов топлива для бытовых и промышленных нужд. Самым распространенным способом доставки газа потребителям является транспортировка по трубопроводам.

Однако, перед подачей в магистральные трубопроводы газ необходимо подготовить, дабы он соответствовал ряду требований. Наиболее сложно достижимыми из них являются температура точки росы по воде и углеводородам. Для соответствия этим требованиям существуют следующие основные решения:

1. Низкотемпературная сепарация (НТС)

Данная технология предусматривает:

  • первичную сепарацию газа и улавливание жидкостных пробок во входном газосепараторе;
  • охлаждение входного потока газа в теплообменнике газ/газ потоком охлажденного газа;
  • охлаждение газа за счет дросселирования потока, здесь могут использоваться дроссель (эффект Джоуля-Томсона), трубка Ранка, турбодетандер;
  • последующая сепарация охлажденного газа в низкотемпературном сепараторе газа;
  • подогрев подготовленного газа в теплообменнике перед подачей в магистраль.

2. Низкотемпературная конденсация (НТК)

  • первичную сепарацию газа и улавливание жидкостных пробок во входном газосепараторе;
  • охлаждение входного потока газа в теплообменнике за счет внешнего источника охлаждения, которыми могут быть аппараты воздушного охлаждения (АВО), различные холодильные машины;
  • последующая сепарация охлажденного газа в низкотемпературном газосепараторе.

3. Абсорбционная подготовка газа

  • первичную сепарацию газа и улавливание жидкостных пробок во входном газосепараторе;
  • абсорбционную колонну, в которой жидким абсорбентом поглощается влага, находящаяся в газе;
  • выходной газосепаратор, в котором осуществляется осаждение (улавливание) абсорбента.

4. Адсорбционная подготовка газа

  • первичную сепарацию газа и улавливание жидкостных пробок во входном газосепараторе;
  • адсорбционную колонну, в которой твердым адсорбентом поглощается влага, находящаяся в газе;
  • выходной фильтр-сепаратор, в котором осуществляется осаждение (улавливание) адсорбционной пыли.

Метод низкотемпературной сепарации (НТС)

Специфика добычи природного газа заключается в высоких давлениях внутри пласта на первых этапах разработки месторождения. Газ выходит из скважины со значительным давлением, порядка 100-150 атм. и выше, которое можно преобразовать в дешевый холод при дросселировании потока. Поэтому логично, что самый легкий и распространенный вариант обработки газа при таких условиях — это низкотемпературная сепарация газа (НТС), где используется минимум капитальных вложений при удовлетворяющих показателях на выходе. Также, большим плюсом этого метода является простота эксплуатации и обслуживания оборудования. Как правило, основная технология включает в себя несколько сосудов под давлением (сепараторы), несколько теплообменников и дроссель (или турбодетандер).

Рисунок 1. Типичная схема установки низкотемпературной сепарации (НТС)

Описание типичной схемы установки низкотемпературной сепарации (НТС)

Сырой газ со скважин поступает во входной сепаратор, где отделяется жидкая фаза (пластовая вода с растворенными ингибиторами и сконденсировавшийся углеводородный конденсат). Отсепарированный газ направляется в рекуперативные теплообменники 1 для рекуперации холода с дросселированного потока газа. Для предупреждения гидратообразования в поток газа перед теплообменником впрыскивают ингибитор гидратообразования (гликоль или метанол). Охлажденный газ из теплообменников поступает на дроссель или детандер, где за счет дросселирования (или детандирования) падает температура потока. После охлаждения в газ поступает в низкотемпературный сепаратор, где из потока газа отделяются сконденсировавшиеся жидкие углеводороды и водный раствор ингибитора гидратообразования. Сухой газ из низкотемпературного сепаратора проходит через рекуперативный теплообменник 1, где нагревается и далее поступает в рекуперативный теплообменник 2, где нагревает отходящую жидкую фазу из НТС и только потом подается в магистральный газопровод. Жидкая фаза из низкотемпературного сепаратора нагревается в рекуперативном теплообменнике 2 и далее поступает в трехфазный сепаратор, откуда газ выветривания отправляется либо на факел, либо используется на собственные нужды. Водный раствор ингибитора, выводимый снизу трехфазного сепаратора, направляется на регенерацию, а конденсат — на дальнейшую стабилизацию на установку стабилизации конденсата (УСК).

Минусы установки низкотемпературной сепарации (НТС)

При всех плюсах этого метода, стоит отметить один фатальный минус. Примерно через 3-5 лет после начала разработки месторождения, давление добываемого газа начинает постепенно падать, из-за чего НТС теряет свое основное преимущество – дешевый холод. Соответственно, такой способ обработки газа перед его транспортировкой не позволяет стабильно достигать требований по подаче газа в магистральный газопровод, что делает его не только малоэффективным, но и зачастую вовсе бесполезным. Также, из минусов НТС стоит отметить, низкое извлечение конденсата – извлекается только конденсат, находящейся в жидкой фазе. Значительная же часть тяжелых углеводородов остается в газе, из-за чего не достигается требуемая температура точки росы по углеводородам. Это приводит не только к проблемам при эксплуатации трубопроводов, но и к недополученной прибыли для эксплуатирующей организации.

Также, стабилизация конденсата методом выветривания предполагает большие потери, связанные с уносом «ценных» компонентов. Подготовка конденсата в колонне-стабилизаторе позволяет в разы сократить расход газа, сжигаемого на факеле, и увеличить количество конденсата. Выделим основные минусы НТС:

  • СОГ не соответствует требованиям СТО Газпром 089-2010
  • недоизвлечение конденсата (особенно в летний период)
  • потери газа на факеле

Методы, применяемые «ГазСёрф» для исключения данных проблем

Компания «ГазСёрф» предлагает более эффективные решения подготовки газа, направленные на стабильное получение основного продукта (СОГ) необходимого качества, а также максимально возможное извлечение всех субпродуктов из поступающего газа, что позволяет получать не только дополнительные прибыли для эксплуатирующей организации, но и уменьшать сбросы в атмосферу, тем самым избежав/уменьшив штрафы от надзорных органов.

В данной статье мы хотели бы обратить внимание на технологию, которая по своей сути близка к низкотемпературной сепарации, но более продвинута в исполнении, что позволяет избежать всех недостатков, присущих НТС и при этом увеличить эффективность установки в целом: и по получаемым продуктам и по экономическим показателям. Имеется ввиду низкотемпературная конденсация (далее НТК) газа при помощи установки внешнего холода с дальнейшей стабилизацией конденсата, а также возможностью получения таких продуктов как ШФЛУ, СПБТ и конденсат газовый стабильный.

Метод низкотемпературной конденсации (НТК)

Низкотемпературная конденсация (далее НТК) — процесс изобарного охлаждения природного и попутного нефтяного газа, сопровождающийся последовательной конденсацией отдельных компонентов газового конденсата или их фракций при определенном давлении. Осуществляется при температурах от 0 до минус 40°C.

Разделение углеводородных газов методом НТК осуществляется путем охлаждения внешним холодом до заданной температуры при постоянном давлении, сопровождающегося конденсацией извлекаемых из газов компонентов, с последующим разделением в сепараторах газовой и жидкой фаз.
Высокой четкости разделения углеводородных газов путем однократной конденсации и последующей сепарации добиться практически невозможно, поэтому современные схемы НТК включают ректификационные колонны деметанизации/деэтанизации/дебутанизации.
Газовая фаза при этом выводится с установки с последней ступени сепарации, а жидкая фаза после теплообмена с потоком сырьевого газа поступает на питание в колонну деметанизации или деэтанизации для дальнейшей подготовки конденсата.

Использование данного метода за счет искусственного внешнего холода позволяет поддерживать стабильную точку росы вне зависимости от времени года и перепада давлений (в отличие от НТС), и добиваться более глубокого извлечения тяжелых углеводородов. Точка росы по углеводородам при расчете НТС не ниже минус 10 С, а на установках НТК доходит до минус 40 С, что значительно повышает количество жидкого продукта в виде ШФЛУ, СПБТ и конденсата газового стабильного. Кроме того, стабилизация конденсата в колоннах значительно сокращает сбросы газа на факел и увеличивает количество жидких продуктов.

Плюсы установки низкотемпературной конденсации (НТК)

  • стабильная точка росы (даже при падении давления газа в скважине) за счет регулирования мощности внешнего холодильного цикла;
  • возможность поддержания более низких температур при охлаждении газа, получение за счет этого дополнительных жидких продуктов;
  • стабилизация конденсата в колоннах значительно сокращает потери на факел.

Таблица 1. Сравнение дегазации в емкостях и стабилизации конденсата в зависимости от температуры охлаждения в НТС или НТК

Температура сепарации, 0 С

Массовый расход жидкости из сепараторов

Конденсат давления насыщенных паров (ДНП)

100 кПа

Конденсат давления насыщенных паров (ДНП)

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: