Контроль за качеством природного газа транспортируемого по магистральным газопроводам

При более жестких требованиях к точке росы газа по влаге на уровне «минус» 40… «минус» 70⁰С применяют процесс адсорбционной осушки газа на твердых поглотителях (силикагели или молекулярные сита).

Абсорбционный метод осушки природных газов может быть использован как для чисто газовых месторождений, в которых содержание метана составляет более 97.0% , а углеводородного конденсата С₅+высш. До 0.2% об., так и для осушки попутных нефтяных газов с содержанием целевых компонентов до 350 г/м^З.

Основным оборудованием в процессах абсорбционной осушки газа, обеспечивающим требуемые показатели качества готового продукта, являются абсорберы, эффективность работы которых определяется степенью извлечения воды из газа, обеспечением номинальной производительности аппарата при минимальных потерях гликоля с осушенным газом и максимальным межревизионным периодом.

Факторами, влияющими на эффективность осушки газа, являются:

- эффективность работы ступени сепарации, влияющей на количество мехпримесей, солей, концентрацию воды в насыщенном гликоле, что в свою очередь, определяет срок службы фильтрующих элементов абсорбера, фильтров гликоля, насосов, арматуры и др., а также влияет на эффективность работы системы регенерации абсорбента;

- линейная скорость газового потока, которая зависит от параметров газа - его расхода, давления и температуры;

- эффективность работы массообменной секции аппарата, которая обеспечивает глубину осушки газа и влияет на величину нагрузки на фильтрационную секцию абсорбера;

- эффективность работы фильтрационной секции абсорбера, от которой зависит величина потери абсорбента с осушенным газом и величина межревизионного периода.

3.3 Оптимальные параметры газопроводных систем

При оптимизации и расчетах эффективности газопроводного транспорта решаются следующие задачи:

сравнение трубопроводного транспорта с транспортом других видов и определение рациональной сферы его использования;

сравнение вариантов трубопроводного транспорта;

выбор из всех возможных оптимальных технологических, конструктивных параметров и строительных решений трубопроводных систем;

определение прогнозируемого, планируемого или проектного эффекта (абсолютная эффективность) развития газопроводной сети;

определение цены на транспортируемый продукт;

оценка эффективности интеграционных инвестиционных программ по созданию международных трубопроводных систем и поставок оборудования и труб на компенсационной основе;

определение эффективности целевых программ экспорта и импорта топлива и углеводородного сырья с использованием трубопроводного транспорта.

Техническую основу эффективности трубопроводного транспорта составит непрерывность транспортирования, объединение в одной вещественной структуре элементов пути, подвижного состава и движителя: перемещение только транспортируемого продукта при стационарных движителях, таре, а также территориальной закрепленности обслуживающего персонала; возможность передачи транспортируемого продукта непосредственно на технологические установки; отсутствие перевалок и малые потери, высокая экологическая нейтральность; улучшение потребительских свойств продуктов в процессе их транспортирования и др. Это обеспечивает высокую скорость обращения и пропускную способность, высокую производительность труда и низкую стоимость перевозок.

При анализе эффективности и оптимизации газопроводной системы учету подлежит влияние ее развития на единую газоснабжающую систему ЕГС в целом, а также транспортную сеть страны. В тех случаях, когда сооружение и эксплуатация трубопроводов вызывают затраты (потери) и результаты (эффекты) в смежных отраслях, они должны быть учтены в расчетах.

Эффективность масштабных программ развития транспортных систем оценивается по критериям народнохозяйственного уровня -- критерию национального дохода и критерию прибавочного продукта, создаваемых в результате осуществления данной программы. Для расчета хозрасчетной эффективности используется критерий прибыли (для международных трубопроводов -- валютной выручки) от реализации продукции. Применение критерия минимума приведенных затрат допускается в простейших локальных задачах (выбор оборудования, конструктивных решений и т. п.).

Наряду с общим критерием целесообразно использовать также и аналитические показатели: удельные капитальные вложения и эксплуатационные затраты производства на объем транспортирования или в расчете на конечную продукцию; металлоемкость и энергоемкость транспорта; производительность труда; надежность транспортирования; сроки строительства трубопровода и др.

Для определения абсолютной эффективности крупных программ развития газопроводных систем в качестве экономико - математической модели можно использовать предложенный А. Г. Аганбегяном и Б. С. Вайштейном метод динамического баланса с распределением затрат и результатов по годам (для международных трубопроводов раздельно в советских рублях и иностранной валюте с последующим, в случае необходимости, приведением к единой мере через экспортные и импортные эквиваленты). Расчеты динамического баланса проводятся по всему инвестиционно-производственному циклу. Расчет ведется исходя из определения национального дохода как вновь созданной стоимости, т. е. по стоимостной оценке произведенной конечной продукции за вычетом затрат прошлого труда. Определение прибавочного продукта (очищенного от повторного счета) выполняется по стоимостной оценке произведенной конечной продукции за вычетом затрат прошлого труда и заработной платы. Стоимость экспортной продукции, импортируемых ресурсов, а также материальных ресурсов, которые могут быть предметом экспорта, определяется по мировым ценам.

Применительно к программам развития газотранспортных систем, включающих и экспортные газопроводы, выражение для критериального показателя будет следующим:

Э_Я=?ЕЭ_j = ВЯ-- U_Я -- K_Я ±Э_сЯ,

В_Я = ? В_j = ? (Ц_эк с Y_эк +З Y);

U_Я =? U_j=? (С_эк Y_эк+ С Y+ И_с)_j;

K_Я =? К_j= ?( К_т+ К_с);

Э_сЯ =? Э_сj

В_Я --- сумма валовой выручки от поставок газа на конец Я-го года; U_Я --сумма годовых издержек на конец Я-го года; U_j -- годовые издержки j-го года; С_эк--себестоимость транспортирования газа на экспорт; С -- себестоимость транспортирования газа, направляемого внутренним потребителям; И_с -- годовые издержки в сопряженных отраслях; K_Я -- сумма капитальных вложений на конец Я-го года; К_j -- капитальные вложения j -го года; К_т, К_с -- капитальные вложения в трубопроводный транспорт и смежные отрасли; Y_эк, Y --объем транспорта газа на экспорт и внутренним потребителям; В,-- валовая выручка /-го года; Ц_эк-- экспортная цена; 3 -- замыкающие затраты на газ; с -- переводной коэффициент иностранной валюты в рубли; П -- затраты на добычу газа; Э_с -- эффекты (потери) в смежных звеньях народного хозяйства (без учета И_с и К_с) на конец Я-го года.

В динамической модели должны быть также учтены изменения технико-экономических показателей во времени.

Наряду с оптимизацией по максимуму абсолютного эффекта может выполняться оценка сравнительной эффективности. В этом случае критерием выступает минимум народнохозяйственных (полных) приведенных затрат. Расчеты по такому критерию применительно к отдельному газопроводу требуют последовательного согласования локальных решений с решениями по ЕГС в целом и в смежных отраслях. Как показано В. А. Смирновым, эквивалентирование внешних (но отношению. к данному оптимизируемому газопроводу) связей может быть достигнуто введением в расчет замыкающих оценок на транспортируемый газ, затрат на его добычу при учете ограничений ЕГС по основным ресурсам (трубы, ГПА и др.). В таком случае декомпозиция критерия народнохозяйственного уровня приводит к следующему критериальному показателю:

?[S_доб Q_вал + S_трQ_тов + З (Q_р - Q_тов)] > min

где S_доб, S_тр -- соответственно удельные приведенные затраты на добычу и транспорт газа; Q_вал, Q_тов -- валовая и товарная производительность соответственно; Q_р -- топливопотребление района, для снабжения которого сооружается оптимизируемый газопровод.

В случае, если затраты на добычу газа существенно меньше затрат на транспорт, можно использовать критерий минимума приведенных затрат на транспорт

П= Е_НК + Э > min

Такой подход правомерен, если из оптимизационных расчетов топливно-энергетического баланса и ЕГС уже найден поток газа, который должен быть передан в заданном направлении.

Оптимизация и расчет эффективности газопроводных систем ведутся по комплексному формализованно-эвристическому алгоритму, который включает в общем случае следующие основные стадии: формулировка задачи; выбор критерия; формирование конкурирующих вариантов (в расчетах сравнительной эффективности); выделение фиксированных и варьируемых параметров (признаков) н экспертная оценка интервалов проб для всех вариантов (в расчетах сравнительной эффективности); выявление факторов эффективности; формирование параметров экономико-математической модели; определение экономических показателей; расчет экономических показателей и величины критериального показателя; сопоставление прироста критериального показателя (по абсолютной или относительной величине) для всех вариантов; обоснование оптимального решения с учетом факторов, не подлежащих количественной оценке (социальные, политические и др.); принятие решения.

В общем случае к параметрам., подлежащим оптимизации, относятся рабочее давление, диаметр, расстановка (шаг) КС, степень сжатия ГПА, число рабочих и резервных агрегатов при заданной единичной мощности, уровень охлаждения газа на выходе КС. Обычно диаметр газопровода, рабочее давление, соотношение рабочих и резервных ГПА заранее заданы (принимаются максимально возможными), К искомым относятся шаг КС, степень сжатия при обеспечении допустимой загрузки по мощности агрегатов КС.

Зависимости для расчета гидравлического и теплового режимов газопровода, расходуемой и располагаемой мощности КС, расхода топливного газа приведены в ВСН--82 «Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов».

При определении экономических показателей транспорта газа выделяются четыре группы затрат:

экономическая оценка газа на входе системы;

капитальные вложения;

эксплуатационные затраты;

экономическая оценка газа на выходе системы.

Капитальные вложения в строительство магистральных трубопроводов условно делятся на три группы:

стоимость всех строительных работ и монтируемого оборудования;

стоимость оборудования, не требующего монтажа, а также инструмента и инвентаря;

прочие капитальные вложения.

Объем капитальных вложений определяется в действующих сметных ценах в зависимости от параметров системы, состава оборудования, района строительства и т. д. В составе капитальных вложений основную часть составляет сметная стоимость строительства, в которой наибольший удельный вес (до 80%) занимает стоимость строительно-монтажных работ. Последние включают прямые затраты, накладные затраты и плановые накопления.

Для проведения оптимизационных расчетов и технико-экономических обоснований используются укрупненные показатели капитальных вложений и сметной стоимости строительно-монтажных работ, а также аналогичные данные запроектированных систем. Базисные укрупненные показатели даны для условий строительства в равнинно-холмистой местности европейской части страны. Особенности сооружения трубопроводов в других регионах строительства учитываются с помощью корректирующих коэффициентов.

Стоимость строительства линейной части газопровода складывается из прямых и накладных затрат, плановых накоплений и прочих затрат.

Заключение

На основе проведенных комплексных научно-исследовательских работ по контроль качества природного газа транспортируемого магистральным трубопроводам, с использованиям предложенного нами эффективного осушающего и очищающего поглотителя можно сделать следующие выводы:

1. Выявлено, что для эффективной подготовке и обработки природного газа к транспортировке магистральным трубопроводам, целесообразно их осушат и очистит на жидких осушителях, обеспечивающих высокую гигроскопичностью.

2. Установлено, что эффективными жидкими поглотителями могут служить высококонцентрированные растворы ДЭГа и ТЭГа. Причем, использование в качестве поглотителя на основе высококонцентрированные растворы ДЭГ и ТЭГ позволяет снизить себестоимость получаемого природного газа.

3. Изучено, компонентный состав природного газа определение методом газовой хроматографии.

4. Разработаны технологические режимы осушки и очистки природного газа для повышения его качества.

5. Изучена оптимальные параметры газопроводных систем.

Список использованной литературы

1. Каримов И. А. Мировой финансово - экономический кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана. Тошкент: Узбекистан; 2009 г, с. 56.

2. Каримов И.А. Узбекистан на пороге XXI века: угрозы безопасности, условия и гарантии прогресса. - Ташкент: Узбекистан, 1997. - С. 224-227.

3. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин. // М: Недра,1980. - 301с.

4. Добыча, подготовка и транспорт природного газа и конденсата. Справочное руководство. Том II/Под ред. Ю.П.Коротаева. М., «Недра», 1984, с. 288

5. Бекиров Т.М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. М., «Недра», 1980, с. 293

6. Громов А.В., Гузанов Е.Н., Хачикян Л.А. и др. Эксплуатационнику магистральных газопроводов. - М.: Химия, 1987. - 176 с.

7. Афанасьев А.И., Малютин С.П., Кисленко Н.Н., Подлегаев Н.И. Влияние технологических добавок на пенообразующую способность ДЭА//Газовая промышленность. - 1984. - № 9. - С. 30-31.

8.Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков HM. Пеpеpаботка нефтяных и пpиpодных газов. - М.: Химия, 1981. - С. 47-48.

9.Белов П.С., Ясьян Ю.П., Гриценко А.И. //Газовая промышленность. - 1981. - № 6. - С. 29-30.

10.Дытнерский Ю.И., Брыков В.П., Каграманов Г.Г. Мембранное разделение газов. - М.: - 1991. - 344 с.

11.Исмайлова Х.И., Мурин В.И. Технология переработки кислого газа электродуговым методом//Сборник трудов ВНИИГАЗа. Сер. Повышение эффективности процессов переработки газа и газового конденсата. - М.:

1995. - ч. 1. - С. 35-39.

12.Исмайлова Х.И., Мурин В.И., Хрикулов В.В. Исследование процесса диссоциации кислого низкопотенциального газа электродуговым методом//Сборник трудов ВНИИГАЗа. Сер. Повышение эффективности процессов переработки газа и газового конденсата. - М.:1995.- Ч. 1.- С.27-34.

13.Кравец П.Д. Осушка и очистка пpиpодного газа от тяжелых углеводоpодов абсоpбентом ЭТ-1//Подготовка и пеpеpаботка газа и газового конденсат: Сборник. - М.: 1978. - № 12 - С. 25-29.

14.Касперович А.Г., Титусов В.А. Осушка газа высококонцентpиpованным абсоpбентом ЭТ-1//Подготовка, пеpеpаботка и использование газа:

Сборник. - М.: - 1987. - № 1.

15.Кембел Д. Очистка и переработка природных газов. - М.: Недра, 1977.-33 с.

16.Кеннард М.Л., Мейсен А. Борьба с потерями диэтаноламина//Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. - 1980. - № 4. - С. 63-67.

17.Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. - М.: Недра. 1968. - 392 с.

18.Жданова Н.В. Осушка природных газов - М.: Недра, 1975.-278 с.

19.Коротаев Ю.П. Борьба с гидратами при транспорте природных газов. - М.: Недра, 1973.-338 с.

20.Требин Ф.А. Добыча природного газа. - М.: Недра, 1976.-430 с.

21.Справочник работника магистрального газопровода/ Под ред. С.Ф.Бармина. Л., Недра, 1974. -241с.

22.Капцов И.И. Сокращение потерь газа на магистральных газопроводах. - М.: Недра, 1988.-188 с.

23.www.neft-gaz.com

24.Бекиров Т.М., Бекирова Г.К. Подготовка газа к транспорту при высоких давлениях//Подготовка и переработка газа и газового конденсата: Реф. сб. - М.: ВНИИЭгазпром. - 1980. - < 7. - С. 3-8.

25.Бекиров Т.М., Берго Б.Г. Пересмотреть значение точки росы га-за//Газовая промышленность. - 1984. - № 8. - С. 41-42.

26.Бекиров Т.М., Шаталов А.Т. Сбор и подготовка к транспорту природных газов. - М.: Недра, 1986.

27.Чугунов М., Хомич А. Справочник работника газовой промышленности. - Минск .: Наука техника, 1965-348с.

28.Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К.Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. М.: Недра, 2000

29.Зиберт Г., К., Клюйко В.В., Феоктистова Т.М. Тенденции развития технологического оборудования абсорбционной осушки газа. Сборник научных трудов, М. Недра, 2006

30.Зиберт Г.К., Седых А.Д., Михайлов Н.В. Подготовка и переработка углеводородных газов и конденсата. Справочное пособие., М., Недра, 2001

Размещено на Allbest.ru