Исследование экологического состояния окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа
Особенности функционирования нефтегазодобывающей отрасли - фактор, определяющий экологическую обстановку на территории Ханты-Мансийского автономного округа. Анализ технологической схемы утилизации попутного нефтяного газа на Ловинском месторождении.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.11.2016 |
Размер файла | 219,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра играет значительную роль не только в российском, но и в мировом экологическом балансе за счет обширной территории и огромного природно-ресурсного потенциала.
Основной проблемой северных районов являются выбросы от факельных установок при сжигании попутного нефтяного газа от нефтедобывающей промышленности.
Постановление Правительства РФ № 7 от 8 января 2009 года «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установка» обязало нефтяников обеспечить целевой показатель сжигания ПНГ на 2012 год и последующие годы в размере не более 5%.
Цель дипломной работы: исследовать качество атмосферного воздуха на территории Ханты-Мансийского автономного округа, предложить решение в области утилизации ПНГ.
Задачи дипломной работы:
1. Исследовать состояние атмосферного воздуха в ХМАО-Югре за 2011-2013 годах;
2. Рассмотреть технологию сжигания ПНГ на примере Ловинского месторождения;
3. Проанализировать природоохранные мероприятия, проводимые в регионе, в области снижения объемов сжигания ПНГ, и соответственно, выбросов от факельных установок;
4. Предложить наилучшие доступные технологии в сфере ПНГ.
1. Краткая характеристика территории Ханты-Мансийского автономного округа
1.1 Территориальное расположение
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра расположен в серединной части России и Евразийского материка. С запада на восток территория региона простирается на 1400 км от восточных склонов Северного Урала почти до берегов Енисея; с севера на юг -- на 900 км от Сибирских Увалов до Кондинской тайги. Крайняя северная точка расположена у истоков р. Хулга в Берёзовском районе, крайняя южная -- вблизи поселка городского типа Куминский, крайняя западная -- в горах Северного Урала у истоков р. Северная Сосьва, крайняя восточная -- у истоков р. Вах. На севере, округ граничит с Ямало-Ненецким автономный округом, на северо-западе -- с Республикой Коми, на юго-западе -- со Свердловской областью, на юге -- с Тобольским и Уватским районами Тюменской областью, на юго-востоке и востоке -- с Томской областью и Красноярским краем.
В Ханты-Мансийском автономном округе протекают две крупных реки: Обь, протяженностью 3650 км и ее приток Иртыш, длина которого 3580 км. Притоки этих рек также соизмеримы с крупными водными артериями. К примеру, Большой Юган и Вах (притоки Оби) сравнивают с Вислой и Одрой. Приток Иртыша река Конда сопоставима с Рейном. Практически все реки округа имеют низкую скорость течения, характеризуются весенне-летними разливами и паводками. Треть территории округа занимают болота. В окружении болот и лесов расположено около 300 тыс. озёр.
1.2 Климатические условия
Ханты-Мансийский автономный округ приравнен к районам Крайнего Севера. Климат округа умеренный континентальный, характеризующийся быстрой сменой погодных условий, особенно осенью и весной, а также в течение суток. На формирование климата существенное влияние оказывает защищённость территории с запада Уральским хребтом, а также открытость с севера, способствующая беспрепятственному проникновению холодных арктических масс. Немаловажную роль играет равнинный характер местности с большим количеством рек, озёр и болот. Зима суровая и продолжительная с устойчивым снежным покровом, лето короткое и сравнительно тёплое. Для переходных сезонов (весна, осень) характерны поздние весенние и ранние осенние заморозки. Средняя температура января по округу колеблется в пределах - 18-24C. Наиболее низкие температуры воздуха (до -60-62C) были зарегистрированы в долине реки Вах в Нижневартовском районе.
Продолжительность периода с отрицательной температурой воздуха может достигать 7 месяцев, с октября по апрель; с устойчивым снежным покровом - 180-200 дней - с конца октября до начала мая. До середины июня нередки заморозки. Самый тёплый месяц июль характеризуется средними температурами от 15,C (на северо-западе) до 18,4C (на юго-востоке). Абсолютный максимум достигает 36C. Годовая продолжительность солнечного сияния по округу составляет 1600-1900 часов, в Ханты-Мансийске - 1765 часов. Летом преобладающее направление ветра северное, в отличие от зимы, когда чаще наблюдается южный ветер. Годовое количество осадков - 400-620 мм. Высота снежного покрова от 50 до 80 см. Максимум осадков приходится на тёплое время года. Даже при сравнительно небольшом их количестве величины испарения весьма несущественны, в результате чего вся территория региона располагается в зоне избыточного увлажнения (таблица 1.1).
Таблица 1.1 -Температурный режим
Показатель |
Янв. |
Февр. |
Март |
Апр. |
Май |
Июнь |
Июль |
Авг. |
Сен. |
Окт. |
Нояб. |
Дек. |
Год |
|
Абсолютный максимум, С |
6,1 |
4,5 |
13,0 |
25,1 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
31,6 |
27,3 |
20,4 |
8,7 |
3,1 |
34,5 |
|
Средний максимум, С |
-14,9 |
-13,6 |
-3,5 |
3,7 |
12,9 |
20,2 |
23,0 |
18,9 |
11,8 |
3,5 |
-7,1 |
-12,8 |
3,5 |
|
Средняя температура, С |
-18,9 |
-16,8 |
-8,3 |
-1,4 |
7,5 |
15,5 |
18,4 |
14,4 |
7,7 |
0,2 |
-10,8 |
-16,5 |
-08 |
|
Средний минимум, С |
-22,9 |
-21,6 |
-12,7 |
-5,5 |
2,8 |
10,9 |
14,0 |
10,6 |
4,4 |
-2,3 |
-13,6 |
-20,9 |
-47 |
|
Абсолютный минимум, С |
-49 |
-46,5 |
-40,1 |
-31,3 |
-14,9 |
-4,6 |
1,2 |
-1 |
-7,5 |
-28,6 |
-43,4 |
-49 |
-49 |
|
Норма осадков, мм |
32 |
22 |
27 |
29 |
46 |
55 |
61 |
83 |
55 |
45 |
39 |
36 |
530 |
Таким образом, для ХМАО-Югры характерны следующие температурные режимы:
Среднегодовая температура -- ?0,8 °C.
Среднегодовая скорость ветра -- 2,4 м/с.
Среднегодовая влажность воздуха -- 77 %.
1.3 Полезные ископаемые
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра является одним из лидеров среди субъектов Российской Федерации по ряду показателей, таких как добыча нефти, производство электроэнергии, а также по объему промышленного производства. Высокие показатели обусловлены освоением и эксплуатацией богатой природно-ресурсной базы. Предприятиями и организациями электроэнергетики автономного округа в 2013 году выработано около 88,0 млрд. киловатт-часов лектроэнергии, что выше 2012 года на 3,9%. Основную долю выработки электроэнергии на территории автономного округа обеспечивают ОАО «Сургутская ГРЭС-1», ОАО «Сургутская ГРЭС-2», ОАО «Нижневартовская ГРЭС» и Няганьская ГРЭС. Ведущей отраслью промышленности автономного округа является нефтегазодобывающая отрасль. На долю автономного округа приходится 48,7% общероссийской добычи нефти и газа. По состоянию на 01.01.2014 г. производственную деятельность в автономном округе ведут 84 компании, владеющие долгосрочными лицензиями на право пользования недрами с целью разведки и добычи углеводородного сырья. Динамика добычи нефти по годам (тыс. тонн в год), представлены в таблице 1.2.:
Таблица 1.2 - Динамика добычи нефти по годам
2011 год |
2012 год |
2013 год |
|
262 482,0 |
259 938,0 |
255 079,3 |
|
на 1,3 % ниже, чем в 2010 году, (а именно на 3 502,8 тыс. тонн) |
на 1% ниже, чем в 2011 году, (а именно на 2 544 тыс. тонн) |
на 1,9% ниже, чем в 2012 году, (а именно на 4 858,7 тыс. тонн) и 2,4% ниже, (а именно на 7 402,7 тыс. тонн), чем в 2011 году |
За 2013 год на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры добыто 255 079,3 тыс. тонн нефти, что на 1,9% меньше добычи за 2012 год, или в абсолютных единицах - 4 889,9 тыс. т.
Основная доля добычи газа приходится на попутный нефтяной газ (добыча природного газа невелика). Если проследить динамику добычи и использования попутного нефтяного газа, включая газ, сожженный на факелах (млрд. м3 в год), то можно увидеть следующее (таблица 1.3).
Таблица 1.3 - Динамика добычи и использования ПНГ
Год |
Добыча |
Использование |
|
2011 |
36,6 |
31,2 |
|
2012 |
35,8 |
31,9 |
|
2013 |
35,9 |
32,8 |
Тем самым, если проследить динамику добытого, то можно увидеть следующее: 2011 год - на 1% больше, чем в 2010 году; 2012 год - на 2,1 % меньше, чем 2011 год; 2013 год - на 0,19% больше, чем в 2012 году.
Если прослеживать динамику использованного ПНГ, то можно увидеть следующее: 2011 год - на 0,2 % меньше, чем в 2010 г. (71 млн. м3); 2012 год - на 3,8 % больше, чем в 2011 г. (в связи с вводом новых объектов производственной инфраструктуры, способствующей повышению уровня рационального использования ПНГ; 2013 год - на 2,3% больше, чем в 2012 г
За 2013 год 76,3% всех ресурсов попутного нефтяного газа или почти 25 млрд. м3 переработано на газоперерабатывающих заводах Югры.
Разведка и добыча углеводородного сырья.
По состоянию на 01.01.2014 г. на территории округа вели свою производственную деятельность 84 компании, владеющих долгосрочными лицензиями на право пользования недрами с целью разведки и добычи углеводородного сырья. Из них в состав вертикально-интегрированных нефтяных компаний входят 47 предприятий, 37 - независимые компании.
На территории округа разведаны месторождения кварца, бурого угля, рудного и россыпного золота, цеолитов, редких металлов, стекольного песка, бентонитовых глин, строительного камня, кремнистого сырья, кирпично-керамзитовых глин. В Ханты-Мансийском автономном округе учтены запасы жильного кварца - 368 тыс. т, в том числе пригодного для получения высоких сортов «особого чистого» кварца. Западная часть округа (левобережье Оби) обладает уникальными ресурсами кристобалитопаловых пород (опоки, диатомиты, диатомовые глины). Ресурсы выделенной при ГГК-1000/3 (лист Р-41) Обской опалитоносной зоны, по категории Р3 составляют 41 963,5 млн.т. На Приполярном Урале выделены бокситоперспективные районы - Северо-Сосьвинский, Вольинско-Ятринский и Хулгинский (бокситоносность в палеозойских отложениях) и Туяхланьинское и Люльинское проявления мезозойских бокситов. Генетическая связь геологических формаций Приполярного Урала с таковыми на Северном и Среднем Урале позволяет утверждать о достаточно высоких перспективах территории округа на бокситы, там же в настоящее время из благородных металлов широко развиты в основном месторождения россыпного золота. Всего в распределенном фонде недр находится 5 месторождений кварца, 7 месторождений россыпного золота и 1 месторождение цеолитов.
Шесть месторождений добычи угля, выявленны в зауральской части округа, приурочены к Северо-Сосьвинскому буроугольному бассейну. Наиболее крупные из них Люльинское и Оторьинское; учтено 12 месторождений россыпного золота.
Кроме того, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра обладает запасами следующих видов полезных ископаемых (ОПИ): пески, песчано-гравийные смеси, супеси, суглинки, кирпично-керамзитовые глины, строительный камень, кремнистое сырье, торф, сапропель.
На территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры по состоянию на 01.01.2014 г. право пользования участками недр для целей геологического изучения, разведки и добычи полезных ископаемых имели 107 предприятий на основании 474 лицензий. По сравнению с предыдущим годом количество предприятий, осуществляющих пользование участками недр для целей геологического изучения, разведки и добычи общераспространенных полезных ископаемых, уменьшилось на 11 предприятий.
Четвертая часть всех участков недр, находящихся в пользовании для целей геологического изучения, разведки и добычи общераспространенных полезных ископаемых, расположена на территории муниципального образования Сургутский район (24,9%).
Из общего количества действующих лицензий 47,4% имеют крупные пользователи недр (более 10 лицензий), из которых самым крупным является ООО «Газпром трансгаз Югорск» - 56 лицензий; ОАО «Сургутнефтегаз» имеет 46 лицензий; ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» - 38 лицензий; ООО «РН-Юганскнефтегаз» - 43 лицензии; ООО «Сибгидромехстрой» - 11 лицензий.
В 2013 году зарегистрировано 26 лицензий на право пользования недрами для целей разведки и добычи месторождений общераспространенных полезных ископаемых, в том числе песка - 19 шт., супеси/суглинков - 3 шт., ПГС - 2 шт., торфа - 1 шт., сланца - 1 шт.
По состоянию на 01.01.2014 г. добычу общераспространенных полезных ископаемых для собственных производственных и технологических нужд на основании утвержденного технического проекта, в границах предоставленного в соответствии с федеральным законодательством горного и (или) геологического отвода осуществляло 18 пользователей недр на основании 321 уведомления.
1.4 Источники негативного воздействия на окружающую среду
Промышленность.
Промышленность Ханты-Мансийского автономного округа представлена нефтедобывающей отраслью - 88,6% от всей промышленности, электроэнергетика - 6,8%. В отраслевой структуре промышленной продукции нефтегазодобывающая промышленность составляет 89,4%, электроэнергетика - 5,5%, машиностроение и металлообработка - 2,4%, газоперерабатывающая - 1,6%, лесозаготовительная и деревообрабатывающая - 0,24%, производство строительных материалов - 0,24%, пищевая - 0,17%, нефтеперерабатывающая - 0,1%. Сельское хозяйство. Природные условия округа не благоприятствуют развитию сельского хозяйства. Поэтому большая часть сельскохозяйственной и пищевой продукции завозится из других регионов России.
Нефтегазодобывающая промышленность Ханты-Мансийского автономного округа:
* ОАО «Лукойл - Западная Сибирь» - дочернее предприятие ОАО «ЛУКОЙЛ»;
* ОАО «Сургутнефтегаз» - одно из крупнейших предприятий нефтяной отрасли России. На его долю приходится около 13% объемов добычи нефти в стране и 25% газа, добываемого нефтяными компаниями России;
* ООО «РН-Юганскнефтегаз» - одно из крупнейших добывающих предприятий в России. Оно разрабатывает 28 месторождений в Западной Сибири в Ханты-Мансийском АО;
* ООО «Западно-Малобалыкское» - входит в структуру компании ОАО НК «РуссНефть»;
* ОАО «Нефтяная компания «Магма» - дочернее предприятие компании Sibir Energy plc. Основные виды деятельности: добыча нефти, производство и оптовая реализация нефтепродуктов;
* ООО «Славнефть-Мегионнефтегаз» - является дочерним предприятием нефтегазового предприятия «Славнефть».
Электроэнергетическая промышленность
* ОАО «Тюменьэнерго» - крупнейшая распределительная электросетевая компания Западной Сибири;
* ОАО «Сургутская ГРЭС-1» - четвёртая по установленной мощности тепловая электростанция в России;
* ОАО «Сургутская ГРЭС-2» - крупнейшая тепловая электростанция России. Входит в состав Оптовой генерирующей компании № 4;
* ОАО «Нижневартовская ГРЭС» - государственная районная электростанция. Электростанция является одним из поставщиков электроэнергии по Уральскому федеральному округу.
Деревообрабатывающая промышленность.
Основные лесопромышленные предприятия-экспортеры объединены в ОАО «Югорский лесопромышленный холдинг». Основные предприятия холдинга:
* ООО «Лесопильные заводы Югры» - одно из крупнейших предприятий России по лесозаготовке и производству пиломатериалов;
* ОАО «ЛВЛ-Югра» - единственный в России и других странах СНГ производитель ЛВЛ-Бруса клееного из шпона.
Автотранспортные предприятия
* ОАО «Северречфлот»- перевозка пассажиров, грузов водным транспортом;
* ОАО «Ханты-Мансийское АТП» - перевозка пассажиров наземным транспортом. (А.Г. Гиновкер, В.П. Зуевский, В.А. Карпин, В.Н. Катюхин, С.В. Соколов Окружающая среда и здоровье населения ХМАО-Югры - Сургут, Сургутский ГУ, 2001 год).
1.5 Загрязнения атмосферного воздуха
Наибольший вклад в общий объем выбросов загрязняющих веществ (по видам экономической деятельности) вносит раздел «добыча полезных ископаемых», на долю которого за период 2012-2013 гг. приходится 76-80% выбросов, второе место по объему выбросов приходится на раздел «транспорт и связь» - 16-18%.
Загрязнение атмосферного воздуха в 2013 г. в городах Ханты-Мансийского автономного округа - Югры в основном характеризуется повышенными значениями концентраций формальдегида, фенола и диоксид азота.
В 2013 г. было зафиксировано превышение предельно допустимой максимальноразовой концентрации формальдегида (в 1,6-4,2 раза) в г. Ханты-Мансийске, г. Радужном, г. Нижневартовске, г. Белоярском, г. Сургуте. В г. Нефтеюганске и пгт. Березово максимальная из разовых концентраций формальдегида ниже предельно-допустимой нормы.
Средняя за год концентрация формальдегида превышала предельно допустимую норму во всех контролируемых населенных пунктах округа: г. Ханты-Мансийске, г. Сургуте, г. Нижневартовске, г. Нефтеюганске, пгт. Березово, г. Белоярском, г. Радужном (в 3,0-6,3 раза).
По данным государственной статистической отчетности 2-ТП (воздух), выбросы загрязняющих веществ на территории округа по годам, (тыс. т.).
В процентном соотношении, если прослеживать динамику по годам, то можно увидеть, что в 2011 году при объеме выбросов 2 353,007 тыс. т на долю твердых ЗВ пришлось 4,95%, а газообразных и жидких ЗВ-95,05%; в 2012 году при объеме выбросов 2 429,574 тыс. т, на долю твердых ЗВ пришлось 4,9%, а газообразных и жидких ЗВ - 95,1%; в 2013 году выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на территории округа составили 1 866,16 тыс. т, в том числе: твердых ЗВ 4,5%; газообразных и жидких ЗВ 95,5% от всего объема. Тем самым всплеск загрязняющих веществ, приходится на 2011-2012 года.
Основными организованными источниками загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода на территории Ханты-Мансийского автономного округа- Югры являются факельные установки. В основном это добывающая промышленность автономного округа (главным образом нефтегазовая). Среди наиболее крупных предприятий, можно выделить такие как ОАО НК «Лукойл»; ОАО «Газпромнефть»; ОАО «Сургутнефтегаз»; ОАО АНК «Башнефть»; ОАО НК «Роснефть» (Ханты-Мансийский район, Сургутский район, Нефтеюганский район, Нижневартовский район). Предприятия базируются в основном на добычи нефти, сжигания попутного нефтяного газа.
За последние 2 года на долю уловленных и обезвреженных загрязняющих веществ, стабильно приходится 0,1% от общего количества отходящих от всех стационарных источников выбросов.
Из 23 муниципальных образований автономного округа (9 районов и 14 городов окружного подчинения) наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха стабильно приходится на Нижневартовский, Нефтеюганский, Сургутский и Ханты-Мансийский районы. На их долю в 2013 г. пришлось 74,01% от всех выбросов (2012 г. - 78,12%).
Среди городов автономного округа максимальный объем приходится на г. Сургут (2012 г. - 2,81%; 2013 г. - 3,37% от всех выбросов округа ), наименьший - г. Радужный (2012 г. и 2013 г. - по 0,02%). («Доклад об экологической ситуации Ханты-Мансийского автономного округа за 2011-2013 года»).
2. Технология сжигания попутного нефтяного газа на Ловинском месторождении
2.1 Общая характеристика месторождения
Ловинкое месторождение расположено в 220 км к Северо-Западу от г. Ханты-Мансийск, Ханты-Мансийского Автономного округа Российской Федерации и приурочено к Западно-Ловинской, Среднеловинской и Ловинской локальным структурам Приуральской нефтегазоносной области Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции.
По отражающему горизонту «А» поднятие оконтурено изолинией - 2175 м и имеет площадь 44 км2. По замыкающей изогипсе - 2200 м Ловинское и Западно-Ловинское поднятия образуют единый структурный элемент. Фундамент вскрыт скважинами № 31, 32, 35, 36, 38, 811 на глубине 2180, 2309, 2310, 2322, 2332 м соответственно и представлен базальтовыми порфиритами и туфами, известняками, сланцами. На нём с угловым несогласием и размывом залегают отложения юры.
Основной платформенный разрез представлен юрскими и меловыми отложениями, палеоген - датским ярусом, палеоценом, эоценом и олигоценом. Толщина четвертичных отложений достигает 40 м. Подошва многолетнемёрзлых пород отмечается на глубине 270 м, кровля - па глубине 90 м. В пределах Ловинского месторождения выявлены 4 нефтяные залежи пластово-сводового и стратиграфически экранированного типов. Коллектором служат гранулярные песчаники с прослоями глин.
Существующая на Ловинском месторождении ДНС-1 (дожимная наносная станция) предназначена для осуществления первой ступени сепарации Ловинского, Яхлинского, Новомостовского и Западно-Новомостовкого месторождения нефти и газа в целях дальнейшей транспортировки добываемого продукта Ловинского, Яхлинского, Новомостовского и Западно-Новомостовского месторождений. ДНС-1 построена и введена в эксплуатацию в 1986 году по проекту института «Гипровостокнефть», частично реконструирована и модернизирована в 2004-2005 годах.
Попутный газ подается на КС «Ловинка». Производительность ДНС-1 (дожимная насосная станция) по жидкости - 7тыс. м3/сут.
ДНС-1 включает в себя следующие объекты:
- нефтегазосепаратор НГС-1 V=50 м3 (1 шт.);
- нефтегазосепараторы НГС-2, НГС-3 V=100 м3 каждый (2 шт.);
- газовый вертикальный сепаратор V=8 м3 (1 шт.);
- блок насосов (1 шт.);
- узел учета нефти (1 шт.);
- блок реагентного хозяйства; (БРХ 1шт);
- емкость дренажная с полупогружным насосом. V-25м3;
- факельная установка;
- операторная
2.2 Характеристика исходного сырья
В качестве исходного сырья выступают нефть, газоводонефтяная эмульсия, извлекаемая из пластов «ЮК» Тюменской свиты Ловинского, Яхлинского, Новомостовского и Западно-Новомостовкого месторождений (Таблица 2.1). Физико-химические свойства нефти представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Физико-химические свойства нефти
N п/п |
Наименование показателя |
Разгазированная нефть |
|
1. |
Плотность при 20С, кг/м3 ГОСТ3900-85 |
818,1 |
|
2. |
Вязкость кинематическая, мм2/с |
||
ГОСТ 33-2000 |
|||
при плюс 20С |
4,19 |
||
при плюс 50С |
2,42 |
||
3. |
Содержание в нефти, % масс. |
||
- воды ГОСТ 2477-65 |
0,5 |
||
- парафина ГОСТ 11851-85 |
5,0 |
||
- смол силикагелевых % ГОСТ 11859-66 |
3,5 |
||
- асфальтенов % вес по ГОСТ 11859-66 |
0,5 |
||
4. |
Фракционный состав %, ГОСТ 2177-82 |
||
- до +100С |
6,0 |
||
- до +150С |
15,3 |
||
- до +200С |
25,9 |
||
- до +300С |
35,9 |
||
- до +350С |
47,1 |
||
5. |
Температура застывания нефти, С |
минус 10 |
|
ГОСТ 20287-91 |
|||
6. |
Температура плавления парафина, С |
плюс 56,4 |
|
7 |
Молярная масса, г/моль |
113,07 |
2.3 Характеристика готовой продукции
Подготавливаемой продукцией ДНС-1 является водонефтяная эмульсия, которая перекачивается на УПСВ-Ловинка, отсепарированный попутный нефтяной газ, прошедший первую ступень сепарации поступает на КС «Ловинка».
2.4 Описание технологического процесса ДНС-1
Жидкость, добываемая из скважин Ловинского, Яхлинского, Новомостовского и Западно-Новомостовкого месторождений через открытые задвижки №1, 2, 30 поступает на блок гребенок ДНС-1, далее через задвижку №58 на нефтегазосепаратор №1 (НГС-1) где производится первая ступень сепарации продукции скважин.
Нефтесодержащая жидкость из НГС-1 через задвижки № 60, 61 поступает параллельно по задвижкам № 5, № 6 в нефтегазосепараторы второй ступени сепарации №2, 3 (НГС-2, 3).
Попутный нефтяной газ из НГС-1, НГС-2, НГС-3 через задвижки № 48, 27, 28, 34, 53 поступает на газовый вертикальный сепаратор (ГВС), и через задвижку № 54 подаётся на и КС «Ловинка».
НГС-1, НГС-2, НГС-3 оборудованы автоматическими регуляторами межфазного уровня нефть-газ «РУПШ» (LSА 01,02,03). Показания уровня выведены в операторную.
НГС-1, НГС-2, НГС-3 оборудованы, техническими манометрами, предохранительными клапанами СППК-4Р 100х16. При срабатывании СППК-4Р избыточное давление сбрасывается на факел.
Прошедшая вторую ступень сепарации нефтесодержащая жидкость из НГС-2, НГС-3 через задвижки № 7, 8, 17, 18 поступает на приёмную гребенку блока насосов внешней перекачки (НВПН). Через фильтры сетчатые по задвижкам № 9а, 10а,11а, 12а, 9, 10, 11,12 на приём насосов ЦНС 105-294(производительностью 105 м3/час и напором 294 м/в.ст.).
Для перекачки жидкости используется четыре насоса. Два основных и два резервных. Все насосы оборудованы датчиками ТISА(10-1,2; 20-1,2; 30-1,2; 40-1,2) - контроля и защиты по температуре нагрева подшипников с выводом показаний в операторную и датчиками РISА(10,20,30,40) для контроля за давлением на выкиде. При повышении температуры выше 70С, или понижении давления в трубопроводе ниже 5 кгс/см2, насосные агрегаты отключаются с включением световой и звуковой сигнализации в операторной. В помещение насосного блока установлено три стационарных сигнализатора взрывоопасной концентрации типа СТМ-10, с выводом звукового и светового сигнала в операторную и автоматическим отключением насосных агрегатов при достижении второго порога концентрации (40%) от нижнего предела взрываемости и при достижении первого порога (20%) включается вентиляция..
Привод насосов осуществляется электродвигателями типа ВА 02-280М-292-52961.
Перекачиваемая насосами внешней перекачки нефтесодержащая жидкость по выкидной линии, через обратные клапана и задвижки № 13, 14, 15, 16, 14а, 20 поступает на узел учета. Давление на узле учета контролируется манометрами до и после фильтров - РI-16,17,18.
Учет жидкости Ловинского, Яхлинского, Новомостовского и Западно-Новомостовкого месторождения осуществляется на узле учета при помощи массового расходометра «Micro-Motion» с выводом показаний в операторную. На второй линии узла учета установлен счетчики типа НОРД-ЭЗМ для контроля и учета жидкости на время поверки «Micro-Motion».
Далее с узла учета нефти жидкость через задвижки № 22, 91 поступает в межпромысловый нефтепровод ДНС-1 - УПСВ-Ловинка d-273мм, L-12630 м.
При проведении ремонтных работ, ревизии, освидетельствования НГС-1, НГС-2, НГС-3 жидкость добываемая на Ловинском, Яхлинском, Новомостовском и Западно-Новомостовком месторождениях смешивается на блоке гребенке и поступает на один из рабочих нефтегазосепараторов. Затем через фильтры жидкость поступает на прием насосных агрегатов №-1, 2, 3, 4, далее перекачивается на УПСВ-Ловинка.
Сбор утечек насосных агрегатов ЦНС 105/294 осуществляется системой дренажно-канализационных трубопроводов, по которым через задвижку № 80 жидкость направляется в дренажную ёмкость №1 (ЕПП-1) V-25 м3.
Дренаж фильтров - отстойников приемной линии насосов и узла учета производится через задвижки №№ 81, 82, 83, 84, 85, 86 в дренажную емкость ЕПП-1.
Дренаж нефтегазосепараторов НГС-1, 2, 3 осуществляется в ЕПП-1 через задвижки №№ 40, 41, 47а. Откачка жидкости из дренажной ёмкости производится насосом НВ 50/50 через задвижки № 59а, 60, 61, в линию приема НГС-2. Факельная система состоит из основных газопроводов, факельного коллектора и факельного ствола.
2.5 Мероприятия по охране окружающей среды
Система перекачки нефти на ДНС-1 полностью герметична. Все отводы жидкости с насосных агрегатов, производятся в погружную дренажную емкость, после чего откачиваются в систему. Основная часть попутного газа идет на КС «Ловинка». Все НГС снабжены предохранительными клапанами, при срабатывании которых избыточное давление сбрасывается на факел. (Н.Д. Сорокин «Охрана окружающей среды на предприятии» - СПб, Фирма «Интеграл» 2005 год)
В целях охраны, рационального использования и предупреждения загрязнения почвы, водоемов и воздушного бассейна предусматривается:
- полная герметизация системы сбора и транспорта нефти;
- благодаря компактности ДНС-1 осуществляется экономия площади почвы, сведение до минимума разъемных соединений и удобство обслуживания;
- оснащение предохранительными клапанами всех нефтегазосепараторов, в которых может возникнуть давление, превышающее расчетное, с учетом требований «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»;
- откачка (по уровню) дренажной емкости;
- испытание оборудования и трубопроводов на прочность и плотность;
- попутный нефтяной газ подается на КС «Ловинка»;
- оборудование и трубопроводы защищаются от коррозии;
- осуществляется аварийная сигнализация предельных значений регулируемых параметров (уровня, давления, температуры), защитного отключения насосных агрегатов.
В случаях нарушения технологического режима, связанного с авариями, в целях охраны природы предусматриваются следующие мероприятия:
1) сброс газа из НГС на факел;
2) опорожнение НГС путем сброса нефти в дренажную емкость ЕП-1;
3) обвалование факельного стояка;
4) Мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ).
При НМУ вводится 1 режим работы, что обеспечивает снижение выбросов на 10-20 %.
Для этого достаточно:
- усилить контроль за точным соблюдением технологического регламента;
- сместить во времени технологические процессы, связанные с большим выделением вредных веществ в атмосферу (продувку газопроводов, заполнение и опорожнение емкостей для нефтепродуктов);
- прекратить испытания оборудования.
Все источники, подлежащие контролю по загрязнению атмосферы, делятся на две категории:
- к 1-ой категории относится источник, вносящий существенный вклад в загрязнение атмосферы, так называемые организованные выбросы (факел), которые могут контролироваться систематически;
- ко 2-ой категории относятся более мелкие источники, так называемые неорганизованные выбросы (сепараторы, емкости и т.д.), которые могут контролироваться эпизодически.
В число веществ, подлежащих обязательному контролю, должны быть включены окислы азота, окись углерода, углеводороды.
Основными источниками выделения вредных веществ являются:
- не плотности фланцевых соединений (выбросы - углеводороды);
- устье факела (при продувке технологического оборудования и срабатывании предохранительных клапанов, сжигании газа на факеле, выбросы - окись углерода, окислы азота и углеводороды).
Источники, дающие наибольший вклад в загрязнение атмосферы:
- в рабочем режиме - окиси углерода (факельные установки);
- по окислам азота - факельные установки;
- в аварийном режиме - тоже.
Контроль воздушной среды организуется в соответствии с общесоюзным нормативным документом «Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы» ОНД-90 часть I, II г. Санкт- Петербург 1992 г.
3. Утилизация попутного нефтяного газа
Экологическая обстановка на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры определяется функционированием нефтегазодобывающей и нефтегазоперерабатывающей отраслей.
Исследования атмосферного воздуха в рамках локального экологического мониторинга в 2013 г. проводились на 263 лицензионных участках в 748 пунктах мониторинга. Как правило, концентрации загрязняющих веществ были значительно ниже ПДКм.р. Влияние техногенных факторов в большей степени проявилось вблизи факельных установок и производственных площадок.
Если прослеживать динамику 2014 года, то можно увидеть следующее: снижение загрязняющих веществ в атмосферный воздух происходит за счет реализации природоохранных мероприятий по сокращению объемов сжигаемого газа на факелах в рамках реализации программ по утилизации попутного нефтяного газа путем переработки. Объем сожженного газа на факелах сократился с 3907 млн. куб. м в 2013 году до 2293,57 млн. куб. м в 2014 году. Это привело к снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на 20%, а именно формальдегида, фенола, диоксида азота.
Программой утилизации попутного нефтяного газа путем переработки на территории округа планировалось достичь 95% утилизации к 2016 году. На сегодняшний день процент утилизации ПНГ по округу фактически уже составляет 93,2 %, что автоматически привело к сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и резкому сокращению суммы платы за сверхлимитное загрязнение атмосферного воздуха стационарными объектами.
По данным Департамента по недропользованию ХМАО-Югры в 2014 году на нефтепромыслах округа было добыто 33,66 млрд. м3. попутного нефтяного газа, использовано - 31,37 млрд. м3, сожжено - 2,28 млрд. м3. Уровень утилизации нефтяного газа в 2014 году составил 93,2 %. В целом, уровень утилизации ПНГ вырос с 85,2 % в 2011 году до 93,2 % в 2014 году, то есть на 8,0 % (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - Данные по Ханты-Мансийскому автономному округу - Югре, ПНГ (млрд. куб. метров)
За 2013 год 76,3% всех ресурсов попутного нефтяного газа или почти 25 млрд. м3 было переработано на газоперерабатывающих заводах Югры.
Вторым по значимости направлением использования попутного нефтяного газа является его использование на газотурбинных (или газопоршневых) установках, обеспечивающих дешевой электроэнергией и теплом промысловые сооружения на удаленных промыслах. В 2013 году на ГТЭС/ГПЭС направлено 3,3 млрд. м3, что соответствует 10% от всего объема использованного попутного нефтяного газа.
В округе в настоящее время действуют 67 таких электростанций общей мощностью 1 500 МВт, на которых за 2013 год выработано порядка 10 млрд. кВт ч. (А.А. Атангулов «Состояние добычи нефти и разработка нефтяных месторождений»).
Основные решения по утилизации ПНГ, которыми сегодня могут воспользоваться нефтедобывающие компании таковы:
1. Переработка ПНГ средствами нефтехимии.
2. «Малая энергетика» на базе ПНГ.
3. Закачка ПНГ и смесей на его основе в пласт для повышения нефтеотдачи.
4. Переработка газа на синтетическое топливо (технологии СЖТ/GTL).
5. Сжижение подготовленного ПНГ.
В настоящее время в ХМАО проводятся мероприятия по снижению объемов сжигания попутного нефтяного газа на факелах (таблица 3.2).
Таблица 3.2 - Мероприятия, проводимые регионом
Проблема региона |
Мероприятия, проводимые Правительством ХМАО-Югры |
Сроки проведения мероприятий |
|
В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 8 января 2009 года «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установка» выбросы не должны превышать 5% барьер. |
Программа утилизации попутного нефтяного газа путем переработки |
Принята в 2009 году, действует по настоящее время |
|
Сжигание газа в факелах приводит к существенным экономическим потерям. |
Использование ПНГ на газотурбинных (или газопоршневых) установках, обеспечивающих дешевой электроэнергией и теплом промысловые сооружения на удаленных промыслах |
Методика успешно применяется в настоящее время |
|
Денежные потери при строительстве газопроводов |
Закачка ПНГ в пласт для повышения нефтеотдачи с переработкой |
Методика успешно применяется в настоящее время |
|
Рациональное использование ПНГ (получение сухого газа сходного с природным, и продукт под названием «широкая фракция легких углеводородов») |
Криогенная переработка ПНГ |
Методика успешно применяется в настоящее время |
Однако вновь вводимые нефтяные месторождения удалены от ГПЗ на 150-200 км. В этом случае учет всех элементов затрат выводит себестоимость попутного газа на уровень, при котором вариант утилизации попутного газа на ГПЗ для многих недропользователей неэффективен и ими ищутся варианты переработки ПНГ непосредственно на нефтепромыслах.
Как видно по приведенным ранее цифрам, в РФ в «глобальных масштабах» из этих направлений развиваются лишь два: потребление ПНГ в качестве топлива с целью выработки электроэнергии и как сырья для нефтехимии (получение сухого отбензиненного газа, газового бензина, ШФЛУ и сжиженного газа для бытовых нужд).
Между тем, новые технологии и оборудование позволяют реализовать многие процессы непосредственно на промыслах, что полностью устранит или существенно снизит потребность в дорогостоящей сетевой инфраструктуре, вовлечет в переработку неиспользуемые объемы ПНГ, улучшит экономическую эффективность нефтедобычи.
Согласно проведенному анализу к перспективным направлениям промысловой утилизации ПНГ сегодня относятся:
* микротурбинные или газопоршневые установки, покрывающие потребность нефтепромыслов в электрической и тепловой энергии.
* малогабаритные установки сепарации для получения товарной продукции (топливного метана на собственные нужды, ШФЛУ, газового бензина и ПБТ).
* комплексы (установки) конвертации ПНГ в метанол и синтетические жидкие углеводороды (автомобильный бензин, дизтопливо и т.п.).
Выработка попутного нефтяного газа.
Доведение добытой сырой нефти до товарных кондиций происходит в установках комплексной подготовки нефти (УКПН). В УКПН, помимо обезвоживания, сероочистки и обессоливания нефти, осуществляется ее стабилизация, то есть отделение в специальных стабилизационных колоннах легких фракций (т.е. ПНГ и газа выветривания). С УКПН стабилизированная нефть требуемого качества подается через коммерческие узлы учета нефти в магистральные нефтепроводы. Выделенный попутный нефтяной газ при наличии специального газопровода доставляется потребителям, а при отсутствии «трубы» сжигается, используется на собственные нужды или перерабатывается. Отметим, что ПНГ отличается от природного газа, состоящего на 70-99% из метана, высоким содержанием тяжелых углеводородов, что и делает его ценным сырьем для нефтехимических производств.
Таблица 3.3 - Состав ПНГ различных месторождений Западной Сибири
Месторождение |
Состав газа, % масс. |
|||||||||
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
i-С4Н10 |
n-С4Н10 |
i-С5Н12 |
n-С5Н12 |
СO2 |
N2 |
||
Самотлорское |
60,64 |
4,13 |
13,05 |
4,04 |
8,6 |
2,52 |
2,65 |
0,59 |
1,48 |
|
Варьеганское |
59,33 |
8,31 |
13,51 |
4,05 |
6,65 |
2,2 |
1,8 |
0,69 |
1,51 |
|
Аганское |
46,94 |
6,89 |
17,37 |
4,47 |
10,84 |
3,36 |
3,88 |
0,5 |
1,53 |
|
Советское |
51,89 |
5,29 |
15,57 |
5,02 |
10,33 |
2,99 |
3,26 |
1,02 |
1,53 |
|
Федоровское |
51,75 |
6,03 |
14,28 |
5,02 |
11 |
3,01 |
2,75 |
1 |
1,45 |
|
Южно-Кинямиское |
52 |
5,01 |
13,01 |
4,81 |
7,85 |
2,81 |
3,03 |
0,3 |
1,37 |
ПРИМЕР: стоимость УКПН зависит от пластового содержания ПНГ, а также количества попутных водяных паров, сероводорода и т.п. Ориентировочная оценка стоимости установки на 100-150 тыс. т. в год товарной нефти - $20-40 млн.
Количество технологий, схем эксплуатации и оборудования (разной степени эффективности и освоенности) для повышения нефтеотдачи очень велико.
ПНГ, в силу своей гомологической близости к нефти, представляется оптимальным агентом газового и в особенности водогазового воздействия (ВГВ) на пласт закачкой попутного нефтяного газа и иных рабочих жидкостей с его использованием (ПНГ+ вода, водно-полимерные композиции, растворы кислот и др.) 4. При этом увеличение нефтеизвлечения по сравнению с заводнением пласта необработанной водой зависит от конкретных условий. Скажем, разработчики технологии ВГВ (ПНГ+вода) указывают, что наряду с утилизацией ПНГ дополнительная добыча нефти составила 4-9 тыс. т/г нефти на 1 участок.
Более перспективными видятся технологии сочетающие закачку ПНГ с переработкой. При проектировании обустройства Копанского газоконденсатнонефтяного месторождения был исследован следующий вариант освоения ресурсов углеводородов. Из пласта извлекается нефть вместе с растворенным и попутными газами. Из газа отделяется конденсат и часть осушенного газа сжигается на электростанции для получения электроэнергии и выхлопных газов. Выхлопные газы закачиваются в газоконденсатную шапку («сайклинг-процесс») для повышения конденсатоотдачи.
Сайклинг-процесс считается одним из эффективных методов повышения конденсатоотдачи пласта. Однако в нашей стране он не реализован ни на одном газоконденсатном месторождении или газоконденсатной шапке. Одна из причин - дороговизна процесса консервации запасов сухого газа. В рассматриваемой же технологии часть сухого газа подается потребителю. Другая, сжигаемая часть, обеспечивает получение достаточного для сайклинг-процесса количества закачиваемого газа, поскольку 1 м3 метана при сжигании превращается примерно в 10 м3 выхлопных газов.
ПРИМЕР: Консорциум по разработке Харьягинского месторождения - Total, Norsk Hydro и «ННК» - планирует реализовать проект по утилизации попутного нефтяного газа стоимостью от $10-20 млн. На Харьягинском месторождении ежегодно добывается около 900 тыс. т нефти и 150 млн. м3 ПНГ. Часть попутного газа идет на собственные нужды, а остальное - сжигается. Предложено три решения проблемы, одно из которых - закачка ПНГ в скважину ниже пласта, откуда добывается нефть. По предварительным расчетам, так возможно закачать весь ПНГ, однако есть опасения, что газ дойдет до близлежащей скважины, которая уже ликвидирована и принадлежит ЛУКОЙЛу. Тем не менее, этот вариант - предпочтительный. Другие два менее приоритетных варианта - продажа ПНГ ЛУКОЙЛу (нет инфраструктуры) или производство электроэнергии (проблема с потенциальным покупателем).
Установка энергоблоков.
Один из наиболее распространенных способов утилизации ПНГ - использование как топлива для электростанций. При приемлемом составе ПНГ эффективность этого способа высока. По данным разработчиков 80%), работающая на ПНГ, электростанция с утилизацией тепла (кпд учетной стоимости 300при его руб. за 1000 м3, окупается за 3-4 года.
Предложение энергоблоков на рынке очень широко. Отечественные и зарубежные компании наладили выпуск установок, как в газотурбинном (ГТУ), так и в поршневом вариантах. Как правило, для большинства конструкций имеется возможность работы на ШФЛУ или ПНГ (определенного состава). Практически всегда предусмотрена утилизация тепла выхлопных газов в систему теплоснабжения промысла, предлагаются варианты самых современных и технологичных парогазовых установок. Одним словом можно с уверенностью говорить о буме внедрения объектов малой энергетики нефтяными компаниями для снижения зависимости от поставок электроэнергии РАО «ЕЭС», упрощения требований к инфраструктуре при освоении новых месторождений, снижения затрат на электроэнергию с одновременной утилизацией ПНГ и ШФЛУ. Согласно расчетам, себестоимость 1 кВтч электроэнергии для ГТУ «Пермских моторов» составляет 52 коп, а для импортного агрегата на основе поршневого двигателя «Катерпиллер» - 38 коп. (при невозможности работать на чистом ШФЛУ и наблюдается потеря мощности при работе на смешанном топливе).
ПРИМЕРЫ: Типичная стоимость дизельной электростанции зарубежного производства мощностью 1,5 МВт по прайс-листу дилера составляет €340 тысяч ($418 тыс.). Однако установка на промысле энергоблока такой же мощности с инфраструктурой (резервированием) и работающего на подготовленном газе требует капитальных вложений в $1,85-2,0 млн.
При этом себестоимость 1 КВтч при цене газа 294 руб./тыс. м3 и расходе 451-580 м3/тыс. КВтч составит уже 1,08-1,21 руб., что превышает текущий тариф - 1,003 руб./КВтч. При повышении действующего тарифа до 2,5 руб./КВтч и сохранении цены газа на сегодняшнем уровне дисконтированный срок окупаемости 8-10 лет.
«Сургутнефтегаз», утилизирующий до 96% ПНГ, ведет строительство 5 газотурбинных электростанций на отдаленных месторождениях - Лукъявинском, Русскинском, Биттемском и Лянторском. Реализация проекта позволит обеспечить выработку 1,2 млрд. КВтч/год (суммарная мощность электростанции 156 МВт на базе 13 энергоблоков единичной мощностью 12 МВт производства «Искра-Энергетика»). Каждый из этих энергоблоков способен в год переработать до 30 млн. м3 попутного газа и выработать до 100 млн. кВтч электроэнергии. Суммарная стоимость проекта составляет по разным оценкам от $125-200 млн., его выполнение задерживается в связи со срывом графика поставки энергоблоков.
Переработка ПНГ на синтетическое топливо (GTL).
Технология GTL только начинает свое распространение. Ожидается, что при дальнейшем развитии и росте цен на топливо она станет рентабельной. Пока GTL-проекты, реализующие технологию Фишера-Тропша, рентабельны только при достаточно больших объемах перерабатываемого сырья (от 1,4-2,0 млрд. м3 в год). Обычно GTL-проект рассчитан на утилизацию метана, однако есть сведения, что процесс может быть реализован и для углеводородных фракций C3-C4 и соответственно применен для переработки ПНГ. Первой стадией производства на базе технологии GTL является получение синтез-газа, который может быть получен даже из угля. Однако этот способ переработки более применим к ПНГ и ШФЛУ, а газовый бензин выгоднее утилизировать отдельно в качестве нефтехимического сырья.
На сегодняшний день в мире реализовано 2 крупных GTL-проекта:
* Shell Middle Distillate Synthesis (SMDS) - Бинтулу, Малайзия, 600 000 т/г,
* Завод в ЮАР постройки Sasol, заказчик Mossgas для PetroSA, 1 100 000 т/г.
В ближайшее время планируется осуществить полтора десятка других крупных проектов, находящихся в разной стадии готовности. Один из них, например, проект строительства завода в Катаре мощностью 7 млн. т нефтяного эквивалента. Его ориентировочная стоимость составит $4 млрд., или $600 на тонну продукции. Текущая стоимость строительства GTL-завода, по оценкам специалистов, составляет $400-500 на тонну продукции, и продолжает снижаться. В качестве комментария к этой цифре добавим, что хотя опыт эксплуатации коммерческих предприятий GTL-FT имеется, он ограничен жаркой и умеренной климатической зоной. Таким образом, имеющиеся проекты не могут быть перенесены без изменений в Россию, например, в район Якутии. Учитывая отсутствие у компаний опыта эксплуатации установок GTL-FT в жестких климатических условиях, изменение и доработка проектов могут потребовать значительного времени и, возможно, проведения дополнительных исследовательских работ. Среди известных разработчиков GTL-проектов отметим американскую венчурную компанию «Syntroleum», поставившую задачу проведения исследований с целью получения малых модульных производств для временного размещения на месторождениях, в т.ч. с возможностью утилизации ПНГ и ШФЛУ.
ПРИМЕРЫ: По оценке ООО НПО «Синтез» капитальные затраты на завод GTL-FT производительностью 500 тысяч тонн жидкого топлива в год с потреблением 1,4 млрд. м3 природного газа в год при размещении в Якутии составит $650 млн. ($1300 на тонну годовой производительности). Согласно рекламным материалам российского разработчика строительство установки, использующей традиционные технологии (паровая конверсия, получение 82% метанола-сырца) с годовой мощностью 12,5 тыс. тонн метанола и утилизацией 12 млн. м3 газа требует капитальных затрат $12 млн. ($960 на тонну годовой производительности). Установка «Энергосинтоп10000» примерно такой же производительности (12 тыс. тонн 96% технического метанола) обойдется в $10 млн. ($830 на тонну годовой производительности). Благодаря низким эксплутационных расходов себестоимость метанола окажется на 17-20% ниже.
Криогенная переработка ПНГ в сжиженный газ.
Разработчики и изготовители предлагают как крупнотоннажные установки получения сжиженного природного газа производительностью 10-40 т/час с высоким (более 90%) коэффициентом ожижения перерабатываемого газа, так и установки малой производительности до 1 т/час. Способ сжижения - использование замкнутого однопоточного холодильного цикла на смеси углеводородов с азотом.
Для установок малой производительности по сжиженному природному газу возможны следующие способы сжижения:
* применение однопоточного холодильного цикла при переработке малых расходов исходного газа (коэффициент ожижения 0,95),
* применение детандерного цикла:
* а) замкнутого с коэффициентом ожижения 0,7-0,8;
* б) разомкнутого с коэффициентом ожижения 0,08-0,12.
Последний рекомендуется к применению на газораспределительных станциях, где узел редуцирования заменяется установкой получения сжиженного природного газа с расширением газа в детандере и частичным его ожижением. Этот способ практически не требует затрат энергии. Производительность установки зависит от расхода поступающего на газораспределительные станции газа и диапазона перепада давлений на входе и выходе станции. Получение сжиженного газа (метана) из ПНГ требует его предварительной подготовки. Условия перспективности криогенной переработки ПНГ (по данным «ЛенНИИхиммаш»):
* наиболее рентабельны установки при производительности от 500 млн. нм3/год до 3,0 млрд. нм3/год по перерабатываемому газу;
* располагаемое давление исходного газа для переработки не менее 3,5 МПа. При давлении ниже установка должна быть укомплектована блоком предварительного дожатия газа, что увеличивает капитальные и энергетические затраты;
* запас газа не менее чем на 20 лет эксплуатации установки;
* содержание тяжелых углеводородов, % об.: С3Н8 > 1,2. Сумма C 4+В > 0,45;
* низкое содержание сернистых соединений (не более 60 мг/куб.м) и двуокиси углерода (не более 3%), не требующее очистки от них исходного газа;
* при содержании в газе этана более 3,5% об. и наличия его потребителей целесообразно получение в качестве товарного продукта этановой фракции. Это значительно снижает удельные эксплуатационные затраты.
Но есть недостаток данного способа: для сжижения на криогенной установке потребуется целая транспортная инфраструктура, специальные цистерны, определенное давление располагаемого газа и так далее.
4. Предлагаемые наилучшие доступные технологии
Проблемы, препятствующие вовлечению попутного газа в хозяйственный оборот, носят в первую очередь экономический характер.
Практически на всех нефтяных месторождениях, не имеющих достаточно развитой инфраструктуры, подготовка и транспортировка попутного нефтяного газа связана с высокими начальными затратами. При этом стоимость получаемого газа регулируется государством и определяется на том же уровне, что и в случае добычи природного газа. Поэтому использование попутного газа для подавляющего большинства недропользователей экономически неэффективное и хлопотное дело. Нефтяным компаниям проще избавляться от нефтяного попутного газа, чем отправлять его на переработку.
С целью сдвинуть сложившуюся ситуацию с мертвой точки, Правительством РФ была одобрена концепция развития рынка сжиженного газа, предусматривающая отмену государственного регулирования цен на попутный нефтяной газ. Кроме того, обязательным условием разработки нефтяных месторождений стала утилизация попутного нефтяного газа, с вовлечением его в хозяйственный оборот. Однако полностью разрешить ситуацию только законодательными инициативами невозможно, необходим новый технологический подход, который бы учитывал все особенности нефтяных месторождений. К таким особенностям в первую очередь относятся:
- удаленность большинства нефтяных месторождений от центров газоперерабатывающей промышленности;
- отсутствие транспортной инфраструктуры;
- временный характер обустройства месторождений.
Наиболее приемлемым в этом плане является использование малогабаритных установок подготовки попутного нефтяного газа и получения товарной продукции в виде газообразной смеси метана и этана (сухого газа), жидкой смеси пропан-бутановой фракции (СУГ) и стабильного газового конденсата непосредственно на нефтяных месторождениях.
Фракционная («нехимическая») переработка ПНГ.
В результате переработки попутного нефтяного газа на газоперерабатывающих установках (заводах) получают «сухой» газ, сходный с природным, и продукт под названием «широкая фракция легких углеводородов» (ШФЛУ). При более глубокой переработке номенклатура продуктов расширяется - газы («сухой» газ, этан), сжиженные газы (СУГ, ПБТ, пропан, бутан и т.д.) и стабильный газовый бензин (СГБ). Все они, включая ШФЛУ, находят спрос, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Доставка продуктов переработки ПНГ до потребителя чаще всего осуществляется по трубопроводу. Необходимо помнить, что транспортировка трубопроводом довольно опасна. Как и ПНГ, ШФЛУ, СУГ и ПБТ тяжелее воздуха, поэтому при негерметичности трубы пары будут накапливаться в приземном слое с образованием взрывоопасного облака. Взрыв в облаке распыленного горючего вещества (т.н. «объемный») характеризуется повышенной разрушительной силой. Альтернативные варианты транспортировки ШФЛУ, СУГ и ПБТ не представляют технических проблем. Сжиженные газы перевозится в ж/д цистернах и т.н. «универсальных контейнерах» под давлением до 16 атм. железнодорожным, речным (водным) и автомобильным транспортом.
При определении экономического эффекта от переработки ПНГ следует иметь в виду, что на российских производителей СУГ накладывается точное название «балансовое задание» по поставкам СУГ для бытовых потребителей по «балансовым ценам» (по данным АК «СИБУР» - это 1,7 тыс. руб./т). «Задания» на практике достигают 30% от объема производства, что ведет к росту стоимости СУГ для коммерческих пользователей (4,5-27 тыс. руб./т в зависимости от региона). Министерство промышленности и энергетики РФ обещает отменить «балансовые задания» в конце 2006 года и это может вызвать снижение цен на рынке СУГ. Впрочем, производители сжиженного газа убеждены, что окончательное решение будет принято не ранее 2008 г. Из-за стабильно высоких цен на СУГ в Европе выгоднее перерабатывать ПНГ и ШФЛУ в СУГ. В России же более прибыльным может оказаться получение метанола или БТК (смесь бензола, толуола и ксилола). В дальнейшем смесь БТК может быть переработана деалкилированием в бензол, который является товарным продуктом, пользующимся высоким спросом.
Подобные документы
Ханты-Мансийский автономный округ: влияния нефтегазового комплекса на развитие экологической и экономической ситуации. Описание округа, природных ресурсов. Статистическа по основным отраслям промышленности и сельского хозяйства. Задачи улучшения.
дипломная работа [226,1 K], добавлен 03.08.2008Классификация промысловых животных Ханты-Мансийского автономного округа. Непосредственные ресурсы охотничьих животных на особо охраняемых природных территориях регионального значения. Причины сокращения численности охотничьих животных ХМАО-Югры.
реферат [37,6 K], добавлен 04.03.2015Нефть и газ – осадочные полезные ископаемые. Нефтеперерабатывающая и газоперерабатывающая промышленность Ханты-Мансийского Автономного Округа. Экологические проблемы, связанные с добычей нефти и газа в округе. Пути решения экологических проблем в ХМАО.
реферат [25,7 K], добавлен 17.10.2007Анализ экологических рисков при добыче и транспортировке нефти. Территориальные особенности Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Основные факторы экологической опасности и аварийности. Алгоритм успешных мер по ликвидации аварийных последствий.
статья [162,3 K], добавлен 10.05.2014Исследование воздействия попутного нефтяного газа на окружающую среду. Определение наиболее приемлемых с экономической точки зрения способов утилизации попутного нефтяного газа. Описание и построение модели вертикально-интегрированной нефтяной компании.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 02.09.2016Экстремальные природно-климатические условия в районах топливно-энергетического комплекса на Севере России. Состояние атмосферного воздуха. Геоэкологическая характеристика Ненецкого автономного округа. Оценка экологического состояния водных объектов.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 20.03.2017Анализ основных показателей охраны окружающей среды в России. Отрасли промышленности, влияющие на экологическую обстановку. Программа повышения эффективности противодействия загрязнению окружающей среды, ее принципы и структура, а также компоненты.
презентация [3,4 M], добавлен 16.08.2017Общая характеристика проблем защиты окружающей среды. Знакомство с этапами разработки технологической схемы очистки и деминерализации сточных пластовых вод на месторождении "Дыш". Рассмотрение методов очистки сточных вод нефтедобывающих предприятий.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 21.04.2016Осуществление экологического мониторинга с целью анализа воздействия природных и антропогенных факторов на состояние окружающей среды. Реализация природоохранных мероприятий на территории Черемшанского муниципального района Республики Татарстан.
презентация [7,0 M], добавлен 11.04.2012Отрицательное воздействие предприятий рыбной промышленности на объекты окружающей среды. Требования, предъявляемые к территории рыбоперерабатывающих предприятий. Проблемы утилизации отходов промышленности Камчатского края и мероприятия по их устранению.
курсовая работа [31,9 K], добавлен 17.02.2015