Liittynyt öljykaasu

Associated Petroleum Gas ( APG ) on öljyyn liuenneiden kaasumaisten hiilivetyjen seos . vapautuu öljyn uuttamisen ja valmistuksen aikana. Maaöljykaasuihin kuuluvat myös öljyn lämpökäsittelyssä ( krakkaus , reformointi , vetykäsittely jne.) vapautuvat kaasut, jotka koostuvat tyydyttyneistä ( metaani ) ja tyydyttymättömistä ( eteeni ) hiilivedyistä. Öljykaasuja käytetään polttoaineena ja erilaisten kemikaalien valmistukseen. Maaöljykaasuista saadaan kemiallisesti prosessoimalla propeenia , butyleeniä , butadieeniä jne. , joita käytetään muovien ja kumien valmistukseen .

Siihen liittyvä öljykaasu on öljyntuotannon sivutuote, joka saadaan öljyn erotusprosessissa.

Koostumus

Assosioitu maaöljykaasu on öljystä vapautuvien kaasujen seos, joka koostuu metaanista , etaanista , propaanista , butaanista ja isobutaanista ja sisältää siihen liuenneita suurimolekyylipainoisia nesteitä (pentaaneista ja sitä korkeammista) ja joilla on eri koostumus ja faasitila.

Esimerkki APG:n koostumuksesta

Kaasuseoksen komponentit Komponentin nimitys Öljykaasu tilavuusprosentteina
1 askel 2 askelta 3 askelta
Metaani CH 4 61,7452 45,6094 19,4437
Ethane C2H6 _ _ _ 7,7166 16,3140 5,7315
Propaani C3H8 _ _ _ 17,5915 21.1402 4,5642
I-Bhutan iC 4 H 10 3,7653 5,1382 4.3904
Butaani C4H10 _ _ _ 4,8729 7,0745 9,6642
I-pentaanit iC 5 H 12 0,9822 1,4431 9,9321
Pentaani C5H12 _ _ _ 0,9173 1,3521 12,3281
I-heksaanit iC 6 H 14 0,5266 0,7539 13,8146
Heksaani C6H14 _ _ _ 0,2403 0,2825 3,7314
I-heptaanit iC 7 H 16 0,0274 0,1321 6,7260
Bentseeni C6H6 _ _ _ 0,0017 0,0061 0,0414
Heptaani C7H16 _ _ _ 0,1014 0,0753 1,5978
I-oktaanit iC 8 H 18 0,0256 0,0193 4,3698
Tolueeni C 7 H 8 0,0688 0,0679 0,0901
Oktaani C8H18 _ _ _ 0,0017 0,0026 0,4826
Minä-Nonans iC 9 H 20 0,0006 0,0003 0,8705
Nonan C9H20 _ _ _ 0,0015 0,0012 0,8714
I-dekaanit iC 10 H 22 0,0131 0,0100 0,1852
dekaani C 10 H 22 0,0191 0,0160 0,1912
Hiilidioksidi CO2_ _ 0,0382 0,1084 0,7743
Typpi N 2 1,3430 0,4530 0,1995
rikkivety H2S _ _ 0.0000 0.0000 0.0000
Molekyylipaino, g/mol 27.702 32.067 63,371
Kaasun tiheys, g/ m3 1151.610 1333.052 2634.436
Hiilivetyjen pitoisuus C 3 + B , g / m 3 627.019 817,684 2416.626
Hiilivetyjen pitoisuus C5 + B , g/ m3 95,817 135.059 1993.360

Haetaan

APG on arvokas hiilivetykomponentti, joka vapautuu louhituista, kuljetetuista ja jalostetuista hiilivetypitoisista mineraaleista investointien elinkaaren kaikissa vaiheissa aina valmiiden tuotteiden myyntiin loppukuluttajalle asti. Siten liittyvän öljykaasun alkuperän piirre on, että sitä vapautuu öljystä missä tahansa vaiheessa etsinnästä ja tuotannosta lopulliseen myyntiin sekä öljynjalostusprosessissa.

APG saadaan erottamalla öljystä monivaiheisissa erottimissa . Erotusvaiheiden paine on merkittävästi erilainen ja on  ensimmäisessä vaiheessa  16-30 bar ja viimeisessä 1,5-4,0 bar . Syntyneen APG:n paine ja lämpötila määräytyvät kaivosta tulevan vesi-öljy-kaasuseoksen erotustekniikan mukaan .

APG:n erityispiirre on syntyvän kaasun muuttuva virtausnopeus 100 - 5000  Nm³/h .C3 + -hiilivetyjen pitoisuus voi vaihdella välillä 100-600  g/m³ . Samaan aikaan APG:n koostumus ja määrä eivät ole vakioarvo. Sekä kausittaiset että kertaluonteiset vaihtelut ovat mahdollisia (normaaliarvon muutos jopa 15 %).

Ensimmäisen erotusvaiheen kaasu on pääsääntöisesti korkeapaineinen ja löytää helposti käyttökohteen - se lähetetään suoraan kaasunkäsittelylaitokseen, sitä käytetään energiateollisuudessa tai kemiallisessa konversiossa. Merkittäviä vaikeuksia syntyy, kun yritetään käyttää kaasua, jonka paine on alle 5  baaria . Viime aikoihin asti tällainen kaasu suurimmassa osassa tapauksista yksinkertaisesti poltettiin, mutta nyt tilanne on muuttumassa merkittävästi APG:n käytön alalla tapahtuneiden valtion politiikan muutosten ja useiden muiden tekijöiden vuoksi. Venäjän hallituksen 8. tammikuuta 2009 antaman asetuksen nro 7 "Toimenpiteistä, joilla edistetään öljykaasun soihdutustuotteiden aiheuttaman ilmansaasteen vähentämistä" mukaisesti, vuonna 2009 asetettiin tavoiteindikaattori öljykaasun soihdutukselle. määrä, joka on enintään 5 prosenttia siihen liittyvän maakaasun tuotetun öljykaasun määrästä. Tällä hetkellä tuotetun, käytetyn ja soihdellun APG:n määriä ei voida arvioida, koska useilla kentillä ei ole kaasunmittausasemia. Mutta karkeiden arvioiden mukaan tämä on noin 25  miljardia m³ .

Erotusmenetelmät

Kaasun pääominaisuus on raskaiden hiilivetyjen korkea pitoisuus .

Nykyään maailmassa on kolme pääasiallista kaasunerotustekniikkaa, jotka mahdollistavat siihen liittyvän kaasun erottamisen arvokkaiksi komponenteiksi: ( COG , nestekaasu , lauhde )

  1. Kryogeeniset tekniikat (matalien lämpötilojen erotus, kondensaatio, rektifikaatio)
  2. Kalvotekniikka
  3. adsorptiotekniikka

APG:n käyttötekniikat

Viime aikoihin asti siihen liittyvä kaasu suurimmassa osassa tapauksia yksinkertaisesti poltettiin, mikä aiheutti merkittävää haittaa ympäristölle ja johti merkittäviin arvokkaiden hiilivetyjen hävikkiin.

APG:n käytön pääsuunnat ovat:

Tätä varten valmistellaan kaasua OAO Gazpromin pääkaasuputkiin STO Gazprom 089-2010 mukaisesti.

Kaasuturbiini (GTPP) ja kaasumäntä (GPPP ) voimalaitokset ovat laajalti käytössä. Raskaiden hiilivetyjen läsnäolo kaasun koostumuksessa vaikuttaa kuitenkin haitallisesti niiden toimintaan, mikä johtaa nimellisen tuottavuuden laskuun ja huoltoajoon. Tässä suhteessa mikroturbiinivoimaloiden käyttö mahdollistaa siihen liittyvän öljykaasun tehokkaamman käytön polttoaineena [2] . Sähköasennusten tehokkuuden lisäämiseksi käytetään kaksipolttoainejärjestelmää (diesel/kaasu), jolloin siihen liittyvä kaasu korvaa osittain dieselpolttoaineen. Tällä hetkellä on ollut mahdollista saavuttaa maksimikorvaus 80 % [3] [4] .

Kaasua voidaan ruiskuttaa kentän kaasun korkkiin säiliön paineen ylläpitämiseksi, ja myös " kaasunnostimen " käyttö on rajoitettua. Lupaava suunta on myös kaasun ja veden yhteinen ruiskutus säiliöön ( vesi-kaasu-isku ).

Kalvokaasuerotus

On olemassa kalvolaitoksia kaasun puhdistamiseen epäpuhtauksista, kuten vesihöyrystä,  rikkipitoisista epäpuhtauksista ja raskaista  hiilivedyistä . Nämä laitteet on suunniteltu valmistelemaan niihin liittyvää öljykaasua kuljetettavaksi kuluttajalle. Öljykaasu sisältää yleensä monia aineita, joita kaasunkuljetusyhtiön standardit eivät hyväksy (esimerkiksi STO  Gazprom 089-2010), ja puhdistus on välttämätön edellytys kaasuputkien  tuhoutumisen estämiseksi   tai kaasun palamisen ympäristöystävällisyyden varmistamiseksi. Kalvopuhdistusta käytetään laajalti yhdessä muiden kaasunpuhdistusprosessien kanssa, koska se ei pysty tarjoamaan korkeatasoista puhdistusta, mutta se voi vähentää merkittävästi käyttökustannuksia [5] .

Suunnittelultaan kalvoyksikkö on sylinterimäinen lohko, jossa on APG-sisääntulo ja puhdistetun kaasun ja veden, rikkivedyn ja raskaiden hiilivetyjen muodossa olevien epäpuhtauksien poistoaukot. Kasetin toiminnan yleinen kaavio on esitetty kuvassa. Lohkon sisällä on elastinen polymeerikalvo, joka joidenkin valmistajien mukaan [6] päästää läpi tiivistyviä (puristuvia ) höyryjä, kuten C3 +-hiilivetyjä ja raskaampia, aromaattisia hiilivetyjä ja vettä, eikä läpäise ei-kondensoituvia kaasuja. kuten metaani, etaani, typpi ja vety. Siten "likainen" kaasu siirtyy kalvon läpi ja epäpuhtauksista puhdistettu kaasu jää jäljelle; tällaista toimintamallia kutsutaan kaasuvirran tangentiaaliseksi suodatukseksi (kutsutaan myös ristivirtasuodatukseksi, englanninkieliset termit ovat ristivirtaussuodatus tai tangentiaalinen virtaussuodatus). Kalvon läpi kulkeneen kaasuvirran komponentteja kutsutaan permeaatiksi , arkistoitu Wayback Machinessa 4.3.2016 alkaen ja jäljelle jäävää kaasua kutsutaan retentaatiksi .

Kalvokaasun erotusyksikön konfiguraatio määritetään kussakin tapauksessa erityisesti, koska APG:n alkuperäinen koostumus voi vaihdella suuresti.

Asennuskaavio peruskokoonpanossa:

On olemassa kaksi APG-käsittelyä: paine ja tyhjiö.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Filippov Aleksei Vjatšeslavovitš. Siihen liittyvän maakaasun ainesosien koostumus | Aleksei Filippov . www.avfino.ru Käyttöpäivä: 30. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. lokakuuta 2016.
  2. ↑ Tšeljabinskin asukkaat esittelivät Innopromissa 100 kilowatin kaasuturbiinin . venäläinen sanomalehti. Haettu 28. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 7. elokuuta 2016.
  3. ↑ ARROW-kaasumoottorit ja Altronic-kaksoispolttoainejärjestelmä . Journal of Engineering Practice (21. maaliskuuta 2017). Haettu 12. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 9. heinäkuuta 2018.
  4. ↑ Uusien teknologioiden käyttöönotto siihen liittyvän öljykaasun hyödyntämiseksi ja ei-perinteisten energialähteiden käyttöön öljyteollisuudessa . Journal of Chemical Engineering (10. syyskuuta 2015). Haettu 12. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. huhtikuuta 2019.
  5. ↑ Liitännäinen öljykaasu: valmistus, kuljetus ja käsittely . cyberleninka.ru. Haettu: 13.10.2017.
  6. ↑ Hiilivetykaasujen (kaasuseosten) kalvoerotus, kalvoteknologioiden käyttö polttokaasun valmistukseen (saamiseen) kaasumoottoreita ja -turbiineja varten . www.energy-units.ru Haettu 13. lokakuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 13. lokakuuta 2017.

Linkit