4. Ооо «Газпром добыча Оренбург»
4.1. Газоперерабатывающий завод
4.1.1. История предприятия
У истоков разведки нефти и газа в Оренбуржье стоял основоположник советской нефтяной геологии академик Иван Михайлович Губкин. В середине 30-х годов по его инициативе были развернуты геологоразведочные работы на обширной Волго-Уральской территории, в пределах которой расположена Оренбургская область.
Практически до 1960 года без должного внимания оставались южные районы области, пока не было создано Оренбургское территориальное геологическое управление под руководством лауреата Государственной премии, кандидата геолого-минералогических наук Ильи Абрамовича Шпильмана.
В ноябре 1966 года на левом берегу Урала, неподалеку от Оренбурга, из разведочной скважины № 13, которую бурила бригада мастера Степана Дмитриевича Иванова, пошел газ. Так было открыто уникальное Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение.
Оно протянулось вдоль Урала на 120 километров, шириной более 20 километров. Четыре года спустя Государственный комитет по запасам оценил его объемы в 2 триллиона кубических метров природного газа и 120 миллионов тонн конденсата. Месторождений, подобных этому, в мире единицы, в Европе оно было крупнейшим.
Для разработки и эксплуатации Оренбургского газоконденсатного месторождения в марте 1968 года приказом Министерства газовой промышленности СССР было организовано Управление по обустройству и эксплуатации газового месторождения и строительству газопровода. Это управление выполняло функции заказчика по строительству
4.2. Гелиевый завод
4.2.1. История предприятия
Поскольку в мировой практике опыт извлечения гелия из «бедных» гелиеносных газов отсутствовал, Правительством СССР было принято решение о разработке новой технологии и создании в Оренбурге соответствующего производства с целью обеспечения потребностей СССР – в первую очередь ВПК и космонавтики – гелием. При этом производство сопутствующей продукции – этана и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) – имело второстепенное значение.
Учеными ВНИИгаза и др. научно-исследовательских организаций были созданы схемы переработки газа. Технический проект 1 очереди ГЗ выполнен ЮНГГ в 1972 г., а утвержден в 1973 г. Промышленное извлечение гелия из природного газа характеризуется большим разнообразием применяемых технологических процессов и широким диапазоном технологических параметров: температуры от минус 203°С до 430°С, давления – от глубокого вакуума до 400 атм., что требует применения соответствующих сталей, материалов и оборудования. Все оборудование завода – отечественного производства. Для создания были привлечены десятки научно-исследовательских, проектных и конструкторских организаций, предприятий металлургии, машино- и приборостроения.
Все основное оборудование гелиевых блоков, а также компрессорное оборудование для дожатия обратных потоков газа, товарной этановой фракции, пропановые турбокомпрессорные агрегаты большой единичной холодопроизводительности, турбодетандеры – все это явилось новой разработкой. Для комплектации 1 очереди строительства завода были поставлены головные образцы оборудования. Для транспорта сжатого до 400
В самом начале 80-х годов они впервые были применены на гелиевом заводе. Эксплуатация выявила серьезные недостатки: унос масла, непрочная конструкция компрессорных колес ротора, малый межремонтный пробег.
При непосредственном участии эксплуатационщиков в короткий срок эти недостатки были ликвидированы: модернизированы входные направляющие аппараты, клепаные колеса заменены на паяные. С тех пор прошло много лет, турбодетандеры работают на всех гелиевых блоках и хорошо себя зарекомендовали. Это довольно надежные и простые в эксплуатации и ремонте машины.
Немало проблем доставили нам кипятильники колонн блоков выделения этановой фракции. В составе гелиевых блоков имеются колонны, в которых производится отпарка метана и этана. Условия эксплуатации довольно жесткие: разница температур верха колонны и куба достигает 90°С, от минус 40°С до плюс 50°С.
В кубовую часть колонн встроены спиральнонавитые паровые кипятильники, которые часто выходили из строя, теряя герметичность.
Для устранения этого опасного явления мы пошли на замену колонн для отпарки метана, применив новую надежную конструкцию кипятильников и новые высокоэффективные тарельчатые и насадочные устройства. В этановых колоннах кипятильники новой конструкции вынесены наружу.
В процессе эксплуатации мы столкнулись с проблемой нехватки холодопроизводительности пропановой холодильной установки на 2-й очереди завода. Она снабжает холодом на изотерме минус 36°С и минус 5°С три гелиевых блока. В жаркое время года дефицит холода вынуждал снижать производительность гелиевых блоков. По предложению авторского коллектива изобретателей в 2006 г. Внедрена схема доохлаждения пропана в трех современных водяных холодильниках типа «Компаблок» фирмы «Alfa-Laval», что позволяет работать круглый год на регламентной производительности.
В основу технологической схемы завода заложено применение гелиевых установок единичной мощностью 3 млрд. нм3 перерабатываемого газа в год.
В настоящее время на гелиевом заводе эксплуатируется пять установок, каждая из которых перерабатывает 3 млрд. нм3 в год гелиеносного природного газа.
Товарной продукцией завода является газообразный гелий, этановая фракция, ШФЛУ и сжиженные газы.
1 очередь завода в составе двух гелиевых блоков введена в эксплуатацию двумя пусковыми комплексами соответственно в декабре 1977 г. И в июне 1980 г. В 1997 г. 1 пусковой комплекс установки (1 блок) выведен из эксплуатации.
II очередь (три гелиевых блока) введена в эксплуатацию тремя пусковыми комплексами соответственно в декабре 1983 г., сентябре 1984 г. И сентябре 1985 г.
III очередь (один гелиевый блок) введена в эксплуатацию в июне 1989 г.
Природный газ на гелиевый завод поступает с газоперерабатывающего завода (используется газ Оренбургского и Карачаганакского газоконденсатных месторождений).
На 1 очередь ОГЗ природный газ поступает очищенный от сероорганических соединений и осушенный на установках У-191, У-192 ОГПЗ.
На II очередь природный газ после газоперерабатывающего завода подается на установку подготовки газа в отделения У-510, У-520, где производится его очистка от сероорганических соединений и глубокая осушка (до точки росы минус 70°С) методом адсорбции на синтетических цеолитах типа NaX.
Очищенный от сероорганических соединений и осушенный природный газ подается на установки получения гелия, этана, ШФЛУ 1, II,
III очереди завода (У-202, У-410, У-420, У-430, У-630). На гелиевых блоках выделение продуктов происходит способом низкотемпературной конденсации в сочетании со ступенчатой отпаркой гелия в колоннах, а высококипящих углеводородов – путем низкотемпературной ректификации. Для этого в качестве источника холода используется дроссель-эффект природного газа, а также холодильные циклы:
- пропановый - для охлаждения газа до минус 30°С,
- азотно-холодильный цикл - для охлаждения газа до минус 192 0С.
Выработанный гелий газообразный марок А и Б направляется на установ-ку наполнения гелиевых баллонов и транспортных емкостей, откуда выдается потребителю.
Выработанная на I, II и III очередях гелиевого завода этановая фракция объединенным потоком поступает на очистку от сернистых соединений в отделение У-530. Очистка этановой фракции производится методом адсорбции на синтетических цеолитах типа СаА. Очищенная этановая фракция подается на всас этановых компрессоров в отделение У-484 дожимной компрессорной установки II очереди завода и далее в этанопровод.
Регенерация цеолитов отделений 510, 520, 530, 550 осуществляется или очищенным на У-510-520 природным газом, или метановой фракцией после ДКЦ II очереди, очищенной от масла в блоке очистки от масла У-530. Для этого газ, поступающий на регенерацию предварительно подогревается в печах отделения 570. Газ регенерации после этих отделений подается на ГПЗ.
Широкая фракция легких углеводородов после установок получения гелия поступает на У-300 ГПЗ и на установку №26 (У-540, У-550, У-560) очистки ШФЛУ и получения сжиженных газов II очереди гелиевого завода.
В отделении У-550 ШФЛУ очищается от сероорганических соединений методом адсорбции на синтетических цеолитах, после чего поступает в отделение У-540, где от нее отделяется фракция С 5 + высшие, которая в качестве товарного продукта (пентан-гексановая фракция)
направляется на “Сырт” и ОГПЗ, а сжиженный газ – СПБТ (смесь пропана и бутана технических) направляется в отделение У-560 для получения сжиженных газов марок: ПТ – пропан технический (П – пропан марки “А”), БТ – бутан технический или в качестве товарного продукта – на “Сырт”. Технологической схемой предусмотрено ПБА – пропан-бутана автомобильного и ПА – пропана автомобильного.
- Установка компримирования и перекачки сжиженных углеводород-ных газов (СУГ) №28 (У810) предназначена для приема, хранения и отпуска сжиженных углеводородных газов, ПГФ на наливную эстакаду станции налива СУГ в железнодорожные цистерны ООО «Сырт».
Для обеспечения получения продукции на заводе построены также установки:
- Пропановые холодильные установки (У-230, У-460, У-660) – служат для обеспечения потребности в холоде гелиевых блоков на изотермах минус 36°С и минус 5°С. В качестве хладоагента применяется пропан.
- Компрессорные воздуха КИП (У-471, У-671) – предназначены для снабжения сжатым воздухом приборов КИПиА, технологических нужд, ремонтных целей.
- Азотно-кислородные станции (У-5 с блоками разделения У-240; У-43 с блоками разделения У-472, У-473) – предназначены для обеспечения завода инертным газом – азотом. Азот используется в установках получения гелия, на пополнение азотного холодильного цикла, для продувки аппаратов.
- Дожимные компрессорные установки (У-210; У-482, У-483, У-484; У-681) служат:
- для дожатия обратных потоков природного газа – метановых фракций низкого, среднего и высокого давления для подачи в магистральный газопровод;
- для дожатия этановой фракции компрессорами У-484 для подачи в этанопровод «Оренбург-Казань».
- Цех наполнения и хранения баллонов (У-250), где баллоны и транспортные цистерны проходят предварительную подготовку, наполняются гелием газообразным и направляются потребителю. Газообразный гелий по трубопроводу направляется также на установку сжижения гелия У-42 (“Криор”).
- Установка подземного хранения гелиевого концентрата (У-6) предназначена для приема, накопление, хранения и возврата гелиевого концентрата в систему гелиевого завода.
- Насосные станции оборотного водоснабжения (НОВС-1,НОВС-2, НОВС-3) служат для обеспечения оборотной водой технологических установок соответственно 1, 2, 3 очередей завода, идущей на охлаждение оборудования.
- Редукционно-охладительные установки (РОУ-1, РОУ-2, РОУ-3) служат для снижения температуры и давления перегретого пара, поступающего с Каргалинской ТЭЦ с Т= 220 - 10 °С и Р= 12 - 1 кгс/см², автоматически с помощью регуляторов давления и температуры до Т= 158 - 168 °С и Р= 5,5 - 6,0 кгс/см², подача пара на технологические нужды завода.
- Станции перекачки парового конденсата (СППК-1, СППК-3, СППК-5) служат для сбора, охлаждения и перекачки парового конденсата на Каргалинскую ТЭЦ.
- Замерный узел (У-402) обеспечивает количественный учет и качественный контроль за составом проходящих через него и подаваемых с гелиевого завода потребителям товарного газа, газа регенерации, ШФЛУ, отбензиненного сухого газа, а также поддержание давления товарного газа на выходах с У-25 (отд. 510, 520), У-23/2 (отд. 483), в пределах норм, установленных технологической картой замерного узла.
- Замерный узел этановой фракции обеспечивает количественный учет и качественный контроль за составом неочищенной этановой фракции, подаваемой потребителю.
- Факельное хозяйство I, II, III очередей служит для сжигания углеводородных газов, которые сбрасываются из аппаратов и трубопроводов установок завода в плановом порядке при проведении операций по пуску и остановке установок и при аварийных ситуациях вследствие нарушений технологических процессов.