- •Міністерство освіти та науки України Одеська національна академія харчових технологій Інститут холоду, кріотехнологій та екоенергетики ім. В.С. Мартиновського
- •Дипломний проект за темою:
- •Стратегія раціонального використання тер
- •Україні потрібно задовольнити зростаючі потребі в енергетичних ресурсах до 2030 року за умов:
- •1.2 Технології отримання та переробки супутного нафтового газу (снг). Склад газу в залежності від місця родовища.
- •Фізико-енергетичний метод (низькотемпературна конденсація)
- •Термохімічний метод
- •Хімічно – каталітичний метод
- •1.3. Проблеми та перспективи використання снг
- •1.4 Схеми установок повторної конденсації нафтового газу та їх основні характеристики
- •1.4.1 Система прямого скраплення снг
- •1.4.2 Система непрямого скраплення снг
- •1.4.2 Каскадна система скраплення снг
- •1.5 Робочі тіла та їх характеристики
- •2.1. Тепловий розрахунок базового циклу каскадної холодильної установки для повторної конденсації снг
- •2.2 Розрахунок модифікованого циклу каскадної холодильної установки для повторної конденсації снг
- •Охорона праці
- •4.1 Розміщення холодильних установок і вимоги до приміщень
- •4.2 Положення щодо безпечної експлуатації холодильних установок
- •4.3 Техніка безпеки при експлуатації холодильних установок
- •4.4 Загальні заходи безпеки при експлуатації торгівельного холодильного обладнання
Україні потрібно задовольнити зростаючі потребі в енергетичних ресурсах до 2030 року за умов:
зменшення енергоємності ВВП та збільшення рівня енергозабезпеченості країни;
збільшення власного видобутку вугілля, нафти, газу та урану;
виробництва електричної енергії на атомних електростанціях на власному ядерному паливі;
збільшення експорту нафтопродуктів за рахунок збільшення обсягів переробки нафти;
реалізації програм енергозбереження в галузях економіки і в соціальній сфері;
збільшення використання нетрадиційних і відновлювальних джерел енергії;
зменшення рівня енергетичної залежності країни від зовнішніх поставок палива та збільшення обсягів споживання власних енергетичних продуктів.
1.2 Технології отримання та переробки супутного нафтового газу (снг). Склад газу в залежності від місця родовища.
В даний час вcе більшу актуальність набувають питання, що пов’язані із безвідходним виробництвом продуктів різного характеру в усіх можливих галузях. Особливо це має відношення й до енергетики та видобутку паливних енергетичних ресурсів таких як нафта, газ, тощо.
При видобутку нафти, вона містить в собі побічний продукт, такий як супутний нафтовий газ.
Супутний нафтовий газ ( далі СНГ ) – це суміш газів та газоподібних вуглеводневих та не вуглеводневих компонентів, що виділяються із нафтових свердловин та із пластової шапки нафти при її сепарації. Зазвичай СНГ розглядається як джерело сировини для виробництва ряду хімічних продуктів, дешевої електричної та теплової енергії.
За геологічними характеристиками розрізняють СНГ газових шапок та гази, що розчинені у нафті. Нафтовий газ відрізняється від природного газу, насамперед тим, що компонентний склад нафтового газу може дуже різнитися залежно від родовища. Табл.1
Таблиця 1
Порівняльний аналіз компонентного складу газового і газонафтового родовищ
Компонент |
Позначення |
Газове родовище |
Газонафтове родовище |
||||||
1 ступiнь |
2 ступiнь |
3 ступiнь |
|||||||
Метан |
CH4 |
94.3442 |
88.3268 |
78.1036 |
68.0128 |
||||
Етан |
C2H6 |
2.9114 |
4.0652 |
6.6898 |
9.9822 |
||||
Пропан |
C3H8 |
0.4312 |
2.7050 |
5.2149 |
9.3708 |
||||
I - Бутан |
iC4H10 |
0.0457 |
0.6432 |
2.7913 |
2.5916 |
||||
Бутан |
С4H10 |
0.0719 |
0.9803 |
2.0636 |
3.7911 |
||||
I - Пентани |
iC5H12 |
0.0289 |
0.2769 |
0.8086 |
1.0854 |
||||
Пентан |
C5H12 |
0.0258 |
0.2720 |
0.7923 |
1.0583 |
||||
I – Гексан |
iC6H14 |
0.0014 |
0.0665 |
0.0715 |
0.2711 |
||||
Гексан |
C6H14 |
0.0180 |
0.0797 |
0.0857 |
0.3133 |
||||
I – Гептани |
iC7H16 |
0.0082 |
0.0770 |
0.0827 |
0.2456 |
||||
Бензол |
C6H6 |
0.0261 |
0.0264 |
0.0484 |
0.0992 |
||||
Гептан |
C7H16 |
0.0092 |
0.0414 |
0.0446 |
0.1814 |
||||
І – Октани |
iC8H18 |
0.0017 |
0.0337 |
0.0362 |
0.0862 |
||||
Толуол |
C7H8 |
0.0111 |
0.0032 |
0.0034 |
0.0040 |
||||
Октан |
C8H18 |
0.0058 |
0.0058 |
0.0062 |
0.0033 |
||||
I – Нонани |
iC9H20 |
0.0035 |
0.0101 |
0.0130 |
0.0232 |
||||
Нонан |
C9H20 |
0.0052 |
0.0121 |
0.0094 |
0.0256 |
||||
I – Декани |
iC10H22 |
0.0148 |
0.0032 |
0.0045 |
0.0129 |
||||
Декани |
C10H22 |
0.0074 |
0.0067 |
0.0012 |
0.0104 |
||||
Вуглекислота |
CO2 |
0.7379 |
1.2296 |
1.7089 |
2.5362 |
||||
Азот |
N2 |
1.2906 |
1.1349 |
1.4199 |
0.2943 |
||||
Сірководень |
H2S |
0.0000 |
0.0003 |
0.0003 |
0.0011 |
||||
Характеристика газу |
|||||||||
Сума всіх компонентів, % |
100.0000 |
100.0000 |
100.0000 |
100.0000 |
|||||
Молекулярна маса, г/моль |
17.111 |
19.140 |
22.357 |
25.711 |
|||||
Густина газу, г/м3 |
711.339 |
795.677 |
929.423 |
1068.848 |
|||||
Вміст вуглеводнів С3+в, г/м3 |
17.215 |
120.073 |
277.104 |
440.631 |
|||||
Вміст вуглеводнів С5+в, г/м3 |
6.468 |
31.258 |
64.199 |
114.626 |
|||||
Аж до того, що його склад може бути абсолютно різним в одному і тому ж родовищі в різні проміжки часу і оскільки попутний нафтовий газ використовується не тільки як енергетичне паливо, а і як сировина, яка переробляється з метою отримання різних речовин, компонентний склад попутного нафтового газу за трьома сходами сепарації в порівнянні з газонафтових родовищем і з газовим родовищем можна побачити з табл.1 видно, що вміст метану в нафтовому газі майже в 2 рази менше, ніж у природному газі. Необхідно відзначити, що з кожним наступним ступенем вміст метану зменшується, так як він є найлегшим вуглеводневим газом й виділяється з нафти простіше, ніж його гомологи, але об'ємний зміст гомологів з кожним ступенем зростає. Ці компоненти виділяються при високій температурі й низькому тиску в сепараторах. Варто звернути увагу і на той факт, що густина нафтового газу зростає з кожним ступенем сепарації, а якщо порівняти густини нафтового і природного газів, то бачимо різницю в більш ніж 1.5 рази , а на 2 і 3 ступені в 2 і 4 рази відповідно.
Головна цінність нафтового газу - сумарний вміст таких компонентів як пропан, бутан та ін. По даній таблиці видно що кількість вищеперелічених компонентів в 30 разів вище в нафтовому газі, ніж у природному газі, отже при переробці нафтового газу можна отримати більше пропану, бутану, метану та ін.
СНГ у великих обсягах транспортується в країни, які не мають власних достатніх енергетичних джерел. Переважно це країни азіатсько-тихоокеанських регіонів, які споживають третину від усього світового споживання СНГ. Росте попит в Західній та Східній Європі.
Для транспортування газу по всьому світу потрібні дедалі більші газовози у величезній кількості і при цьому потрібна доставка з мінімальними втратами продукту. Причиною цього, як згадувалося вище, служить невідновлювальність газу і той факт, що з кожним роком запасів газу стає все менше.
Для ефективного використання СНГ необхідно не допустити його втрат, що пов’язані із відстуністю підготовки інфраструктури для його збору, підготовки, транспортування та переробки, а також із відстуністю споживача. В цих випадках газ просто спалюється на факелах, що несе дуже великі втрати економічного характеру, оскільки СНГ можливо переробляти у цінні продукти, такі як високооктановий бензин, дизельне пальне, різни парафіни, тощо. Також можливо виділяти із даної суміші різні компоненти, що представляють високу енергетичну цінність. Окрім великих економічних втрат, наноситься відчутне забруднення оточуючого середовища, оскільки процес спалювання даного продукту на факелах призводить до викиду небезпечних речовин в атмосферу, оскільки по всьому світу, по різним оцінкам спалюється приблизно 100 млрд м3 в рік супутного нафтового газу.
Існує три основних напрямки технологій переробки СНГ:
Фізико-енергетичний метод (низькотемпературна конденсація)
Термохімічний метод
Хімічно – каталітичний метод
