ПОДГОТОВКА ПРИРОДНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ (5)
Кафедра термодинамики и тепловых двигателей РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Подготовка природного газа к транспорту
Типовые технологии:
•адсорбционная осушка газа;
•абсорбционная осушка газа;
•низкотемпературные процессы обработки газа.
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Низкотемпературные технологические процессы являются практически единственным экономически оправданным способом
извлечения ценных компонентов из природных газов газоконденсатныхзалежей.
Реализация низкотемпературных процессов без энергоемких источников охлаждения может быть осуществлена за счет расширения газа, что обусловлено более высоким давлением в продуктивных горизонтах по сравнению с давлением в магистральном газопроводе. Основной низкотемпературной технологией промысловой обработки природных газов газоконденсатных месторождений являются процессы низкотемпературнойсепарации (НТС). 2
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Низкотемпературные промысловые процессы обеспечивают требования
отраслевого стандарта к качеству подготовки товарного газа, поставляемого в магистральные газопроводы. В то же время технология промысловой обработки природных газов газоконденсатных месторождений с использованием НТС характеризуется низкой степенью извлечения жидких углеводородов из природного газа: этана – около 10 %, пропанбутанов – 30 %, компонентов С5+В – до 95 % от их потенциального содержания в пластовом газе.
Относительно низкий уровень извлечения углеводородов на промысловых |
|
установках обусловлен применением процесса низкотемпературной |
|
сепарации на температурном уровне до – 30 0С. |
В дальнейшем могут |
приобрести значительную актуальность технологические процессы |
|
обработки газа на температурном уровне до –60 ÷ –80 0С. На этом |
|
температурном уровне практически полностью извлекаются углеводороды |
|
С5+В, примерно 50 ÷ 60 % пропан-бутановой фракции и кроме того, при |
|
необходимости может быть извлечено до 50 % |
этана. Таким образом, |
основным направлением в проектировании низкотемпературных установок |
|
для промысловой обработки конденсатосодержащих газов является |
|
разработка промысловых процессов с более низкими температурными |
|
уровнями. |
3 |
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ
ПРИРОДНОГО ГАЗА
В настоящее время основным низкотемпературным процессом промысловой подготовки газа газоконденсатных месторождений России остается процесс низкотемпературной сепарации с
охлаждением газа за счет использования избыточного давления природного газа на входе в УКПГ по сравнению с рабочим давлением в магистральных газопроводах.
В технологии низкотемпературной сепарации для охлаждение газа используется эффект Джоуля-Томсона, реализующийся в процессе его дросселирования. Процесс дросселирования является изоэнтальпийным и при термобарических условиях работы промысловых установок комплексной подготовки природного газа газоконденсатных залежей северных месторождений приводит к снижению температуры
обрабатываемого газа, в среднем на 3 ÷ 4,5 0С при снижении давления в процессе дросселирования на 1 МПа. Таким образом, метод НТС по своей основной идее основан на конденсации гомологов метана из природного газа, обычно при температуре от –10 до – 30 0С, и последующем разделении жидкой и газовой фаз, находящихся в состоянии, достаточно близком к термодинамическому равновесию.
4
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ
ПРИРОДНОГО ГАЗА
В северных условиях технология НТС впервые в России была применена на Вуктыльском газоконденсатном месторождении, потенциальное содержание конденсата в котором доходило до 400 г/м3. Аналогичная технология была разработана и реализована в восьмидесятых годах при подготовке проектов обустройства гигантских северных месторождений – Уренгойского и Ямбургского на УКПГ валанжинских залежей.
В настоящее время низкотемпературные процессы
обработки природного газа используются на новом Бованенковском газоконденсатном месторождении (полуостров Ямал).
Простейший вариант технологии НТС представлен на следующем рисунке.
5