Лапидус и др. Газы 2 части

1. Состояние и перспективы развития газоперерабатывающей промышленности.

- 81-

Блок-схема Астраханского ГПЗ

6.

- 82-

..А.Л. Лапидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. ГАЗОХИМИЯ

Товарная продукция завода:

-Товарный газ, направляемый в магистральный газопровод,

-Сера газовая (жидкая, комовая, гранулированная),

-Бензин автомобильный марок А-76, А-92, АИ-95,

-Дизельное топливо Л 02-40,

-Котельное топливо (мазут) М40 и M l00,

-Пропан-бутан технический (ПБТ),

-Бутан технический (БТ).

Оренбургский газоперерабатывающий завод (г. Оренбург, пос. Холодные Ключи)

Сырьевой базой Оренбургского ГПЗ является сероводород­ содержащий газ Оренбургского (ОГКМ) и Карачаганакского газоконденсатных месторождений (КНГКМ). Содержание кис­ лых компонентов в газе ОГКМ составляют (% мол.): сероводо­ рода 1,6-2 и диоксида углерода 0,4-0,6, в газе КНГКМ - суммар­ но до 9, в том числе сероводорода до 4. Содержание меркапта­ нов в обоих газах составляет 400-600 мг/м3 (в пересчете на се­ ру), серооксида углерода в газе ОГКМ - 20-30 мг/м3, в газе КНГКМ - до 100 мг/м .

На заводе в настоящее время перерабатывается около 30 млрд. м3 природного газа, 4 млн. т. газового конденсата и 0,38 млн. т. нефти. Оренбургский газоперерабатывающий завод вводился в эксплуатацию тремя очередями - в 1974, 1976 и 1978 г.г., проектной мощностью 15 млрд. м3 каждая. Это первый Российский завод большой мощности, перерабатывающий газ с высоким содержанием сероводорода и осуществляющий стаби­ лизацию газового конденсата.

Цель создания завода - очистка газа от сернистых соедине­ ний (H2S и RSH) и подготовка его к магистральному транспорту, производство серы и жидких углеводородов.

Схемы первой и второй очередей завода аналогичны по технологии переработки газа и включают по проекту следую­ щие стадии (рис. 7):

-очистку газа с отделением механической сепарации, серо­ очистку газа раствором ДЭА и низкотемпературную осушку га­ за с использованием пропанового холодильного цикла;

-очистку и стабилизацию углеводородного конденсата;

-производство серы по методу Клауса с доочисткой по ме­ тоду Сульфрен;

1. Состояние и перспективы развития газоперерабатывающей промышленности

- 83-

7. Блок-схема Оренбургского ГПЗ

Рис.

-84- ........................................ АЛ. Лапидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. ГАЗОХИМИЯ

-получение ШФЛУ из газа стабилизации конденсата;

-очистку газа от меркаптанов на цеолитах.

Третья очередь отличается от первых двух наличием уста­ новки низкотемпературной масляной абсорбции, на которой осуществляются одновременно отбензинивание и получение сжиженного газа, очистка природного газа от меркаптанов. Од­ на линия установки аминовой сероочистки и установки масля­ ной абсорбции используется для очистки от сернистых соедине­ ний газов регенерации цеолитов при давлении 4 МПа.

Оренбургское газоконденсатное месторождение (ОГКМ) в настоящее время характеризуется падающей добычей, которая составляет около 1 млрд. нм3 в год.

Планируемые объемы поставки сырья до 2010г. на ОГПЗ обеспечивают загрузку технологических установок по перера­ ботке газа на 85-95% от проектной мощности, а по переработке жидких углеводородов - близкой к 100%.

Основные технологические процессы ОГПЗ включают очи­ стку газа от кислых компонентов растворами аминов, очистку газа от RSH на цеолитах, производство ШФЛУ, пропанбутановой фракции (ПБФ) методом масляной абсорбции и ста­ билизации конденсата.

ОГПЗ был рассчитан по проекту на переработку 45 млрд. нм3 газа. В настоящее время проектная производительность умень­ шена на 7,5 млрд. и составляет 37,5 млрд. нм3.

Общая суммарная проектная мощность установок стабили­ зации конденсата составляет ~ 5 млн. тонн. В настоящее время она превышает 6 млн. тонн.

Товарная продукция завода -товарный газ, -сера (жидкая, комовая, молотая), -ШФЛУ,

-стабильный конденсат, -сжиженный газ,

-одорант (смесь природных меркаптанов)

Оренбургский гелиевый завод (ОГЗ)

Оренбургский гелиевый завод расположен рядом с Орен­ бургским ГПЗ и введен в эксплуатацию в 1978г.

(.Состояние и перспективы развития газоперерабатывающей промышленности.

- 85-

Основная цель создания завода - организация производства гелия в СССР. Сырьем является очищенный газ с ОГПЗ, так как он содержит значительные количества гелия. Проектная мощ­ ность ОГЗ по сырью составляла 18 млрд. м3/год, в настоящее время она составляет 15 млрд. м3/год.

На ОГЗ поступает природный газ с ОГПЗ, очищенный от сероводорода и диоксида углерода и осушенный до температу­ ры точки росы минус 10°С (рис. 8).

Перед криогенным разделением газ очищают от меркапта­ нов и доосушают до точки росы минус 70°С на адсорбционных установках. Далее газ поступает на криогенные гелиевые блоки, где из него извлекают этановую фракцию, ШФЛУ и гелиевый концентрат, из которого после каталитической и адсорбционной очистки от водорода, азота и неона получают товарный газооб­ разный гелий.

Процесс разделения осуществляется путём конденсации всех углеводородных компонентов газовой смеси и низкотемпе­ ратурной ректификации. Для получения холода используется собственная энергия газа (при его расширении в турбодетанде­ рах и дросселировании сжиженных фракций) и внешние холо­ дильные циклы (пропановые и азотные).

-ШФЛУ после адсорбционной очистки от меркаптанов по­ дается на установку получения сжиженных газов, где в ректи­ фикационных колоннах их выделяют (марки СПБТ, ПТ, БТ), пентан-гексановую фракцию и пропан для холодильного цикла;

-товарный газ, после сжатия в дожимных компрессорах подают в магистральный газопровод;

-метановая фракция низкого давления (2 кгс/см2), направля­

ется на ТЭЦ.

Газы регенерации из адсорбционных установок очистки сырьевого газа этановой фракции и ШФЛУ подаются для очист­ ки от сернистых примесей на установку низкотемпературной масляной абсорбции III очереди ОГПЗ, после которой направ­ ляются как товарный газ в газопровод на г. Заинек.

ОГЗ является основным производителем гелия и этана в стране. На нем также извлекают ШФЛУ, из которой получают сжиженные газы и пентан-гексановую фракцию.

- 86-

.AJI. Лапидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. ГАЗОХИМИЯ

Сжижение
»►	завода
Газообразный гелий	Оренбургского гелиевого
	Блок-схема
	8.

Рис.

1. Состояние и перспективы развития газоперерабатывающей промышленности.

- 87-

Устаревшая технология криогенных установок ОГЗ была ори­ ентирована на высокое извлечение гелия и низкое извлечение эта­ на (фактически не выше 40% от потенциала) и ШФЛУ (75-80%).

Потребность в этане и сжиженных газах в России увеличи­ вается с каждым годом, и цены на них растут.

При сложившихся рыночных ценах доля этана в доходе от реализации товарной продукции ОГЗ возросла до 40% и более, ШФЛУ и сжиженных газов до 50%, а гелия снизилась до 5%.

На зарубежных газоперерабатывающих заводах экономиче­ ски оптимальным считается извлечение 80-90% этана и 90-100% ШФЛУ от их потенциала в сырьевом газе. Принятая 25 лет на­ зад криогенная технология совместного выделения из газа ге­ лия, этана и ШФЛУ основывалась на отечественном машино­ строении (в части детандеров) и по проекту должна была обес­ печить извлечение только 55-60% этана и 80% ШФЛУ.

Установка очистки ШФЛУ от меркаптанов и выделения из нее сжиженных газов имеет традиционную технологию газоразделения. На ней производится пропан технический, бутан тех­ нический, пентан-гексановая фракция. На установке выделяют также чистый пропан для собственных нужд ОГЗ в пропановых холодильных циклах.

Товарная продукция завода:

-этановая фракция марки А;

-гелий газообразный марок А и Б;

-широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) марки А;

-смесь пропана и бутана технических (СПБТ), пропан тех­ нический (ПТ), бутан технический (БТ);

-пентан-гексановая фракция;

-товарный природный газ, подаваемый в магистральный газопровод;

-метановая фракция низкого давления с пониженной теп­ лотой сгорания (содержание азота 20-23%), поставляемая на Каргалинскую ТЭЦ.

Сосногорский газоперерабатывающий завод (Республика Ко­ ми. г. Ухта.)

Сосногорский ГПЗ - старейшее газоперерабатывающее предприятие России, введённое в эксплуатацию в 1946г.

Цель создания завода - получение товарного газа, пропанбутановой фракции, стабильного конденсата, технического уг­ лерода.

- 8 8 - ...................... ................

А.Л. Лапидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. ГАЗОХИМИЯ

Сырьевой базой Сосногорского ГПЗ в настоящее время яв­ ляется четыре газоконденсатных месторождения Вуктыльской группы: Вуктыльское, Западно-Соплесское, ПечороКожвинское, Югидское. Газы этих месторождений характери­ зуются высоким содержанием этана, компонентов сжиженных газов (пропана и бутана), а также углеводородов С5+, что и обу­ словливает целесообразность переработки данного углеводо­ родного сырья. К перспективным месторождениям, поэтапное освоение которых возможно в будущем, относятся месторожде­ ния Тимано-Печорской провинции.

Вуктыльское НГКМ вступило в период падающей добычи. От первоначальных запасов выработано -80%, при этом пласто­ вое давление газа понизилось с 36,3 до 3,7 МПа. С 1998г. экс­ плуатация Вуктыльского НГКМ ведется в режиме хранилищарегулятора с закачкой в пласт сухого тюменского газа, что должно поддерживать пластовое давление, повысить эффектив­ ность извлечения компонентов С2+ и продлить период работы промышленной инфраструктуры, созданной на базе месторож­ дений. В настоящее время закачка газа в пласт проводится на двух из восьми существующих установок комплексной подго­ товки газа (УКПГ).

Закачка сухого газа через все УКПГ позволит в течение 10-15 лет ежегодно снабжать СГПЗ природным газом и нестабиль­ ным конденсатом, соответственно в количествах до 3,0 млрд. м3

и- 300 тыс. т/год. Конденсаты Западно-Соплесского, ПечороКожвинского, Югидского ГКМ поступают на головные сооруже­ ния Вуктыла и вместе с конденсатом этого месторождения транс­ портируются на Сосногорский ГПЗ, где осуществляется их стаби­ лизация. Часть газов деэтанизации конденсата и отбензиненного газа подается на производство технического углерода, часть - на собственные нужды и местное потребление. Установка получения пропана производит пропановую фракцию для холодильной уста­ новки Вуктыльского ГПУ. Технический углерод Сосногорского ГПЗ находит широкое применение в качестве наполнителя резины

ипластмассы для модифицирования их механических, электриче­ ских и оптических свойств в лакокрасочной, полиграфической и шинной промышленностях. Производство технического углерода (сажи) является основным отличием этого завода от остальных га­ зоперерабатывающих предприятий.

Схема существующего производства Сосногорского ГПЗ включает следующие структурные единицы (рис. 9):

1. Состояние и перспективы развития газоперерабатывающей промышленности

-8 9 -

Е

U 2

§

Си

£

Я

О

О

U

се

Я

се

S

о

Я

я

£

8

S

о

се

со

се

Он

с

9

¥

I os

I

- 90-

.А.Л. Лапидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. ГАЗОХИМИЯ

-установку стабилизации газового конденсата, -газоотбензинивающую установку с блоком абсорбции газа

стабильным конденсатом, и установку регенерации насыщенно­ го абсорбента,

-установку производства автобензина А-76, -цеха производства техуглерода К354, П701, Т900.

В последние годы появилась тенденция к утяжелению не­ стабильного конденсата, поступающего на переработку на СГПЗ, что связано с увеличением доли нефти в сырьевом пото­ ке. Если в настоящее время доля нефти составляет 6% масс., то к 2015г. доля нефти может увеличиться до 15-35% масс. Увели­ чение доли нефти в конденсате приводит к снижению содержа­ ния компонентов С3-С4, а особенно пропана, в исходном сырье. Кроме того, в нефти присутствуют высококипящие парафины, смолы и асфальтены, снижающие качество получаемого ста­ бильного конденсата.

СГПЗ, введенный в эксплуатацию в конце 40-х годов, изна­ чально предназначался для стабилизации газового конденсата, подготовки природного газа к транспортированию, а также про­ изводства технического углерода различных марок из природ­ ного газа. В настоящее время, кроме указанных продуктов, на заводе вырабатывается смесь пропан-бутана (СПБТ) и неболь­ шое количество автобензина А-76.

Установки стабилизации конденсата УСК-1 и УСК-2 введе­ ны в эксплуатацию на заводе в 70-е годы. Основными продук­ тами стабилизации газового конденсата являются СПБТ и ста­ бильный конденсат. Проектная мощность установки по сырью 1,25 млн. т/год.

Газоотбензинивающая установка (ГОУ) предназначена для подготовки природного газа, подаваемого потребителям Сосно­ горского и Ухтинского промышленных узлов, а также для извле­ чения дополнительного количества СПБТ. Установка пущена в 1986г. Природный газ с головных сооружений Вуктыла по трубо­ проводу “Сияние Севера” поступает на ГОУ. В качестве абсор­ бента жидких углеводородов из газа применяется стабильный конденсат. Проектная мощность установки по сырому природно­ му газу составляет 1,5 млрд. м3/год. Отбензиненный газ дожима­ ется на компрессорной станции и подается в магистральный тру­ бопровод. Степень извлечения СПБТ всего около 40%, что опре­ деляется малой эффективностью применяемого абсорбента, не-