Рассмотрены вопросы необходимости совершенствования технологии очистки кислых газов природного газа Тенгизского месторождения. В статье описана предлагаемая технологическая схема подготовки природного газа Тенгизского месторождения из кислых газов.
Ключевые слова: Тенгиз, очистка, природный газ, кислый газ, сера, сероводород
The questions need to improve the treatment technologies acid gases natural gas Tengiz fields. The article describes the proposed process flowsheet preparation of natural gas from the acid gas Tengiz field.
В последнее десятилетие, после обретения Казахстаном суверенитета, нефтегазовая отрасль развивалась очень быстрыми темпами. Правительство Республики Казахстан постоянно работает над привлечением новых инвестиций в эту отрасль. Привлечение инвестиций в разведку, добычу и транспортировку конденсата приведет к увеличению добычи нефти, газа и конденсата.
Известно, что все крупные месторождения нефти, газа и конденсата (Тенгиз, Карачаганак и др.), наряду с основным компонентом, содержат повышенное количество кислых компонентов, в частности сероводорода.
Наличие кислых компонентов в добываемых продуктах создает определенные трудности при их транспортировке и переработке, вызывая коррозию трубопроводов и оборудования. Вместе с этим, при транспортировке сырья покупатели (перерабатывающие предприятия за пределами Республики Казахстан) получают наиболее ценное сырье для получения товарной серы.
В административном отношении Тенгизское месторождение расположено в Жылойском районе Атырауской области Республики Казахстан. Высокое слоеное давление и содержание токсичного и агрессивного сероводорода в пластовой нефти во многом определили замкнутую и надежную систему сбора и транспортировки нефти на завод, а также технологию и аппаратурное оформление дальнейшей переработки поступающего с месторождения сырья (пластовой нефти). Сырьем, подаваемым на завод, является смесь нефти, сопутствующих углеводородных газов, содержащих сероводород и углекислый газ, а также небольшое количество пластовой воды.
Производственная задача завода — отделение и очистка нефти для получения высококачественной товарной нефти, извлечение пропана и бутана из попутного нефтяного газа, соответствующего требованиям европейских стандартов, получение дренированного товарного газа высокого давления, удаление сероводорода из слоеного сырья и переработка его в товарную серу.
Создание установки подготовки газа к сероводороду позволило бы снизить местные вредные выбросы (выбросы SO 2 от сжигания H 2 S на факелах) и снизить риск попадания H 2 S в окружающую среду при аварийных ситуациях при транспортировке газа и конденсата по трубопроводам.
Кроме того, при добыче сероводорода казахстанские нефтяники и газовики получат еще одно ценное сырье для производства и выпуска готовой продукции для нужд промышленности (H 2 SO 4 , элементарная сера и др.). Получение еще одного готового продукта дало бы новый источник увеличения прибыли для отечественных производителей. Предлагаемая технологическая схема очистки природных газов Тенгизского месторождения от кислых газов выглядит следующим образом (рис. 1):
Рис. 1. Технологическая схема очистки природного газа Тенгизского месторождения от кислых газов
Природный газ из Тенгизского месторождения с высоким содержанием кислых газов после предварительной обработки на промышленной газоочистительной установке, со скоростью 15,85 м 3 /с и давлением 2,3–2,45 МПа и концентрацией 914 × 10–3 кг / м 3 направляется на первую ступень охлаждения, где газ охлаждается до температуры плюс 3 0 С. На этой стадии конденсируется основная часть тяжелых газов и водяного пара, затем газ проходит вторую стадию охлаждения, здесь газ охлаждается до минус 20 0 С, после чего газ направляется на первую стадию очистки. Очистка осуществляется путем абсорбции газа метанолом, охлажденным до температуры минус 70–75 0 С. При этом из газа удаляются основная часть H 2 S и часть CO 2 , остальная часть тяжелых углеводородов и основная часть органических соединений серы. Затем газ переходит на вторую стадию поглощения. На этой стадии небольшой поток тщательно регенерированного метанола подается на поглощение газа при температуре минус 60–65 0 С. На этом этапе из газа удаляется основная часть остаточного СО2 и почти все остаточное количество органических соединений серы. После второй степени очистки очищенный газ соответствует требованиям ГОСТа и направляется потребителям.
Насыщенный метанол на первой стадии очистки направляется на двухступенчатую регенерацию. Регенерация осуществляется путем снижения давления. На первой стадии регенерации давление понижают до 0,1 МПа, а метанол охлаждают до минус 33–36 0 С за счет испарения поглощенных газов.
На втором этапе давление снижается до 0,02 МПа, а температура абсорбента снижается до минус 70–75 0 С. на этой стадии выделяются почти все остаточные газы, после чего абсорбент возвращается на первую стадию очистки газа. Кислые газы направляются на завод по переработке кислых газов.
Со второй степени очистки метанол (отдельно от первой ступени метанола) подается на регенерацию. Регенерация осуществляется путем пропаривания кислых газов при температуре 60–65 0 С и нагрева глухим паром. В этом процессе метанол полностью регенерируется. После этого регенерированный метанол, пройдя стадию охлаждения до температуры минус 60–65 0 С, подается на вторую стадию очистки газа.
Литература:
- Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. — М.: Недра, 1983.
- Покрепин Б. В. Сбор и подготовка скважинной продукции. Курс лекций. — М.: ГУ УМК по горному делу, нефтегазовому и энергетическому образованию, 2000.
- Бараз В. И. Сбор, подготовка и транспортировка нефтяного газа. — М: Недра. 1987.
- Байков Н. М. Позднышев Г. Н., Мансуров Р. И. Сбор и промышленная подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1981.
- Байков Н. М., Колесников Б. В., Челпанов П. И. Сбор, транспорт и подготовка нефти. М.: Недра, 1975.
