Энергохимический комплекс для преобразования попутного нефтяного газа (ПНГ) в метан

Номер документа 7220170044

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
52.47.31. Использование нефтяного газа

АТРИБУТЫ:
Отрасли: нефтегазовая, жилищно-коммунальная
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Информационный листок
Номер: 72-016-17
Автор (принявший орган): ООО «Инновационная компания «МЕТАКОН», 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 5 а, Койнов Вадим Михайлович, генеральный директор, 8(905) 823-76-80, tpfa2002@mail.ru
Дата: 27.06.2017
Регион: Тюменская область
Источник информации: http://sk.ru/net/1100023/

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

 Предлагаемая технология направлена на создание энергохимического комплекса (ЭХК), обеспечивающего преобразование ПНГ в синтез-газ или метанирование ПНГ с целью получения электрической энергии, тепла и товарного природного газа для энергообеспечения муниципальных образований, для внутренних нужд нефтяных компаний или для использования получаемого в ходе переработки продукта в коммерческих целях. Особенностью ЭХК является его ориентация на источники ПНГ малодебитных, удаленных от газотранспортной инфраструктуры месторождений нефти от 5 до 50 млн. м³ в год, которые с одной стороны составляют 70% выбросов ПНГ, а с другой из-за малого расхода газа экономически непривлекательны для нефтедобывающих компаний. Создаваемый ЭХК в отличие от других технологий не требует создания дополнительной инфраструктуры, поскольку генерируемая электроэнергия используется непосредственно на месторождении. Также не требуется высококвалифицированный обслуживающий персонал в виду простоты технологии. Необходимость производства дешевой электроэнергии при нефтедобыче связана с тем, что стоимость электроэнергии составляет существенную часть затрат на добычу нефти, и продолжает расти.  Это становится серьезным ограничением при разработке новых скважин.

Суть предлагаемой технологии заключается в проведении реакции паровой каталитической конверсии всех углеводородов, содержащихся в ПНГ, составом выше С1, в метан и синтез-газ. В результате получается газовая смесь, которая не подвержена детонации и смолообразованию, может быть использована в качестве топлива для газодизельных и газопоршневых энергоустановок, а так же является ценным сырьем для нефтехимического синтеза. При этом основными конкурентными технологическими и экономическими преимуществами являются:
- утилизация ПНГ и получение товарного метана осуществляется в местах нефтедобычи, что приводит к значительному сокращению затрат связанных с транспортировкой  нормализованного энергоносителя;
- возможность осуществить переработку ПНГ с различным составом компонентов в нормализованное топливо;
-   возможность переработки любых объемов газа;
- возможность получения водородосодержащего метана в качестве топлива для генерации энергии (в том числе для собственных нужд нефтяных компаний);
- самая низкая из известных технологий материалоемкость реакторного блока на единицу подготовленного природного газа, что позволяет кратно снизить себестоимость установки для подготовки товарной продукции;
- блочный принцип изготовления и монтажа;
- значительное снижение эмиссии СО2 в объеме замещения различных сжигаемых топлив в ЖКХ;
- устранение загрязнения земельных участков вблизи факельных установок продуктами неполного сгорания ПНГ;
- выполнение задачи энергообеспечения населенных пунктов относительно недорогим топливом;
- универсальность топлива будет способствовать расширению его сбыта за счет диверсификации малого бизнеса (тепличные хозяйства, переработка глины и.т.д.)
Принципиальным отличием разрабатываемой технологии от существующих способов является  полная переработка ПНГ различного состава в водородсодержащий газ или товарный природный газ. Таким образом, блок-схема комплекса по утилизации ПНГ выглядит следующим образом(рис. 1)            Факельная                                                                                                                            установка

 


 
 
Рис. 1. Блок-схема энергохимического комплекса
 
На рис. 2 приведена блок- схема реакторного блока.   Блок состоит из реактора паровой конверсии ПНГ углеводородов выше С1 до синтез-газа, реактора метанирования, теплообменников, обеспечивающих режимы работы реакторов и испарение воды, подаваемой в реактор конверсии. Реакторный блок может быть выполнен в виде раздельных устройств или изготовлен в виде интегрированного блока. Блок подготовки конверсионного газа к транспортировке предназначен для осушки газа и  удаления водорода посредством гидрирования диоксида углерода. В результате на выходе из блока получается товарный природный газ, соответствующий требованиям ГОСТ 5542-87 “Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения”.  Блок транспортировки  природного газа состоит из армированных полиэтиленовых трубопроводов. Блок потребления соответствует предприятиям муниципальных образований, которые используют товарный природный газ для целей энергоснабжения, включая производство тепла и электроэнергии, а также включает всех иных потребителей. 
Таким образом, разрабатываемый энергохимический комплекс позволяет эффективно решить проблему утилизации ПНГ непосредственно вблизи мест нефтедобычи, получать товарный природный газ для энергоснабжения муниципальных образований и продажи как коммерческого продукта. 
 
 
 
 
 
 
                                                                                                            Рис. 2. Блок схема реакторного блока энергохимического комплекса
 
                              Технология:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Экспериментальная мобильная
                                                                               установка. Успешно проведены
 
 испытания на месторождениях              
 в ХМАО-Югре 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Результаты анализов (выполнены химической лабораторией Няганского ГПЗ )
 

№ п/п

Компонентный состав

ПНГ

(об%)

Нормализованный газ (об%)

1

Кислород              О2

0,787

0,134

2

Азот                         N2

4,374

1,087

3

Двуокись углерода         СО2

2,658

10,559

4

Метан          СН4

70,441

87,465

5

Этан                             С2Н6

9,691

0,557

6

Пропан                         С3Н8

7,964

0,156

7

Изо-Бутан                    i-С4Н10

1,155

0,017

8

Норм-Бутан               n-С4Н10

2,033

0,019

9

Изо-Пентан                  i-С5Н12

0,362

0,003

10

Норм-Пентан             n-С5Н12

0,350

0,002

11

Сумма Гексанов   сум-С6Н14

0,185

0,001

 
 
Испытание на участке РН-Юганскнефтегаз (результаты анализов)
 

№ п/п

Компонентный состав

ПНГ

Нормализованный газ

Нормализованный газ после абсорбции углекислого газа

1

Кислород                     О2

0,18

0,06

0,36

2

Азот                              N2

2,81

1,68

2,27

3

Двуокись углерода    СО2

0,868

8,34

1,48

4

Метан                           СН4

78,07

86,18

92,77

5

Этан                             С2Н6

3,86

0,01

0,007

6

Пропан                         С3Н8

6,56

0,03

0,014

7

Изо-Бутан                    i-С4Н10

1,43

0,01

0,007

8

Норм-Бутан                  n-С4Н10

3,45

0,05

0,018

9

Изо-Пентан                  i-С5Н12

0,858

0,02

0,009

10

Норм-Пентан               n-С5Н12

1,11

0,04

0,011

11

Сумма Гексанов         сум-С6Н14

0,603

0,027

0,014