Попутный газ. Часть 1

Пнд, 04/13/2015 - 21:10

Рис. 1. Блочно-модульный комплекс для переработки газа в
синтетическую нефть

Рис. 2. Синтез Фишера-Тропша в жидкой фазе на железных катализаторах

Рис. 3. Варианты комплектования блочно-модульного комплекса по
переработке газа

Рис. 4. Хроматограмма исследования синтетической нефти

Таблица 1

Таблица 2



Многие десятилетия неизменным элементом пейзажа промышленной нефтедобычи являлись грандиозные факелы, в которых сгорал попутный газ — неизбежный спутник нефтедобычи. Громадные шлейфы дыма простирались на десятки и сотни километров и были прекрасно видны даже из космоса. Так было долго и казалось, что так будет всегда. Но все меняется в этом мире, и иногда — в лучшую сторону.

Есть задача

Правительство РФ своим Постановлением №7 от 08.01.2009г. «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках» установило целевой показатель сжигания попутного нефтяного газа (ПНГ) на факельных установках на 2012 год и последующие годы в размере не более 5 процентов от объема добытого попутного нефтяного газа. И плата за сжигание ПНГ, и, тем более, штрафные санкции за превышение указанных объемов достаточно серьезны.

Давно известны и применяются следующие методы утилизации ПНГ:
1. Закачка газа в пласт;
2. Использование ПНГ на электростанции для собственных нужд;
3. Использование ПНГ на электростанциях, работающих на оптовый рынок энергии и мощности;
4. Поставка газа на ГПЗ;
5. Поставка подготовленного ПНГ в систему ОАО «Газпром»;
6. Переработка ПНГ (метанол, СПГ, GTL).
Почему же попутный нефтяной газ чаще всего просто сжигается?

Основная причина кроется в низкой экономической эффективности используемых в настоящее время методов утилизации ПНГ и высокие затраты на поддержание уровня нефтедобычи.
Чтобы остаться хотя бы на существующем уровне нефтедобычи, нефтедобывающим компаниям нужно бурить новые скважины, а для этого нужны колоссальные инвестиции. Не способствует развитию отрасли и достаточно жесткое налогообложение российской нефтяной отрасли, которое не мотивирует компании увеличивать инвестиции.
Средняя себестоимость добычи одного барреля нефти в мире в целом по индустрии составляет сегодня примерно 15 долларов. В отдельных странах она может быть значительно ниже. Например, в Саудовской Аравии — 5…7 долларов, в России — 5…10 долларов, в Норвегии и Канаде — 10…15 долларов. Поэтому инвестиции, направленные на решение проблемы ПНГ, ложатся на себестоимость добычи нефти, что не выгодно самим компаниям. Даже повышение в 6 раз платы за загрязнение атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках во много раз меньше, чем необходимый объем инвестиций для решения этой проблемы! По этой причине при принятии решения по применению того или иного метода утилизации ПНГ нефтяные компании в основном оценивают объем необходимых инвестиций — чем они меньше, тем лучше, т.к. до сегодняшнего дня практически все методы утилизации были затратными и мало эффективными или даже убыточными.

Совсем недавно, в 2010 году, был проведен сравнительный анализ экономической эффективности (данные ЗАО «Ренфорс-Новые Технологии») различных методов утилизации для 60 млн. м3 ПНГ в год: (Таблица 1)

Если оценивать эффективность вариантов утилизации попутного нефтяного газа:

По приведенным затратам (кап. вложения/10 + эксплуатационные затраты):
Самые низкие приведенные затраты имеет установка компримирования газа для транспорта на ГПЗ (п.6), но за счет низкой выручки проект все-таки остается убыточным
По капитальным затратам:

Самые низкие затраты имеет комплекс по получению синтетической нефти методом Фишера Тропша (ФТ) БМК-50, предложенный ЗАО «Ренфорс-НТ» совместно с ОАО «Мотор-Січ» (п.2). Его отличает относительно высокая выручка — проект окупается через 2,75 года (без учета налогов), а за 10 лет разница между суммами прибыли и кап. затратами составит 890 млн. руб.

Проект зависит от уровня цен на нефть, и для работы комплекса необходима свободная электрическая мощность газотурбинных электростанций на месторождении.
По прибыли до налогообложения:

Самая высокая прибыль у комплекса БМК-50 (ЗАО «Ренфорс-НТ» и ОАО «Мотор-Січ») совместной выработкой синтетической нефти методом ФТ, с выработкой электрической энергии газотурбинными электростанциями собственных нужд (5МВт) и выработкой электрической энергии паротурбинной электростанцией ПТ, работающей на тепловой энергии, выделяемой при реакции ФТ (п.4). Проект окупается через 3,57 года (без учета налогов), а за 10 лет разница между суммами прибыли и кап. затратами составит 1,57 млрд. руб.
Проект зависит от уровня цен на нефть и электрическую энергию, и для его реализации необходим потребитель с уровнем потребления электроэнергии в 10МВтч.
При отсутствии потребителя электрической энергии в
10 МВтч следующим по прибыли является комплекс БМК-50 ЗАО «Ренфорс-НТ» совместной выработкой синтетической нефти методом ФТ и с выработкой электрической энергии газотурбинными электростанциями для собственных нужд (5МВт) (п.3). Проект окупается через 3,13 года (без учета налогов), а полученная за 10 лет чистая прибыль составит 1,28 млрд. руб.

Проект зависит только от уровня цен на нефть.

Экономический анализ показывает, что на сегодняшний день только два метода заслуживают внимания нефтяников, — это выработка электрической энергии для собственных нужд месторождения нефти (п.1) и переработка ПНГ в синтетическую нефть на блочно-модульных комплексах БМК-50, разработанных компанией ЗАО «Ренфорс-Новые Технологии» совместно с ОАО «Мотор-Січ» (п.2, п.3., п.4).

Расчеты и практика показывают, что для утилизации 60 млн. м3 попутного газа в год требуется построить электростанцию мощностью 24 МВт. А из практики хорошо известно, что для собственного потребления месторождением в год требуется в среднем только 3…4 МВтч.
Сравнение выручек от реализации 100 млн. м3 газа и продуктов ее переработки (синтетической нефти и синтетического топлива) на двух блочно-модульных комплексах БМК-50 с выручкой полученной от продажи осушенного газа ОАО «Газпром» приведены в таблице 2.

ЗАО «Ренфорс-Новые Технологии» совместно с ОАО «Мотор-Січ» успешно разработали блочно-модульные комплексы по переработке ПНГ в синтетическую нефть и в синтетическое топливо и готовит их к запуску в производство. Какие хозяйствующие субъекты могут быть реально заинтересованы во внедрении технологии утилизации ПНГ по методу ФТ?

Во-первых, относительно небольшие нефтедобывающие компании, работающие на удаленных и разбросанных месторождениях с небольшими объемами ПНГ и не имеющие шансов сдать их в газопроводную систему или на газоперерабатывающие заводы, либо переработать в электроэнергию, которую можно было бы реализовать на месте.

Во-вторых, компании, научно-исследовательские и проектные организации, занимающиеся разработкой соответствующего оборудования.

В-третьих, компании и заводы — потенциальные производители такого оборудования.

В-четвертых, это региональные власти, заинтересованные в улучшении экологической обстановки и повышении экономической стабильности, в частности, количества рабочих мест и объема производства в своем регионе. Например, Ямало-ненецкий национальный округ имеет собственную генерацию энергии 216 МВт, получает извне 1265МВт, а при переработке
7 млрд. м3 ПНГ может задействовать паротурбинных электростанций общей мощностью 1120 МВт, работающих на тепловой энергии процесса ФТ и не потребляющих углеводородного топлива, — т.е. практически полностью покрыть свои собственные потребности в электроэнергии! Кроме этого, ЯНАО получил бы вдобавок еще и дизельного топлива порядка 2,4 млн. т!!!
Ни одна из этих категорий по отдельности не могут обладать достаточным потенциалом и ресурсами для решения проблемы, поэтому необходима определенная кооперация между ними.

Другие материалы рубрики


  • Многие ученые считают, что единственным масштабным и долговременным решением надвигающейся энергетической проблемы, одновременно удовлетворяющей условиям энергетической эффективности и экологической безопасности, является термоядерный синтез на базе использования лунного изотопа элемента гелия.
    Страна, которая опередит другие в освоении Луны и добычи гелия-3, станет лидером в мировой экономике, считает академик Эрик Галимов.



  • Нефте- и газодобыча уже в течение многих лет — ведущие отрасли российской экономики. В иные периоды они давали до 50% поступлений в федеральный бюджет. Это стало возможным только после введения в эксплуатацию крупнейших месторождений Западной Сибири. Поиск месторождений, ставших открытием века, стоил огромного труда. Основной вклад в него внесли сибирские геологи.
    Чтобы понять, где и как искать нефть, — а ее считают самым труднодоступным богатством планеты, — надо знать, как она образуется. В 1932 году была опубликована классическая работа основоположника советской нефтяной геологии Ивана Михайловича Губкина (1871-1939) «Учение о нефти», которая сыграла огромную роль в развитии представлений о происхождении нефти и формировании ее залежей. Он сформулировал четыре этапа образования нефтяных запасов, которые и сегодня лежат в основе научных воззрений о процессах нефтеобразования.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...В современных ВЭС воплощено множество технических идей, отвечающих последним достижениям науки. Вот далеко не полный перечень уникальных систем и механизмов, обеспечивающих эффективную и безопасную работу ветроэлектростанций: система динамического изменения угла атаки (изменяет угол заклинивания лопастей, удерживая тем самым нужный угол атаки); система динамического регулирования скорости вращения ветроколеса в зависимости от нагрузки и скорости ветра (выбирает оптимальный режим работы); система управления рысканием  — электронный флюгер (поворачивает гондолу с ВЭУ по особому закону с учетом доминирующего направления ветра, его порывов и турбуленции); система оперативного регулирования магнитного скольжения асинхронного генератора (используются усовершенствованные асинхронные генераторы с ротором «беличья клетка»)...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Теперь уже никто не сомневается, что в расстрельные 30-е годы прошлого века ничего прогрессивного в России существовать не могло. Старшее поколение стыдливо молчит, поскольку высказывать иную точку зрения ныне считается непатриотичным. А постперестроечное вообще не ведает, что в основе многих модных сейчас инновационных проектов лежат неосуществленные мечты почти восьмидесятилетней давности. Примером может служить история со сгущенным бензином.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Возможность установки ветрогенераторов также зависит от климата, а конкретнее – от средней скорости ветра в данной местности. Трудно спрогнозировать, каковы будут скорость и направление ветра в определенный момент. Но если рассматривать большие временные промежутки, соизмеримые со сроком эксплуатации ветряка, то можно довольно точно сказать, что, например, в течение года в месте его установки будет 4000 часов со скоростью ветра более 4 м/с, что обеспечит гарантированную генерацию, условно говоря, 1000 КВт·ч в год. В частности, у нас средняя скорость ветра составляет около 5 м/с, что вполне пригодно для получения ветровой энергии, так как рекомендуемая скорость ветра для этих целей 4 м/с и более.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Ветры бывают самые разнообразные: это и дующий десятки минут легкий бриз, и глобальные ветра — но все они существуют за счет солнечного нагрева планеты. Важными факторами влияния на атмосферную циркуляцию воздуха являются разность обогрева между экватором и полюсами, а также вращение нашей планеты, называемое эффектом Кориолиса. Сезонные колебания в скорости и направлении ветра являются результатом сезонных изменений из-за относительного наклона оси вращения Земли к Солнцу, которое, в свою очередь, изменяет паттерны разности обогрева. Ежедневные различия в обогреве атмосферы вызваны различным нагревом локальных областей поверхности земли, например, суши и океана. Еще движение воздуха осложняется целым рядом факторов глобального масштаба, таких как вращение Земли, а также сушей, горными хребтами и холмами, растительностью, океанами, морями и озерами. Из-за трения о поверхность земли, растительность и здания скорость ветра возрастает с увеличением высоты над поверхностью земли.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Вопрос смесевых технологий при производстве бензинов давно уже интересует технологов, экологов, энергетиков, автомобилистов и просто любителей всяческих новшеств и современных технологий. Несмотря на множество позитивных моментов, так же как и на наличие определенных недостатков, однозначности в выводах пока еще не присутствует, что оставляет обширные пространства для размышлений и убеждений, похвалы и критики.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Еще с незапамятных времен люди использовали энергию ветра.
    Первоначально человек научился преобразовывать кинетическую энергию воздушного потока (ветра) в механическую. Появилось огромное разнообразие ветряных мельниц, значительно облегчивших жизнь людей того времени.
    Идея ветрогенератора для выработки электрической энергии с использованием энергии ветра появилась чуть более 100 лет назад.
    Пытливая мысль изобретателей создала огромное разнообразие конструкций ветроустановок:
    — по расположению оси вращения лопастей (горизонтальная, вертикальная, наклоненная);
    — по количеству лопастей (одна, две, три и более);
    — по мощности (от десятков Ватт до нескольких МВатт);
    — по форме лопастей, по конструкции генераторов и т.д.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Ситуация с термоядерной энергетикой сегодня довольно любопытна и имеет общие черты с начинавшейся некогда «космической гонкой». Открытие способа, открывающего доступ к неограниченному источнику энергии, казалось бы, уже «витает в воздухе». Уже всерьёз проектируются термоядерные электростанции. Уже почти видна финишная ленточка и вопрос лишь в том, кто успеет раньше. Руководители развитых государств ревностно следят за «успехами» конкурентов в этой области и боятся остаться «не солоно хлебавши». Эти страхи умело эксплуатируют крупные исследовательские центры, работающие по данной проблеме, добиваясь щедрого финансирования. Вот-вот и пресса возвестит об открытии века...



  • Сначала приведем высказывание российского геофизика Е.П. Борисенкова о прошлом человечества:
    «Причины гибели или упадка некоторых цивилизаций, а также многие неблагоприятные социальные явления в период средневековья так же, как и в древней истории, были связаны с экологией.
    Если мышление человека античности в ряде случаев было настолько эгоистичным, что, несмотря на свои выдающиеся по тому времени научные и естественные познания, он не думал о связи между лесом, водой, почвой и последствиями своей деятельности, то и в период средневековья человечество ушло от этого уровня понимания не очень далеко».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4