В статье проанализировано современное состояние технологий переработки забалластированного азотом природного газа. Рассмотрены такие технологии, как криогенная ректификация, абсорбция и адсорбция, мембранное разделение. Представлены достоинства и недостатки каждого подхода с точки зрения технико-экономических показателей и энергоэффективности. Кроме того, проанализированы комбинированные технологии, которые объединяют несколько методов для достижения наилучших результатов в отделении азота от забалластированного газа. Освещены ключевые тенденции в развитии технологий переработки забалластированного газа и даны рекомендации по выбору оптимальных решений в зависимости от содержания азота в сырье.
Идентификаторы и классификаторы
Все большее внимание привлекает проблема использования природного газа, содержащего значительное количество азота (до 50 %), так как извлечение азота и полезное использование такого газа затруднено. В связи с этим забалластированный азотом природный газ в настоящее время не используют или используют в ограниченных объемах. Забалластированный азотом природный газ содержится в месторождениях шельфового региона Нидерландов, некоторых штатов США, а также в месторождении Кабир Кух в Иране [1].
Список литературы
1. Curtis A. B., Wess M. Commercialization of Nitrogen‐Rich Natural Gas. Overview. URL: https://www.ou.edu/class/che-design/a-design/projects-2008/LQNG.pdf.
2. Rufford T. E. et al. The removal of CO2 and N2 from natural gas: A review of conventional and emerging process technologies // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2012. Vol. 94. P. 123–154.
3. Hamedi H., Karimi I. A., Gundersen T. Optimal cryogenic processes for nitrogen rejection from natural gas // Computers & Chemical Engineering. 2018. Vol. 112. P. 101–111.
4. Мнушкин И. А., Ерохин Е. В. Способ комплексной переработки природного углеводородного газа с повышенным содержанием азота: пат. 2576428C1, Рос. Федерация. № 2015100040/05; заявл. 12.01.2015; опубл. 10.03.2016.
5. Бауэр Х., Гвиннер М., Гарте Д. Удаление азота из природного газа: пат. 2559413, LINDE AKTSIENGEZELL SHAFT. № 2011118883/06; заявл. 11.05.2011; опубл. 10.08.2015.
6. Патент № 2699155 C2 Российская Федерация, МПК F25J 3/02. Система и способ для разделения метана и азота различными вариантами. № 2018106484; заявл. 20.07.2016; опубл. 03.09.2019.
7. Вагарин В. А., Кисленко Н. Н. Перспективные проекты с использованием мембранных технологий на промышленных объектах ПАО «Газпром» // Научный журнал Российского газового общества. 2024. № 1(43). С. 52–62. EDN DBHDBM.
8. Баженов С. Д., Алентьев А. Ю., Шалыгин М. Г., Борисов И. Л., Анохина Т. С. Мембранное газоразделение: современное состояние и перспективы // Научный журнал Российского газового общества. 2024. № 1(43). С. 108–121. EDN PRHVHA.
9. Nitrogen Removal. URL: https://www.mtrinc.com/our-business/natural-gas/nitrogen-removal/.
10. Merkel T. C., Pinnau I., Prabhakar R., Freeman B. D. Gas and vapor transport properties of perfluoropolymers // Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation. John Wiley & Sons Ltd., Chichester, England (2006). P. 251–270.
11. Lokhandwala K. A. et al. Membrane separation of nitrogen from natural gas: A case study from membrane synthesis to commercial deployment // Journal of Membrane Science. 2010. Vol. 346. No. 2. P. 270–279.
12. Ohs B., Lohaus J., Wessling M. Optimization of membrane based nitrogen removal from natural gas // Journal of membrane science. 2016. Vol. 498. P. 291–301.
13. Zhou Y. et al. N2-selective adsorbents and membranes for natural gas purification // Separation and Purification Technology. 2022. Vol. 300. P. 121808.
14. Wang S., Guo Q., Liang S., Li P., Li X., Luo J. [Ni3(HCOO)6]/Poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) Mixed-Matrix Membranes for CH4/N2 Gas Separation // Chem. Eng. Technol. 2018. Vol. 41. Р. 353–366.
15. Tanis I., Brown D., Neyertz S., Heck R., Mercier R., Vaidya M., Ballaguet J.-P. A comparison of pure and mixed-gas permeation of nitrogen and methane in 6FDA-based polyimides as studied by molecular dynamics simulations // Comput. Mater. Sci. 2018. Vol. 141. P. 243–253.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Представлен краткий анализ технического состояния распределительных газопроводов Республики Беларусь. В работе выделены признаки и виды аварийности распределительных газопроводов, а также рассмотрены возможные меры по предотвращению и ликвидации аварий. Показано, что мониторинг показателей, характеризующих длительную надежность сетевых трубопроводов, должен реализовываться на этапе проектирования и строительства. Такой подход обеспечивает возможность точной оценки остаточного ресурса, оперативного и качественного проведения ремонтных и профилактических работ, что напрямую влияет на надежность и безопасность эксплуатации стареющих трубопроводов. Целью работы является оценка текущего технического состояния распределительных газопроводов Республики Беларусь и выявление оптимальных подходов к повышению их надежности и безопасности в условиях прогрессивного старения. В ходе исследования было установлено, что распределительные газопроводы, эксплуатируемые в благоприятных условиях, демонстрируют минимальные изменения своих технических характеристик со временем, что позволяет обоснованно продлевать срок их эксплуатации. Определено, что продление срока эксплуатации может привести к повышению риска возникновения дефектов различного происхождения и реализации аварийных сценариев в будущем. Предложены меры по снижению указанных рисков за счет развития системы контроля и надзора за техническим состоянием стареющих распределительных газопроводов Республики Беларусь, определены необходимые изменения в действующую систему мониторинга технического состояния, реализованную в рамках государственной системы контроля и надзора.
Коррозия – это острая проблема газовой отрасли. Оборудование газоперерабатывающих заводов подвержено внутренней коррозии, которую усиливает наличие диоксида углерода и сероводорода в газовой фазе. Усиливающим коррозию фактором для оборудования является эрозионный и механический износ.
Убытки, причиняемые коррозией в газовой отрасли, оцениваются в миллиарды рублей, включая затраты, вызванные преждевременным выходом оборудования из строя, замену оборудования, производственные убытки, расходы на защиту окружающей среды, штрафы. Задача продлить срок службы и обеспечить надежную эксплуатацию статического и динамического оборудования, обеспечить непрерывность технологического процесса и производства запланированной продукции, контролировать риски, связанные с коррозией, не теряет актуальности.
Для снижения рисков нестабильной работы всей технологической цепи необходим постоянный мониторинг коррозионных и эрозионных процессов. Это позволяет снизить непредвиденные расходы на ремонт и замену оборудования, выявляемые по результатам диагностики в период выхода в ремонт технологического оборудования, затраты, увеличивающие объем ремонта технологического оборудования, оплату экспертизы промышленной безопасности оборудования, отодвигающие вправо сроки выхода оборудования из ремонта.
Квалифицированный подбор коррозионностойких сплавов и антикоррозионных мероприятий позволяет при эксплуатации оборудования в напряженных условиях в рабочих агрессивных средах продлить установленные заводами-изготовителями сроки эксплуатации газоперерабатывающего оборудования без значительного увеличения затрат на его крупноузловой ремонт и замену.
Приведены примеры успешного выбора материального исполнения оборудования и антикоррозионных мероприятий для снижения коррозионных рисков для оборудования газопереработки в агрессивных сероводородсодержащих средах.
В статье проведено сравнение технологий сжижения природного газа APCI C3MR/Split MR и «Арктический каскад», реализованных на заводе «Ямал СПГ». Предложена методика выбора оптимальной технологии сжижения природного газа для технологических линий на основаниях гравитационного типа с ограниченной площадью застройки. Методика сравнения учитывает также климатические условия и технические характеристики динамического оборудования. По результатам сравнения циклов сжижения природного газа, выполненного с помощью стандартного программного обеспечения, показано, что технология «Арктический каскад» обладает определенными преимуществами для Арктического региона.
В рамках модернизации Московского НПЗ АО «Газпромнефть-МНПЗ» (МНПЗ) планируется строительство установки замедленного коксования, побочным продуктом которой будут являться углеводородные газы. Их квалифицированное использование позволит повысить рентабельность основного производства, получить дополнительное количество высокомаржинальной товарной продукции и снизить выбросы в окружающую среду. В работе рассматривается возможность применения критериального анализа на первичной стадии проработки и определения возможных направлений использования газов с установки замедленного коксования МНПЗ для выработки высокомаржинальной товарной продукции или полупродуктов с целью дальнейшей переработки.
В н астоящее в ремя о сновными м етодами получения оксидов этилена и пропилена являются каталитические процессы. В статье рассмотрена возможность применения некаталитического газофазного процесса оксикрекинга легких алканов для получения данных оксидов. Показано, что при газофазном окислении изменение начальных условий и концентрации реагентов позволяет варьировать состав конечных продуктов в широком диапазоне. Кинетическим моделированием данного процесса установлена возможность получения заметного выхода оксидов этилена и пропилена при сопряженном окислении пропан-этиленовых смесей при температурах 550–950 К и давлениях 1–5 атм.
Статья посвящена анализу существующих кинетических моделей термического пиролиза. Представлен механизм коксообразования в процессе пиролиза, включающий несколько способов формирования кокса. Рассмотрены модели пиролиза с учетом коксообразования и без него. Также приведены модели, которые описывают только образование кокса во время термического пиролиза. В ходе обзора выявлена недостаточность исследований о влиянии ингибитора на кинетику коксообразования в процессе пиролиза.
Лено-Анабарский регион расположен в северной краевой части Сибирской платформы, в пределах которой существуют предпосылки открытия новых крупных нефтяных месторождений.
Целью исследования является оценка сохранения залежей в древней (докембрийской) системе ловушек, связанной с осадочными отложениями базального структурно-формационного комплекса, содержащего пласты песчаников.
Для этого проанализированы процессы заполнения ловушек нефтью и газом, а также учтено влияние тектонической перестройки региона на переформирование существующих структур.
В результате сравнения с южной частью Сибирской платформы и анализа истории геологического развития показано, что последующая, относительно молодая система структур сформировалась в мезозойско-кайнозойский этап геологического развития региона и не содержит крупных скоплений углеводородов, что доказывается результатами поискового бурения. Формирование молодой системы ловушек обусловлено структурной перестройкой краевой части платформы. Поскольку миграция углеводородов осуществлялась начиная с рифея и продолжалась в течение всего палеозоя, следовательно, заполнялись ловушки первой генерации. Органическое вещество в верхнепалеозойско-мезозойских осадочных отложениях находится на сравнительно низких градациях катагенеза, что определяет его локальный характер. В результате чего перспективной в нефтегазоносном отношении на территории Лено-Анабарского региона является древняя система ловушек.
Интерпретация геолого-геофизических данных, освещающих строение Южно-Карской впадины, позволяет предполагать, что в ее строении участвуют глубинные соляные криптодиапиры. Они представляют собой крупноамплитудные (до 10 км) изометричные столбообразные поднятия, разделенные глубокими мульдами, содержащими галокинетические последовательности (слои роста). Анализ регионального геологического контекста свидетельствует о вероятном позднеордовикском возрасте солей. Криптодиапиры определяют морфологию антиклинальных поднятий в юрско-меловом интервале разреза, с которым связаны крупные запасы газа. Соляные диапиры, вероятно, фокусировали поток углеводородов в залежи меловых отложений из подстилающих толщ. Предлагаемая интерпретация глубинного строения Южно-Карской впадины позволяет прогнозировать новые типы залежей газа, прямо или косвенно связанные с криптодиапирами.
Уточнение границ распространения и условий накопления осадочных комплексов является необходимым условием для прогнозирования перспективных объектов на нефть и газ, при этом наиболее достоверные результаты могут быть получены только при комплексировании сейсмических и скважинных данных. В работе проведен обзор истории геологического развития Восточного Предкавказья, также на основании проанализированных данных показано, что юрские отложения Восточного Предкавказья развиты фрагментарно и имеют достаточно сложные границы распространения. Сделан вывод, что условия накопления юрского осадочного комплекса изменялись от континентальных в раннеюрское время до мелководно-морских в средне-верхнеюрское время, а обстановки осадконакопления приурочены к трансгрессивным циклам, что подтверждается ритмичным залеганием песчаников и глинистых аргиллитов.
Издательство
- Издательство
- РОССИЙСКОЕ ГАЗОВОЕ ОБЩЕСТВО
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 119261, г Москва, р-н Раменки, Ломоносовский пр-кт, д 7 к 5
- Юр. адрес
- 119261, г Москва, р-н Раменки, Ломоносовский пр-кт, д 7 к 5
- ФИО
- Исаков Николай Васильевич (ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- Контактный телефон
- +7 (___) _______
- Сайт
- https://gazo.ru/ru/