Новый способ сбора и утилизации дымовых газов

Он представляет

В нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности сжигание избыточного газа на факелах (или факельное сжигание) является распространённым методом очистки отходящих газов. Хотя ранее это считалось неизбежной технической мерой и мерой безопасности, бессистемное сжигание газа на факелах теперь неприемлемо из-за растущих экологических проблем и ужесточения международных правил.

Сжигание попутного газа не только загрязняет воздух и приводит к выбросам парниковых газов, таких как углекислый газ и метан, но и приводит к потере ценных энергетических ресурсов. Поэтому улавливание попутного газа и его повторное использование в качестве сырья или топлива стало одним из главных приоритетов для мировой нефтегазовой отрасли.

Что такое факельный газ?

Факельный газ представляет собой смесь лёгких углеводородов (таких как метан, этан и пропан) с примесями, такими как сероводород (H₂S), углекислый газ (CO₂) и азот. Он является побочным продуктом различных процессов переработки и добычи нефти и газа.

Основная цель сжигания газа на факелах — контроль избыточного давления на объекте и повышение безопасности. Однако были разработаны различные технологии улавливания и утилизации факельных газов, позволяющие преобразовывать эту энергию в экономическую ценность, а не сжигать её.

Почему важно улавливать вспышки?

Уменьшение загрязнения окружающей среды
- Сокращение выбросов углекислого газа, метана и летучих органических соединений (ЛОС).
- Предотвратить кислотные дожди, вызываемые соединениями серы.
Переработка энергии и ресурсов
- Используйте дымовой газ в качестве топлива для котлов, турбин или технологических установок.
- Переработка их в нефтехимическое сырье для производства продукции с высокой добавленной стоимостью.
Соблюдение правил и положений
- Международные организации, такие как Всемирный банк, разработали планы по достижению нулевого уровня регулярного сжигания попутного газа к 2030 году .
- Несоблюдение требований может привести к значительным штрафам и ограничениям экспорта.
Экономические выгоды
- Сокращение затрат, связанных с потерями энергии .
- Создание новых инвестиционных возможностей в производственных отраслях.

Как собирать продукты сгорания

Существуют различные решения для управления и сбора факельных газов в зависимости от условий на месте, состава газа и потребностей промышленного объекта. Наиболее важными из этих методов являются:

1. Использовать установку утилизации факельных газов (УФГ).

При этом методе компрессор забирает дымовой газ из сборочной линии, затем сжимает его и подает в перерабатывающий блок или на конвейерную линию.

особенность :
- Возможность непосредственного извлечения газа и использования его в качестве топлива или продуктов питания.
- Полностью исключает необходимость сжигания в нормальных условиях.
потеря :
- Первоначальные инвестиционные затраты высоки.
- Поскольку в нем есть движущиеся части, он требует постоянного обслуживания.

2. Использование пусковых установок на жидком газе

При этом методе находящаяся под давлением рабочая жидкость (например, вода или технологическая жидкость) проходит через инжекционное сопло и, благодаря эффекту Вентури, втягивает запальный газ и переносит его в систему.

особенность :
- Отсутствие движущихся частей, простота обслуживания и низкая стоимость.
- Сохраняет стабильную производительность даже при изменении расхода .
- Подходит для установок, где может использоваться вода или вспомогательные жидкости.
потеря :
- Должен быть источник моторной жидкости с достаточным давлением.
- Ограничения мощности, связанные с компрессором.

3. Обратная закачка газа в пласт или скважину.

Этот метод заключается в сжатии факельного газа и закачке его в нефтяные и газовые скважины. Помимо сбора факельного газа, этот метод также повышает пластовое давление и повышает нефтеотдачу (ПНП).

особенность :
- Повышение эффективности добычи нефти.
- Сокращение загрязнения окружающей среды.
потеря :
- Установки давления и впрыска стоят дорого.
- Должны быть имеются подходящие геологические условия.

4. Они используются в качестве сырья для нефтехимических заводов.

Значительная часть дымовых газов содержит ценные соединения , такие как этан и пропан, которые могут быть использованы в качестве сырья для крекинг-установок или нефтехимической продукции.

особенность :
- Высокая добавленная стоимость.
- Сокращение зависимости от иностранных источников продовольствия.
потеря :
- Требует предварительной очистки и разделения.
- Стоимость строительной техники высока.

5. Генерация электроэнергии (выработка электроэнергии из факельного газа)

Экономически выгодным решением является использование дымовых газов для выработки электроэнергии. Это можно осуществить с помощью турбины или газового двигателя.

особенность :
- Обеспечение электроэнергией промышленных объектов или продажа ее в сеть.
- Выбросы парниковых газов сокращаются по сравнению с прямым сжиганием.
потеря :
- Колебания состава газа могут повлиять на производительность устройства.
- Примеси необходимо отфильтровать и отделить.

Стационарные смесительные элементы Stamixco GXM для смешивания и диспергирования вязких жидкостей

6. Газ в жидкость (GTL)

Технология «газ в жидкость» (GTL) позволяет преобразовывать продукты сгорания в жидкие продукты , такие как дизельное топливо или нафта. Этот метод в основном применяется на крупных газовых месторождениях.

особенность :
- Производит высококачественное топливо.
- Повышение экономической ценности сжигаемого попутного газа .
потеря :
- Технология сложная, а инвестиции очень высокие .
- Подходит для крупных проектов.

Сравнение методов

дорога	Инвестиционные затраты	сложный	Экономические выгоды	подходящий
компрессор	выше	много	выше	крупные подразделения
метатель	меньше	немного	половина	Малые и средние подразделения
Впрыск в бак	выше	половина	выше	нефтяное месторождение
нефтехимическое сырье	выше	много	очень высокий	Нефтехимический комплекс
производство электроэнергии	половина	половина	выше	промышленные предприятия
Конверсия природного газа в жидкость	очень высокий	много	очень высокий	крупные проекты

Задача по сбору горючих газов

Колебания состава и расхода дымовых газов
Некоторые технологии требуют высоких первоначальных инвестиционных затрат.
Технические и эксплуатационные проблемы, такие как коррозия и наличие примесей.
— Отсутствие инфраструктуры, особенно в отдаленных районах.

Будущие решения

Разработка гибких и недорогих технологий , таких как усовершенствованные бомбардировщики.
Использование комбинированных источников энергии ( например, использование дымовых газов для выработки электроэнергии и тепла).
Стремление к достижению цели по устранению рутинного сжигания отходов в рамках международных обязательств.

Окончательно

Улавливание факельных газов — это не только экологическая инициатива, но и ценная возможность рекуперации энергии и повышения эффективности в нефтегазовом секторе. В зависимости от проекта могут использоваться различные методы, включая рекуперацию в компрессорах, эжекторах и закачку в резервуары, в качестве сырья для нефтехимической промышленности, производства электроэнергии и переработки в жидкие углеводороды.

Выбор подходящего метода сжигания зависит от таких факторов, как мощность факельного сжигания, состав газа, инвестиционные затраты и экономические цели предприятия. В конечном счёте, сокращение или полное прекращение факельного сжигания — это основополагающий шаг на пути к устойчивому развитию и защите окружающей среды.