Рассмотрение негативного воздействия на окружающую среду при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках. Поиск решений по утилизации ПНГ. Проведение сравнительного анализа установок и выявление преимуществ и недостатков каждой из них.
Аннотация к работе
Данная научно-техническая работа посвящена актуальной теме: решению проблемы утилизации попутного нефтяного газа, а, конкретнее, применение мобильной компрессорной установки с приводом газопоршневого двигателя на Герасимовской ГКС. Отдельное внимание в работе уделяется негативному воздействию на окружающую среду при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках.Ключевые задачи предприятий нефтегазового комплекса на ближайшие годы определены необходимостью утилизации и переработки попутного нефтяного газа. На протяжении многих лет нефтегазовый комплекс оставался основным загрязнителем воздуха и окружающей среды за счет повсеместного сжигания больших объемов попутного нефтяного газа. В то же время специфика добычи ПНГ заключается в том, что он является побочным продуктом добычи нефти. Основная задача состоит в предложении технического решения по утилизации попутного нефтяного газа на примере Герасимовской ГКС.Постановление Правительства РФ от 8 января 2009 года “О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках” обязало нефтяников обеспечить целевой показатель сжигания ПНГ на 2012 год и последующие годы в размере не более 5%. За сверхлимитное сжигание попутного газа к нефтегазовым компаниям применяются штрафные санкции: с 1 января 2012 года штрафы при условии использования системы учета ПНГ рассчитывались с повышающим коэффициентом 4,5, с 1 января 2013 года - с повышающим коэффициентом 12, а с 1 января 2014 года - 25 (в соответствии с Постановлением Правительства от 8 ноября 2012г.Основу попутного нефтяного газа составляет смесь легких углеводородов, включающая метан, этан, пропан, бутан, изобутан и другие углеводороды которые под давлением растворены в нефти (рис 1). Как следует из названия, попутный нефтяной газ добывается попутно с нефтью и, по сути, является побочным продуктом нефтедобычи. Сжигание может быть оправдано при определенных условиях, однако, как показывает мировой опыт, эффективная государственная политика позволяет достичь уровня сжигания ПНГ в размере нескольких процентов от общего объема его добычи в стране. В настоящее время существуют два наиболее распространенных способа использования попутного нефтяного газа, альтернативные сжиганию на факелах. В отличии от природного газа, содержание метана в котором находится в диапозоне 92-98%, попутный нефтяной газ содержит меньше метана, но часто имеет значительную долю других углеводородных компонентов, которая может достигать более половины всего объема.Государственная политика последних лет, в частности, угроза введения крупных штрафов за сверхнормативное сжигание ПНГ, более 5% от общего объема его добычи, определенно начала приносить плоды: наметилась тенденция по снижению уровня сжигания на факелах. Однако это происходило не столько в результате роста переработки ПНГ, а во многом за счет его сжигания для электрогенерации. По мнению экспертов, доля сжигания ПНГ для электрогенерации может составлять 47% от объема его добычи. За последние годы произошел резкий рост утилизации ПНГ за счет ввода как промысловых электростанций, так и крупных электростанций, вчастности, компаниями ОАО “Роснефть”, ОАО “Сургутнефтегаз”, ОАО “ЛУКОЙЛ”. В этой связи возникает вопрос: если это выгодно государству и может быть выгодно компаниям, то почему в России не происходит развитие переработки ПНГ?Воздух * При сжигании ПНГ образуются сажа, оксиды азота, монооксид углерода, бензол, фосген, толуол, тяжелые металлы (ртуть, мышьяк, хром), сернистый ангидрид, иногда сероводород, сероуглнрод, меркаптаны. * Сжигание является одним из главных источников загрязнения атмосферного воздуха в регионах, в которых развивается и развита нефтедобывающая промышленность. * Выбросы углекислого газа в атмосферу в России в 2013 году вследствие сжигания ПНГ составили 90млн т * Содержание бензпирена в почвах и грунтах вблизи факелов и площадок горизонтального выжигания углеводородов в Западной Сибири составляет до 25 предельно допустимых концентраций. * Накопление токсикантов в почвах вследствие сжигания обуславливает формирование геохимических аномалий - своеобразных “химических бомб замедленного действия”Мобильные компрессорные установки (МКУ) (рис.2,3) имеют широкую область применения и могут использоваться для сбора и транспортировки газа. Также компрессор может применяться на устье скважины или на кусте скважин. В последнем случае компрессор служит для снижения забойного давления и увеличения нагрузки погружного насоса. При этом оборудование работает полностью автономно, используя в качестве топлива перекачиваемый газ (пропан, бутан, метан и др.). С помощью компрессорной установки газ удалось откачать в линию.Мобильные компрессорные установки могут поставляться на шасси (рис.9), в блочно-модульном (рис.10,11) или специальном контейнерном исполнении для эксплуатации в любой климатической зоне.