Анализ и выбор оптимальной технологии осушки природного газа от влаги с применением триэтиленгликоля на Ямбургском нефтегазоконденсатном месторождении

Объект исследования: Технология очистки природного газа от влаги.Цель работы: Анализ имеющейся технологии осушки с использованием диэтиленгликоля и обоснование использования в качестве абсорбента триэтиленгкликоля.В результате исследования была построена модель установки комплексной подготовки газа Ямбургского газового промысла, по которой были построены графики влияния давления и температур на расход и потери ди- и триэтиленгликолей в процессе абсорбционной осушки газа.Экономическая эффективность/значимость работы: в условиях падающего пластового давления на газовых месторождениях остро стоит вопрос применения эффективного и экономически обоснованного метода осушки газа. В связи с этим рассмотрение вопросов по осушке газа является достаточно значимым.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………………12
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………………………………………………..14
1.1 Факторы, влияющие на процесс абсорбционной осушки ………………………………………………………20
1.2 Оценка технического уровня подготовки газа за рубежом …………………………………………………….23
1.3 Основные выводы ……………………………………………………………………………………………………………….24
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЯМБУРГСКОГО НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………25
2.1 Характеристика района работ ………………………………………………………………………………………………25
2.2 Основные показатели разработки месторождения ………………………………………………………………..27
2.3 Литолого-стратиграфическая характеристика продуктивного разреза…………………………………..31
3 МЕТОДЫ ОСУШКИ ГАЗА ……………………………………………………………………………………………………38
3.1 Низкотемпературные методы осушки …………………………………………………………………………………..38
3.2 Адсорбционная осушка газа …………………………………………………………………………………………………39
3.3 Абсорбционные методы осушки газа ……………………………………………………………………………………42
3.3.1 Жидкие поглотители, сравнение свойств ТЭГ и ДЭГ ………………………………………………….42
3.3.2 Параметры, влияющие на эффективность осушки газа гликолями……………………………….45
3.3.3 Технологические схемы осушки газа методом абсорбции……………………………………………48
4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ …………………………………………………………………………………………………………….55
4.1 Технологические процессы УКПГ-3 Ямбургского НГКМ……………………………………………………..55
4.2 Характеристика исходного сырья …………………………………………………………………………………………55
4.3 Моделирование процесса подготовки газа на УКПГ ГП-3 в программе HoneyWell Unisim
Design……………………………………………………………………………………………………………………………………….55
4.4 Анализ влияния параметров УКПГ на процесс осушки …………………………………………………………55
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОЕМКОСТЬ ……55
5.1 Экономическое обоснование рентабельности применения ТЭГа и ДЭГа ……………………………….55
5.2 Расчет затрат на покупку гликолей ………………………………………………………………………………………55
5.3 Определение количества и стоимости абсорбента в условиях УКПГ Ямбургского НГКМ ……..55
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………………………………….55
6.1 Производственная безопасность …………………………………………………………………………………………..56
6.1.1 Анализ вредных производственных факторов ……………………………………………………………56
6.1.1.1 Отклонение показателей микроклимата ……………………………………………………………….57
6.1.1.2 Недостаточная освещенность ……………………………………………………………………………….58
6.1.1.3 Повышенный уровень шума на рабочем месте ……………………………………………………..58
6.1.1.4 Воздействие вредных веществ ……………………………………………………………………………..59
6.1.2 Анализ опасных производственных факторов …………………………………………………………….60
6.1.2.1 Электробезопасность. Поражение электрическим током……………………………………….60
6.1.2.2 Пожарная безопасность ……………………………………………………………………………………….61
6.1.2.3 Механические опасности ……………………………………………………………………………………..63
6.1.2.4 Аппараты под давлением ……………………………………………………………………………………..63
6.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………………………..64
6.2.1 Защита атмосферы……………………………………………………………………………………………………..64
6.2.2 Защита гидросферы ……………………………………………………………………………………………………66
6.2.3 Защита литосферы ……………………………………………………………………………………………………..66
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………………………………..67
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………………….70
6.4.1 Специальные правовые нормы……………………………………………………………………………………70
6.4.2 Организационные мероприятия ………………………………………………………………………………….70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………..72
Приложение 1 …………………………………………………………………………………………………………………………..80
Приложение 2 …………………………………………………………………………………………………………………………..81
Приложение 3 …………………………………………………………………………………………………………………………..82
Приложение 4 …………………………………………………………………………………………………………………………..83

В ходе проделанной работы были рассмотрены различные методы
осушки газа: низкотемпературные, адсорбционные и абсорбционные. Каждый
из данных методов имеет свои недостатки и преимущества и применяется,
исходя из свойств осушаемого газа, необходимых качественных требований к
осушенному газу и того, куда дальше планируют направлять газ. Так
адсорбционным методом на УКПГ осушают газ, направляемый на собственные
нужды, что обусловлено простотой технологии и малыми капитальными
вложениями, требуемыми при небольших расходах газа. В случаях, когда
требуется глубокая осушка больших объемов газа, чаще всего применяют
абсорбционный метод.
Была построена модель УКПГ Ямбургского газового промысла.
Согласно данным, полученным при моделировании, были построены графики
зависимости расходов и потерь двух различных гликолей (ДЭГ и ТЭГ) от
параметров установки осушки газа. Анализируя полученные данные и графики
можно заключить, что повышение давления абсорбции и понижение
температуры контакта газа и абсорбента положительно сказывается на качестве
осушки. Также, видно, что при прочих равных условиях, ТЭГ с концентрацией
98,8% масс. Обеспечивает более глубокую степень осушки, чем ДЭГ
концентрацией 99,0% масс.
Выбраны оптимальные условия эксплуатации УКПГ при применении
ТЭГ в зимний период времени: температура контакта – в диапазоне 16-18°С,
давление абсорбции – от 7 до 7,5 Мпа.
Был проанализирован рынок абсорбентов и выбраны лучшие
поставщики для ТЭГа и ДЭГа.
Используя цены поставщиков и данные по расходам абсорбентов

(начальное количество для запуска и дополнительная закачка), были

рассчитаны затраты на первичное заполнение системы, на дополнительную
закачку абсорбента и общие затраты в первые восемь лет эксплуатации для

двух режимов (при температуре контакта 12°с, 16°с и 20°с и давлении 7,5 Мпа).

Из полученных результатов видно, что в краткосрочной перспективе очень

сильную роль играет фактор цены и количества абсорбента необходимое на

первичное заполнение. По этим факторам ДЭГ значительно обходит ТЭГ,

который стоит на 48% дороже. Однако, затраты ТЭГа на дополнительную

закачку значительно меньше и в год стоимость этих затрат будет меньше, чем у

ДЭГа. Поэтому в долгосрочной перспективе использование ТЭГа становится

более эффективным с экономической точки зрения.
Список публикаций студента

1. Мулява Е.В. Получение жидких углеводородов из пропан-бутановой
фракции ПНГ на модифицированных цеолитных катализаторах / Е. В. Мулява,
С. Е. Покрова, В. В. Хасанов ; науч. рук. В. И. Ерофеев // Проблемы геологии и
освоения недр : труды XXII Международного симпозиума имени академика М.
А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 155-летию со дня
рождения академика В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения академика
М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы, и 110-летию
первого выпуска горных инженеров в Сибири, Томск, 2-7 апреля 2018 г. : в 2 т.
— Томск : Изд-во ТПУ, 2018. — Т. 2. — [С. 342-343].
2. Мулява Е.В. Анализ и выбор оптимальной технологии очистки природного

газа Ямбургского месторождения / Е. В. Мулява, ; науч. рук. В. И. Ерофеев // – в

печати//Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIII Международного

научного симпозиума студентов и молодых ученых имени академика М.А.

Усова «Проблемы геологии и освоения недр», посвященном 120-летию со дня

рождения академика К.И. Сатпаева, 120-летию со дня рождения профессора К.

В. Радугина. 2019 г. (в печати).