Технология очистки попутного нефтяного газа от сероводорода

Технология очистки
попутного нефтяного газа
от сероводорода с
получением элементарной
серы
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ:
ДОБЫЧА СЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ

ВЫДЕЛЕНИЕ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ
(ГАЗОВЫЙ ФАКТОР - 10 - 100 М3 ГАЗА/НА 1 ТОННУ НЕФТИ,
СОДЕРЖАНИЕ СЕРОВОДОРОДА 1-6 % ОБ.)

ПОСЛЕДСТВИЯ:
ВЫБРОС В АТМОСФЕРУ СОТЕН ТЫСЯЧ ТОНН
СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ
МЕСТОРОЖДЕНИЯХ, ПОТЕРЯ МИЛЛИАРДОВ КУБОМЕТРОВ
УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ. КОНСЕРВАЦИЯ ДЕСЯТКОВ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИЗ-ЗА ОТСУТСТВИЯ ПРИЕМЛЕМОЙ
ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ В
МЕСТАХ ДОБЫЧИ
АЛЬТЕРНАТИВЫ РЕШЕНИЯ:
Транспортировка газа по трубопроводам к
специализированным установкам сероочистки (НПЗ, ГПЗ)
создание цепи мощных компрессорных станций, и
использование специализированных легированных
материалов для трубопроводов.
НАИБОЛЕЕ ПРИЕМЛЕМЫЙ ВЫХОД
Создание установок сероочистки непосредственно в местах
добычи нефти и попутного нефтяного газа
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДЛАГАЕМОГО
РЕШЕНИЯ
-непрерывность процесса, позволяющего
проводить одновременную очистку и получение
товарной серы;
- “мягкие” условия реализации процесса (Т=220280oС), благодаря использованию специально
разработанных высокоактивных катализаторов;
- простота и гибкость управления процессом, что
позволяет создавать компактные установки
непосредственно в местах нефтедобычи.
Предлагаемая технология каталитической
очистки газов от сероводорода
H2S + O2  Sn + H2O + Q
Реактор с псевдоожиженным
слоем катализатора
Блочные катализаторы
сотовой структуры
воздух
Очистка высококонцентрированных
газов (СH2S до 80 %) (вариант I)
Очистка низкоконцентрированных
Газов (вариант II)
Предлагаемые варианты каталитической
очистки газов от сероводорода
ТОПЛИВНЫЙ ГАЗ
H2S+CO2
СУЩЕСТВУЮЩАЯ
СИТУАЦИЯ
ВАРИАНТ I
РЕАКТОР С КИПЯЩИМ СЛОЕМ
КАТАЛИЗАТОРА
Р
ДЕСОРБЕР
АБСОРБЕР
SO2, SO3,H2S,
NOx, CO,
САЖА
СЕРА
ПОПУТНЫЙ
НЕФТЯНОЙ
ГАЗ+H2S
ВОЗДУХ
ВОЗДУХ
НАША ТЕХНОЛОГИЯ
СЕПАРАТОР
ВАРИАНТ II
РЕАКТОР С
КАТАЛИЗАТОРОМ
СОТОВОЙ СТРУКТУРЫ.
УСТАНАВЛИВАЮТСЯ НА
СКВАЖИНЕ
НЕФТЬ
НЕФТЬ+ГАЗ
ТОПЛИВНЫЙ ГАЗ
СЕРА
Главным критерием при выборе того или иного варианта
является требование по остаточному содержания сероводорода.
Схема установки технологии
одностадийного окисления сероводорода
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО
ГАЗА С УТИЛИЗАЦИЕЙ СЕРОВОДОРОДА НА БАВЛИНСКОЙ УСТАНОВКЕ
СЕРООЧИСТКИ ОАО «ТАТНЕФТЬ»
Реактор
прямого
окисления
Блок
аминовой очистки
Производительность установки по попутному нефтяному газу, нм3/час, 4200 – 5000
Содержание сероводорода, % об., 07-1,2
Реактор с псевдоожиженным слоем катализатора
Загрузка катализатора, кг - 35
Производительность по кислому газу, нм3/час – до 70
Содержание сероводорода в кислом газе, % об. – до 60 %
Система автоматического управления
процессом
Результаты анализов газа на
экспериментальной установки, проведенных
специалистами Центральной лаборатории ОАО «Татнефть»
Прямое каталитическое окисление
сероводорода в серу
H2S + O2  Sn + H2O
Процесс окисления сероводорода в псевдоожиженном слое
гранулированного катализатора защищен патентами
в нескольких странах Мира
Технология и установка утилизации сероводорода
с получением элементарной серы
защищена патентами РФ
Экономические показатели
Внедрение установки только на одном месторождении,
характеризующимся следующими показателями
(приведены усредненные данные по ряду месторождений Татарстана):
Дебит нефти – 80 тн/час
Дебит попутного нефтяного газа – 4000 нм3/час (газовый фактор – 50)
Содержание сероводорода – 1 %
Позволит получить в год:
нефти до 640 тыс. тонн (в стоимостном выражении - 960 млн. рублей);
топливного газа до 32 млн м3 (в стоимостном выражении – 32 млн.руб),
серы элементарной до 500 тонн (в стоимостном выражении – 0.15 млн.руб)
Предотвратит попадание в экосферу 600 тонн серной кислоты, диоксида серы
и сероводорода.
Предприятие – заказчик будет
освобождено от выплат штрафов за вредные выбросы на сумму 100 млн. рублей.
Потенциальная емкость рынка только по Республике Татарстан – не менее
10 установок в год
ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА ТЕХНОЛОГИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К
ОЧИСТКЕ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ
Технологии разработаны впервые и обеспечивают:
• создание компактных установок для очистки газов, в местах добычи
и первичной подготовки газа, что позволит ввести в эксплуатацию
законсервированные или разведанные месторождения сернистой
нефти:
• улучшение экологической обстановки на действующих объектах по
добыче и транспортировке сернистых нефтей, благодаря
минимизации вредных выбросов, отходов технологических процессов
и как следствие существенное (до 10 раз) снижение платы за
выбросы и утилизацию отходов производства.
• создание установок с минимальным потреблением энергетических и
материальных ресурсов;
• получение высококачественных, конкурентоспособных конечных
продуктов (очищенный газ, элементарная сера высокой степени
чистоты – 99,9%);
Срок окупаемости установок на базе данных технологий – 0,5-1,0
год.
Экономические показатели
• ОАО «ТатНИИнефтемаш» совместно со
специалистами ИК СО РАН провел
«Сравнительный технико-экономический
расчет использования новой технологии
прямого гетерогенного каталитического
окисления кислых газов взамен технологии
Клауса». Результаты ТЭР свидетельствуют о
том, что применении предлагаемой
технологии позволяет снизить удельные
эксплуатационные затраты (на 1 тонну серы)
в 2,33 раза.
При заказе технологии
этапы работ
Сроки выполнения
Стоимость
( тыс. руб.) 2008год
3 месяца
850,0
Разработка комплекта конструкторской
документации применительно к условиям
заказчика.
6 месяцев
2600,0
Изготовление установки
6 месяцев
35800,0
Участие в монтаже и наладке оборудования
установки,проведение приемочных испытаний
5 месяцев
4300,0
Получение разрешительных документов
Ростехнадзора на эксплуатацию установки
3 месяца
750,0
Разработка технологического
для условий заказчика
ИТОГО:
регламента
44300,0