CC BY
31
компрессоры
19
Мембранные технологии «Тегас» для подготовки углеводородных газов
на правах рекламы
И.В. Ворошилов
генеральный директор1
А.В. Юрьев
коммерческий директор1
промышленная группа Тегас [email protected]
«ТЕГАС» — ведущий российский производитель и поставщик компрессорного оборудования, газоразделительных установок, станций сжатия и утилизации природного газа. Имеет собственное производство полного цикла, высококвалифицированный персонал, активно развивает науку и технику, постоянно участвует в профильных научно-практических мероприятиях.
Ключевые слова
компания «Тегас», самоходные азотные станции ТГА, модульные компрессорные станции, аренда азотных установок, ККЗ, Краснодарский Компрессорный Завод, сервисное обслуживание компрессорного оборудования, МКС, ПНГ
Тегас разрабатывает и производит:
• Воздушные и азотные компрессорные станции (самоходные, блочно-модульные, стационарные)
• Компрессоры (воздушные, газовые, бемаслянные, дожимающие)
• Кислородные станции
• Станции сжатия, утилизации и осушки ПНГ
• Углекислотные установки
Наши услуги:
• Сервисное обслуживание, поставка запчастей, ремонт любой сложности.
• Аренда воздушных и азотных компрессорных станций
• Обучение персонала работе с оборудованием.
• Модернизация компрессорных станций.
Разделение углеводородных газов
В настоящее время подготовка природного газа, попутного нефтяного газа, шахтного метана и биогазов к транспортировке по газотранспортным сетям и непосредственному использованию, является особо актуальной технологической задачей, которая требует внедрения надежного и высокотехнологичного оборудования.
Производство компрессорного оборудования для нефтегазовой отрасли является приоритетным направлением компании «ТЕГАС». Переработка ПНГ — это неотъемлемая часть энергопользования. На основе многолетнего опыта, наша компания постоянно разрабатывает и внедряет собственные технологические решения в области нефтегазового оборудования. Это позволяет разработать решения для задач разделения газов с наибольшей экономической эффективностью.
В оборудование компании «ТЕГАС» применяются самые передовые мембраны, обеспечивающие уникальный спектр возможностей в области разделения газов. Они обладают высокими разделительными характеристиками по таким парам газов, как: Н20/
СН , Н Б/СН , СО /СН , СО/СН , Не/СН , Н /СН .
4 2 ' 4 2 4 ' 4 ' 4 2 4
Мембраны устойчивы к воздействию любых
Рис. 1 — Схема газоразделения
компонентов попутного нефтяного газа (ПНГ), включая углеводороды С6-С10 и сероводород, не подвержены пластификации.
Совокупность этих свойств делает мембранную технологию «ТЕГАС» уникальной и применимой для подготовки любых углеводородных газов. На основе мембраны разработаны модули и технические решения по подготовке природного и попутного нефтяного газа к трубопроводному транспорту, а также биогазов и шахтного метана к использованию.
Наша мембранная технология подготовки углеводородных газов позволяет решить все задачи в одной станции подготовки газа (компримирование, осушка по воде и углеводородам, снижение содержания сероводорода, меркаптанов, диоксида углерода). При этом все нежелательные примеси концентрируются в зоне низкого давления (пермеате), а подготовленный продуктовый газ выходит из установки без потери давления и объема (не более 1%). Схема распределения потоков в мембранном модуле приведена на рис. 1. Преимущества данной технологии:
• простота управления
• доказанный практикой ресурс мембран
• отличная удельная производительность
• высокая селективность
• терпимость к колебаниям характеристик входящего потока
• стойкость к твердым частицам
• химическая стойкость
• быстрый запуск/остановка
• несложная модификация при изменении требований
• минимальные затраты времени и средств на установку
• не требует внимания со стороны оператора
• минимальное обслуживание
• минимум вспомогательного оборудования
• небольшая площадь для размещения установки
Конструкция мембранной системы позволяет ей легко подстроиться к значительным изменениям в составе газа и скорости потока.
В большинстве случаев использования мембран для СО2 тяжелые углеводороды должны быть предварительно удалены либо должна поддерживаться достаточно высокая рабочая температура (б5-100°С) мембраны, чтобы избежать их конденсации. Эти углеводородные жидкости вызывают замедление скорости потока. Крупным достоинством мембранных систем «ТЕГАС» является их способность работать при температурах выше 95°С. Это позволяет решать проблему конденсации и снимает необходимость тщательной предварительной подготовки попутного газа.
Задачи подготовки газа для закачки в газотранспортные системы, решаемые с помощью газоразделительных систем «ТЕГАС», делятся на две группы:
• задачи, где необходима значительная корректировка температуры точки росы
(ТТР) по воде и углеводородам и/или доведение до требуемых значений остаточного содержания сернистых соединений. • и задачи, где преимущественно требуется осушка газа по воде и, возможно, незначительная (на 3-8°С) корректировка ТТР по углеводородам.
Для каждой из указанных задач разработан свой тип мембранных модулей, максимально отвечающий их специфике. Задачи первого типа предполагают достаточно значительную долю газа, отбираемую в пермеат-ный поток (до 20-35%).
Для повышения выхода подготовленного газа разработаны схемы с рециклом. Одна из возможных схем приведена на рис. 3. Такая схема позволяет провести подготовку 100% поступающего на установку газа, и реализуема при условии, если подготавливаемый газ не соответствует требованиям только по содержанию влаги (ТТР по воде). В случаях, когда необходимо также незначительное снижение ТТР по углеводородам и/ или снижение содержания СО2, часть пермеатного потока должна выводиться из рецикла для избегания накопления в нем мало- или неконденсирующихся компонентов (СО2, пропан).
В подавляющем большинстве случаев пермеатный поток может быть использован непосредственно на площадке в качестве топливного газа для приводов компрессоров и на другие собственные нужды. При этом выход подготовленного газа может составлять 95-98%, а сброса газа на
Рис. 2 — Процесс газоразделения
факел не предусматривается в принципе. Мембранные установки для подготовки газа к транспортировке по газотранспортной системе (ГТС) могут работать при давлении вплоть до 8,2 МПа. В стадии разработки находятся модули для работы под давлением до 8,5 МПа.
Компанией «Тегас» успешно пройдена сертификация по системе «Газпромсерт», а также на основе пройденной аккредитации, оборудование рекомендовано к использованию для применения на объектах ОАО «Газпром». Успешно реализуются проекты по внедрению компрессорных комплексов, для подготовки природного и попутного газов до необходимых требований.
Рис. 3 — Двухступенчатая схема подготовки газа с рециклом
мембранные станции «ТЕГАС» для подготовки углеводородных газов позволяют осуществлять компримирование, подготовку и осушку:
• Природного газа
• Попутного нефтяного газа
• Шахтного метана
• Биогаза
Для подготовки и осушки природного газа и ПНГ, «ТЕГАС» предлагает использовать станции собственной разработки и производства — МКС.
МКС — это мобильные компрессорные установки, смонтированные на базе морского 20(40) футового контейнера (рис. 5), либо контейнера собственного производства. Эти станции предназначенные для сжатия различных газов, осушки и подготовки их перед использованием. Этот формат размещения позволяет применить в станции большое количество полезного оборудования, при этом обеспечив высокую мобильность. Позволяют минимизировать материальные и временные затраты на промышленную установку, а также существенно снизить потенциальную возможность ошибок при монтаже всей конструкции. Установка встраивается в производственную цепочку и так же легко демонтируется при необходимости. Подготовка площадки сводится к устройству бетонной опоры и установке соответствующих технологических линий и линий питания. Подключение к предварительно собранной системе обычно не требует остановки производства. Для каждого конкретного месторождения разрабатываются
Блочно-модульная станция на объекте
Блочно-модульная станция
индивидуальные технологические схемы, учитывающие особенности состава газов и наличия транспортной инфраструктуры.
Установки компании «Тегас» позволяют проводить осушку и подготовку ПНГ до требований, при которых возможна его передача на ГПЗ для дальнейшей переработки. При этом, значительно снижаются затраты на его обогрев в процессе транспортировки. Помимо этого, станции могут применяться для осушки природного газа при заборе из хранилищ, перед последующей транспортировкой потребителям, сборе и подготовке шахтного газа, для использования в промышленных и бытовых целях.
В станциях «ТЕГАС» газ подготавливается классическим методом сепарации на входе, с точками росы не выше +зо0С (при этом потери газа составляют не более 1% от общей массы, который потребляется газопоршневыми двигателями и обогревателями системы). Станции позволяют удалять С02 и Н2Б из природного газа (а также водорода, гелия, аргона и др.) для повышения общей качественной массы.
Рис. 4 — Применение станций МКС
Рис. 5 — Схема станции МКС (40 футовый контейнер)
Готовые решения
Мобильная компрессорная станция МКС 833/78 осуществляет компримирование и осушку газа с использованием мембранной технологии «ТЕГАС».
Исходные данные объекта применения:
• Производительность сырьевого газа — 30000-50000 нм3/час.
• Давление, Мпа (изб.) — 8,16.
• Температура газа — +350С.
• ТТР по воде — +240С.
• ТТР по углеводородам — -100С. 1. Комплект поставки:
а. Циклонный сепаратор С1, С2.
б. Система фильтрации сжатого воздуха (рабочая + резервная).
в. Модуль автоматического управления установкой;
г. Газоразделительный блок.
д. Компрессор газопоршневой (рабочий + резервный).
е. Комплект трубопроводов
и арматуры (запорная, регулирующая, предохранительная);
ж. Блок-бокс теплоизолированный, оборудованный системами вентиляции, электроотопления, освещения, силовым щитом (4 шт.)
з. Аппарат воздушного охлаждения (АВО).
2. Рабочее и аварийное освещение блок-бокса выполнено светильниками с лампами ДРЛ или светодиодными лампами в соответствии со СНиП 23-05-95.
3. Цветовое исполнение контейнера согласовывается с Покупателем.
4. Комплект технической документацией: руководство по эксплуатации на станцию; паспорта на станцию, узлы и отдельные агрегаты на русском языке; схемы монтажные, электрические и автоматики; спецификация приборов КИПиА.
Все оборудование станций имеет сертификаты соответствия нормативным документам РФ, сертификаты соответствия с пра-
вилами применения технических устройств на опасных производственных объектах, паспорта, инструкции по эксплуатации. Кроме того, сертификаты соответствия оборудования требованиям промышленной безопасности, разрешение на применение Ростехнадзора РФ.
«Тегас — Дыхание Ваших технологий!»
Компания «ТЕГАС» г. Краснодар
тел.: +7 (861) 299-09-09
e-mail: [email protected] www.tegas.ru
ККЗ (Краснодарский Компрессорный Завод) [email protected] www.kkzav.ru
