Как получают газ из нефти. Газ спутник нефти


Газ — спутник нефти. Переработка газа

из "Природное топливо планеты"

Когда в 40-х годах в Приуралье начались усиленные поиски нефти, привычный сельский пейзаж Башкирии, так красочно описанный С. Т. Аксаковым, резко изменился. Повсюду на полях, как сторожевые башни, вырастали одна за другой буровые вышки, и турбобуры неустанно днем и ночью вгрызались в землю, добираясь до черного золота . Наконец долгожданная нефть поднялась на поверхность, и сразу же на нефтяных промыслах заполыхали газовые факелы. Это горел попутный газ. [c.120] Нефть содержит растворенные метан, этан, пропан, бутан и другие высшие углеводороды. Когда она выходит на поверхность, растворенные в ней компоненты выделяются в виде газа. Этот газ называют нефтяным, или попутным. [c.120] Эти газы не могут быть направлены в магистральный газопровод, потому что тяжелые углеводороды при охлаждении или сжатии выделяются в трубе в виде жидкости, которая при контакте с влагой образует гидратную пробку, уменьшающую сечение газопровода или полностью закупоривающую его. Поэтому эти газы направляются на газоперерабатывающие (газобензиновые) заводы (рис. 28), где из них извлекаются тяжелые углеводороды и другие компоненты, после чего отбензиненный (сухой) газ, состоящий в основном из метана, направляется потребителям. [c.120] Попутный газ — это ценнейшее сырье, из которого извлекаются такие необходимые для народного хозяйства компоненты, как этан, пропан, бутан и другие. [c.121] Поступивший на газоперерабатывающий завод попутный таз предварительно очищают в сепараторах от механических примесей и осушают от влаги абсорбционным или адсорбционным методом, после чего направляют на дальнейшую, переработку. [c.121] Переработка нефтяных газов с целью извлечения из них тяжелых углеводородов осуществляется абсорбцией (поглощением), адсорбцией, а также методом низкотемпературной конденсации. [c.122] Абсорбция производится в колонных аппаратах, аналогичных по принципу работы колоннам установок по осушке газа. В качестве поглотителя (абсорбента) используют нефтяные фракции, выкипающие в интервале от 130 до 300 °С, например керосин, соляровое масло и другие, обладающие избирательной способностью поглощения только определенных групп углеводородов — пропана, бутана, пентана и др. [c.122] Сырой нефтяной газ поступает в низ колонны (абсорбера) и, поднимаясь, орошается абсорбентом. Сухой (отбензиненный) газ, в основном метан, выходит из абсорбера и направляется потребителям. Насыщенный поглощенными углеводородами абсорбент поступает в абсорбционно-отпарную колонну, где из него при температуре 100—120 °С выделяются остатки метана и этан, поглощенные абсорбентом наряду со всеми углеводородами, находящимися в газе. [c.122] Освобожденный от легких углеводородов абсорбент направляется в десорбер, где из него таким же процессом выделяются целевые (тяжелые) углеводороды, которые конденсируются, охлаждаются и в виде нестабильного бензина направляются на дальнейшую переработку, а охлажденный тощий абсорбент вновь поступает на абсорбцию. [c.122] Адсорбционный метод разделения газов основан на избирательном поглощении углеводородов твердыми сорбентами, хорошо поглощающими тяжелые углеводороды и мало поглощающими метан и этан. [c.122] В качестве адсорбента применяют вещества с большой внутренней поверхностью пор, такие как активированный уголь, силикагель или молекулярные сита. [c.122] Разделение нефтяных газов низкотемпературной конденсацией происходит по следующей схеме. Сырой газ после осушки охлаждается в специальных теплообменниках до низкой температуры (минус 80°С). При этом конденсируются тяжелые углеводороды и частично метан и этан. Конденсат и газ проходят сепаратор, где отделяется сухой газ. Жидкость с низа сепаратора поступает в ректификационную колонну-деэтанизатор, где из нее отгоняются метан и этан, а тяжелые углеводороды (нестабильный бензин) отводятся на дальнейшее разделение. [c.123] Нужная температура создается специальными холодильными установками, где холод получается за счет испарения жидких этана, пропана, аммиака и др. [c.123] Впервые использовать активированный уголь для этой цели предложил русский химик Н. Д. Зелинский, создавший в ТЭДб г. вместе с инженером Кумантом противогаз. Б 1916 г. русская армия получила около 5 миллионов таких противогазов, что спасло сотни тысяч жизней от гибели. [c.123] КойеЧным продуктом. Для получения стабильного бензина и одновременно индивидуальных углеводородов нестабильный бензин подвергают ректификации в колоннах, описанных выше. Путем ректификации могут быть получены стабильный бензин и такие индивидуальные углеводороды, как этан, пропан, бутан, изобутан, изопентан, нормальный пентан, - или стабильный бензин, и сжиженные газы (пропан-бутановые смеси). [c.124] К категории газоперерабатывающих заводов относятся также заводы по очистке газа от сернистых соединений, по извлечению гелия, а также заводы, вырабатывающие из газа технический углерод (сажевые заводы). [c.124] Газ некоторых месторождений содержит сернистые соединения, в том числе сероводород, меркаптаны и др. [c.124] Количество сероводорода (HjS) колеблется в разных пределах. Например, в составе газа Оренбургского месторождения количество сероводорода составляет 2 %, Мубарекского — 5%. [c.124] Встречаются сернистые соединения и в нефтяных газах и в газах газоконденсатных месторождений. [c.124] Сероводород, находящийся в составе углеводородных газов,— вредный компонент. Он токсичен, вызывает коррозию и разрушение металла труб газопроводов. Сернистый газ (SO2), образующийся при сжигании сероводорода, загрязняет атмосферу. Поэтому такие углеводородные газы до поступления их в газопровод предварительно очищают от сернистых соединений до предельно допустимой нормы — не более 20 мг/м . [c.124]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Газ — спутник нефти. Переработка газа

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте Реклама     ГАЗ-СПУТНИК НЕФТИ. ПЕРЕРАБОТКА ГАЗА [c.120]

    Сероводород является обычным спутником нефтей и попутных нефтяных газов. При перегонке сернистых нефтей также происходит выделение сероводорода (иногда в значительных количествах) в результате распада органических сернистых соединений при повышенной температуре [341—343] или в результате дегидрогенизации нефтяных углеводородов свободной серой [344]. Легкая окисляемость сероводорода кислородом воздуха делает его источником образования свободной серы в дистиллатах. Удаление серы сопряжено с дополнительными затратами средств для получения высококачественных моторных топлив и масел. Разработка надежного метода определения сероводорода имеет большое значение для нефтяной промышленности и связанной с ней промышленностью природного и синтетического газа. Большинство методов определения сероводорода предложено для анализа газов [345—355], причем удовлетворительные результаты получаются только в отсутствие низших меркаптанов. По-еидимому, аналитические методы определения НгЗ в газах могут быть использованы для определения его и в жидких нефтепродуктах. Представляется весьма целесообразной разработка более чувствительных методов определения сероводорода и меркаптанов при их совместном присутствии. Потенциометрические методы могли бы лечь в основу непрерывного автоматического контроля и управления некоторыми процессами при переработке нефти и природного газа. [c.39]

    В результате баланс прокышленного производства серы претерпевает революционную перестройку отодвигается на задний план производство серной кислоты из флотационного серного колчедана, пирита и других металлорудных минеральных источников и быстро азвивается получение свободной серы при переработке природных газов и сернистых нефтей. Причем сера, получаемая из этих новых источников, отличается высокой степенью чистоты и не требует сложных и дорогостоящих приемов очистки от таких примесей, как, например, мышьяк - неизбежный спутник металлорудной минеральной серы. [c.6] Смотреть страницы где упоминается термин Газ — спутник нефти. Переработка газа: [c.58]    Смотреть главы в:

Природное топливо планеты -> Газ — спутник нефти. Переработка газа

СтатьиРисункиТаблицы

© 2018 chem21.info Реклама на сайте

chem21.info

Химический состав природного и попутного газа

Природные газы представлены в основном метаном – СН4 (до 90 – 95 %). Это самый простой по химической формуле газ, горючий, бесцветный, легче воздуха. В состав природного газа входит также этан, пропан, бутан и их гомологи. Горючие газы являются обязательным спутником нефтей, образуя газовые шапки или растворяясь в нефтях.

Метан

Кроме того, метан встречается также в угольных шахтах, где из-за своей взрывоопасности представляет серьезную угрозу для шахтеров. Известен метан также в виде выделений на болотах – болотный газ.

В зависимости от содержания метана и других (тяжелых) углеводородных газов метанового ряда газы делятся на сухие (бедные) и жирные (богатые).

  • К сухим относятся газы в основном метанового состава (до 95 – 96 %), в которых содержание других гомологов (этана, пропана, бутана и пентана) незначительно (доли процента). Они более характерны для чисто газовых залежей, где отсутствуют источники обогащения их тяжелыми компонентами, входящими в состав нефти.
  • Жирные газы – это газы с высоким содержанием «тяжелых» газовых соединений. Помимо метана, в них содержатся десятки процентов этана, пропана и более высокомолекулярных соединений вплоть до гексана. Жирные смеси более характерны для попутных газов, сопровождающих нефтяные залежи.

Горючие газы являются обычными и естественными спутниками нефти практически во всех ее известных залежах, т.е. нефть и газ неразделимы в силу своего родственного химического состава (углеводородного), общности происхождения, условий миграции и аккумуляции в природных ловушках разного типа.

Исключение представляют так называемые «мертвые» нефти. Это нефти, приближенные к дневной поверхности, полностью дегазированные за счет испарения (улетучивания) не только газов, но и легких фракций самой нефти.

Такая нефть в России известна на Ухте. Это тяжелая вязкая окисленная, почти нетекучая нефть, которая добывается нетрадиционным шахтным способом.

Широкое распространение в мире имеют чисто газовые залежи, где нефть отсутствует, а газ подстилается пластовыми водами. У нас в России супергигантские газовые месторождения открыты в Западной Сибири: Уренгойское с запасами 5 трлн. м3, Ямбургское — 4,4 трлн. м3, Заполярное — 2,5 трлн. м3, Медвежье – 1,5 трлн. м3.

Однако, наибольшим распространением отличаются нефтегазовые и газонефтяные месторождения. Совместно с нефтью газ встречается либо в газовых шапках, т.е. над нефтью, либо в растворенном в нефти состоянии. Тогда он называется растворенным газом. По своей сути нефть с растворенным в ней газом подобна газированным напиткам. При больших пластовых давлениях в нефти растворены значительные объемы газа, а при падении давления до атмосферного в процессе добычи нефть дегазируется, т.е. газ бурно выделяется из газонефтяной смеси. Такой газ называется попутным.

Естественными спутниками углеводородов являются углекислый газ, сероводород, азот и инертные газы (гелий, аргон, криптон, ксенон), присутствующие в нем в качестве примесей.

Углекислый газ и сероводород

Углекислый газ и сероводород в газовой смеси появляются в основном за счет окисления углеводородов в приповерхностных условиях при помощи кислорода и с участием аэробных бактерий.

На больших глубинах при соприкосновении углеводородов с природными сульфатными пластовыми водами образуются как углекислый газ, так и сероводород.

Со своей стороны сероводород легко вступает в окислительные реакции, особенно под воздействием серных бактерий и тогда выделяется чистая сера.

Таким образом, сероводород, сера и углекислый газ постоянно сопровождают углеводородные газы.

Содержание СО2 в газах колеблется от долей до нескольких процентов, но известны залежи природного газа с содержанием углекислоты до 80 – 90 %.

Содержание сероводорода в газах также от долей процента до 1 – 2 %, но есть газы с высоким его содержанием. Примерами могут служить Оренбургское месторождение (до 5 %), Карачаганакское (до 7 – 10 %), Астраханское (до 25 %). На том же Астраханском месторождении и доля углекислого газа достигает 20 %.

Азот

Азот – N – частая примесь в углеводородных газах. Происхождение азота в осадочных толщах обязано биогенным процессам.

Азот – инертный газ, который в природе почти не вступает в реакции. Он плохо растворим в нефти и в воде, поэтому скапливается либо в свободном состоянии, либо в виде примесей. Содержание азота в природных газах чаще небольшое, но иногда он скапливается и в чистом виде. Например, на Ивановском месторождении в Оренбургской области выявлена залежь азотного газа в отложениях верхней перми.

Инертные газы

Инертные газы – гелий, аргон и другие, как и азот не вступают в реакции и встречаются в углеводородных газах, как правило, в небольших количествах.

Фоновые значения содержания гелия – 0,01 – 0,15 %, но встречаются и до 0,2 – 10 %. Примером промышленного содержания гелия в природном углеводородном газе является Оренбургское месторождение. Для его извлечения рядом с газоперерабатывающим заводом построен гелиевый завод.

www.geolib.net

Ресурсы нефтяного газа - Справочник химика 21

из "Утилизация нефтяного газа"

Добыча нефтяного газа имеет ряд особенностей по сравнению с добычей природного газа из газовых месторождений. Так, если добычу природного газа можно регулировать в соответствии с потребностями, то объем нефтяного газа зависит от объема добываемой нефти. Нефтяной газ—неизбежный спутник нефти. Его добывают и в том случае, когда отсутствует потребитель или нет транспортных средств для лодачи его потребителю, удаленному от месторождения. Такое положение обусловлено особенностями физико-химических свойств пластовых нефтей. Пластовая нефть — химически сложная, многокомпонентная, термодинамически неус-тойч ивая система, состоящая из углеводородов метанового (парафинового), нафтенового и ароматических рядов. В ней могут быть растворены в различных количествах сопутствующие газы неуглеводородного происхождения (N2, НгЗ, Не, СО2 и др.). [c.5] В пластовых условиях вследствие высоких давлений углеводороды и сопутствующие газы находятся в жидком со1стоянии. Однако при снижении давления сопутствующие газы и отдельные парафиновые углеводороды полностью или частично переходят в газообразное состояние. Поскольку при движении нефти в пласте, по стволу скважины и в нефтепромысловых коммуникациях давление падает постепенно, то количество и состав выделяющегося газа непрерывно изменяются. На процесс разгазирования нефти существенное влияние оказывает температура. Повышение температуры способствует более интенсивному выделению газа. [c.5] Изменение пластовых условий (давления и температуры) Приводит к изменению физико-химических свойств и состава пластовой нефти во времени. Например, при разработке нефтяных месторождений в режиме растворенного газа (давление в пласте ниже давления насыщения) газ выходит из раствора, и пузырьки окклюдированного газа, расширяясь, вытесняют нефть к скважине. Этот режим характеризуется истощением пластовой энергии. В подобных случаях величина газового фактора сначала непрерывно увеличивается, достигая максимума, а затем резко уменьшается (в конечной стадии разработки). Увеличение газового фактора происходит благодаря относительной скорости движения нефти и газа и наличию в призабойной зоне свободного газа, который увлекается вместе с нефтью в скважину. Уменьшение газового фактора является следствием истощения запасов растворенного газа в нефти. [c.7] Отметим, что в промысловых условиях приходится встречаться с контактным и ступенчатым разгазированием нефти. Контактное разгазирование нефти происходит в трубопроводах между ступенями сепарации, ступенчатое разгазирование — в целом на месторождении с двумя и большим числом пунктов отбора газа со ступенчатым изменением давления от пластового до атмосферного. [c.8] Многочисленными исследованиями установлено, что при ступенчатом разгазировании нефти суммарное количество газа, выделяющееся на всех ступенях сепарации, будет всегда меньше, чем при контактном разгазировании. Изменение числа ступеней сепарации, давления и температуры также приводит к различным результатам. Анализ экспериментальных данных по одно- и многоступенчатому разгазированию пластовых нефтей показывает, что разница в общем количестве выделяющегося газа может достигать 30 % по объему, а увеличение выхода нефти — до 10 % по весу. Увеличение выхода нефти происходит благодаря сохранению в жидкой фазе бензиновых фракций (бутанов, пентанов и гекса-нов). Увеличение числа ступеней сепарации (более двух) сравнительно мало изменяет выход дегазированной нефти и нефтяного газа по сравнению с двухступенчатым разгазированием. Применение на промыслах трех, четырех и большего числа ступеней сепарации нефти в большинстве случаев становится нецелесообразным, так как дополнительная установка сепараторов приводит к увеличению металлоемкости и капиталоемкости системы сбора и подготовки нефти и газа. [c.8] В соответствии с тем, что газовый фактор для каждого месторождения может иметь различное значение в зависимости от конкретных условий, различают пластовый и рабочий газовые факторы. [c.9] Рабочий (суммарный) газовый фактор — суммарное количество газа, отнесенное к 1 т нефти, которое выделится на всех ступенях сепарации при принятых на месторождении технологических параметрах сбора и подготовки нефти и газа. Рабочий газовый фактор характеризует ресурсы нефтяного газа, которые принимаются в расчетах добычи и утилизации этого газа. [c.10]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Нефтяной газ | Мир сварки

 Нефтяной газ

Нефтяной газ – смесь газообразных продуктов термического разложения нефти, нефтепродуктов и мазута в ретортах при температуре 720-740 °С. Выход газа 0,35-0,4 м3 на 1 кг нефти. Его состав зависит от состава нефти и режима ее переработки.

Нефтяной газ применяют для сварки, резки и пайки сталей толщиной до 3 мм и сварки цветных металлов.

Нефтяному газу по свойствам близок пиролизный газ.

Нефтяной газ не имеет цвета и обладает неприятным запахом.

Нефтяные газы, в зависимости от способов получения, подразделяют на естественные и искусственные (заводские).

Естественный нефтяной газ растворен в нефти, находящейся в нефтяном пласте. При добыче нефти газ выделяется в результате понижения давления. Так как естественный нефтяной газ является спутником нефти при ее добыче, то иногда этот газ называют сопутствующим или попутным.

Основные компоненты естественного нефтяного газа следующие: метан, этан, пропан, бутан и более высокомолекулярные углеводороды парафинового ряда. Содержание составляющих естественного нефтяного газа зависит от условий получения газа из нефти и ее химического состава.

Естественный нефтяной газ отличается от природного газа большим содержанием пропана, бутана и высокомолекулярных углеводородов, которые при компримировании переходят в жидкое состояние, что дает основание относить иногда нефтяной газ к числу сжиженных газов.

Искусственные (заводские) нефтяные газы получают при переработке нефти. В состав этих газов, наряду с парафиновыми, входят углеводороды олефинового ряда (этилен C2h5, пропилен C3H6, бутилен C4H8, амилен C5h20). Искусственный нефтяной газ в отличие от естественного содержит значительное (до 60 %) количество водорода.

При наполнении баллонов нефтяной газ находится частично в сжиженном состоянии. При отборе газа его состав изменяется вследствие испарения в первую очередь более летучих компонентов. Для выравнивания давления газа и предупреждения его частичной конденсации в трубопроводах и рукавах перед горелкой иногда устанавливают промежуточный ресивер вместимостью 40 дм3, в котором газ находится под избыточным давлением 0,3-0,4 МПа. Отсюда через регулятор давления он поступает в горелку или резак.

Основные свойства нефтяного газа приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Основные свойства нефтяного газаПоказатель Данные показателя
Плотность, кг/м3 0,65–1,45
Низшая теплота сгорания, МДж/м3 40,9–56,4
Температура газокислородного пламени, °С 2300

Средний состав естественных газов некоторых месторождений представлен в таблице 2 (данные 1970-х годов).

Таблица 2 — Средний состав естественных газов некоторых месторожденийМесторождение Состав газа, % Метан Этан Пропан Бутан Пентан Углекислый газ Сероводород Азот++инертные Воздух
Бугурусланское 72,5 9,8 7,5 8,3 0,8 1,1
Бакинское 47,6 1,3 0,3 0,3 0,5 3,2 46,8
Соколово-Горское 43,4 7,8 16,8 12,0 7,0 1,2 7,8 4,0
Туймазинское 42,0 21,0 18,4 6,8 4,6 0,1 7,1
Ромашкинское 37,0 20,0 18,5 8,2 4,7 0,1 11,5
Зольненское 36,0 23,5 23,0 9,3 3,5 0,2 4,5
Бавлинское 35,0 22,0 19,0 7,4 4,6 12,0

weldworld.ru

Как получают газ из нефти

В ходе добычи и первичной подготовки нефти выделяется определенное количество сопутствующего газа. Как уже давно известно, нефть имеет биогенное происхождение (в её формировании участвовали частицы биоты и химические соединения). Примерно такой же химический состав имеют и сопутствующие газы, которые являются неизменными спутниками при добыче нефти.

Над залежами нефти часто находится так называемая газовая «шапка», и при установке буровой скважины нередко возникают спонтанные, но очень опасные выбросы и последующее возгорание сопутствующих газов.

В течение длительного времени газ, который выделялся при откачке нефти на месторождениях, просто сжигали. Так называемые газовые «факелы» непрерывно горели, загрязняя окружающую среду. Но учёные нашли ему практическое применение. Сопутствующие газы (метан, бутан и пр.) закачивают в резервуары, и после процесса фильтрации его пускают по трубам и используют в бытовых целях. Чаще всего, конечно, используют метан.

Процессы переработки нефти с выделением газов

Существует несколько этапов от промышленной переработки нефти до получения полноценных нефтепродуктов. В процессе каждого этапа получают конечные продукты, а побочными продуктами иногда как раз и являются газы.

  • Первичная сепарация, в ходе которой происходит отделение сопутствующих нефтяных газов и воды от нефти. По сути, это разделение полученного сырья на разные по физическим свойствам фракции.
  • Проведение стабилизации сырой нефти. Итоговым продуктом данного процесса являются газы (сжиженные) с высоким содержанием бутанов.
  • Крекинг нефти (переработка нефти и её продуктов под действием высоких температур).
  • Риформинг (одна из разновидностей крекинга, в процессе которого получают сырье для хим. синтеза).
  • Коксование (это один из видов крекинга, который протекает в анаэробных условиях и при высокой температуре).

Виды газов, которые получают на различных стадиях переработки

При первичной переработке (сепарации) получают количество газов, равное 1-2 % от общего веса сырой нефти. Газы, добытые таким способом, дальше очищают, после чего используют в органическом синтезе.  На данном этапе получают лёгкие газы, в число которых входит и метан.

Метан выделяется при температурной обработке нефти и нефтепродуктов. Его химическая формула— Ch5. Сам по себе метан является газом без запаха и цвета. При вступлении в реакцию с кислородом он имеет свойство самовозгораться, при сгорании не выделяет остаточных веществ. В зависимости от концентрации метана в воздухе, отдаленности от  источника тепла, метан может как гореть ровным пламенем, так и взрываться.

Этан получают в процессе пиролиза или крекинга нефти. Химическая формула этана – С2Н6.Так же, как и метан, не имеет запаха и цвета, но обладает лёгким наркотическим эффектом. Более взрывоопасен и нестабилен.

Пропан (С3Н8) образуется в ходе крекинга нефтепродуктов. Наиболее эффективным становится в соединении с бутаном.

Бутан и изобутан (химическая формула – С4Н10). Так же, как и пропан, являются побочным продуктом крекинга нефти.

rosgaz.biz

Новый спутник "Роскосмоса" сможет искать нефть и газ

"Роскосмос" делает заказ на спутник, который будет способен разыскивать полезные ископаемые. Спутник под названием "Кондор-ФКА-М" будет иметь способность вести наблюдение при любых погодных условиях.

Спутник "Кондор-ФКА-М" необходим не только  для поиска новых месторождений природных ресурсов, но и для обеспечения национальной безопасности.

Как пишут "Известия" со ссылкой на представителей Роскосмоса, развитие российской группировки радиолокационных спутников позволит запустить еще три космических аппарата типа "Кондор".

Запуск спутников "Кондор-ФКА" уже запланирован на 2019 и 2020 годы. В настоящее время ведомство намерено начать работы по модернизации аппаратов. Конкурс на разработку объявят уже в I квартале 2018 года.

На данный момент в российской орбитальной группировке нет ни одного действующего радиолокационного спутника. Аппараты подобного класса необходимы для решения народно-хозяйственных задач и повышения обороноспособности страны, пишет "URA.RU".

Ранее информагентство Nation News сообщало, что Россия подготовила проект в ООН по защите ресурсов астероидов и спутников планет.

Интересно? Жми, чтобы подписаться на сайт в Яндексе

Автор: Юлия Шабалдина

nation-news.ru