Associerad petroleumgas ( APG ) är en blandning av olika gasformiga kolväten lösta i olja ; frigörs vid utvinning och beredning av olja. Petroleumgaser inkluderar även gaser som frigörs i processerna för termisk oljebearbetning ( krackning , reformering , hydrobehandling , etc.), bestående av mättade ( metan ) och omättade ( eten ) kolväten. Petroleumgaser används som bränsle och för produktion av olika kemikalier. Propylen , butylener , butadien etc. erhålls från petroleumgaser genom kemisk bearbetning , som används vid tillverkning av plaster och gummin .
Associerad petroleumgas är en biprodukt från oljeproduktion som erhålls i processen för oljeseparering.
Associerad petroleumgas är en blandning av gaser som frigörs från olja, bestående av metan , etan , propan , butan och isobutan , innehållande högmolekylära vätskor lösta i den (från pentaner och högre) och av olika sammansättning och fastillstånd.
| Gasblandningskomponenter | Komponentbeteckning | Petroleumgas i volymprocent | ||
| 1 steg | 2 steg | 3 steg | ||
| Metan | CH 4 | 61,7452 | 45,6094 | 19,4437 |
| Etan | C2H6 _ _ _ | 7,7166 | 16,3140 | 5,7315 |
| Propan | C3H8 _ _ _ | 17,5915 | 21.1402 | 4,5642 |
| I-Bhutan | iC4H10 _ _ _ | 3,7653 | 5,1382 | 4,3904 |
| Butan | C4H10 _ _ _ | 4,8729 | 7,0745 | 9,6642 |
| I-pentaner | iC 5 H 12 | 0,9822 | 1,4431 | 9,9321 |
| Pentan | C5H12 _ _ _ | 0,9173 | 1,3521 | 12,3281 |
| I-hexaner | iC 6 H 14 | 0,5266 | 0,7539 | 13,8146 |
| Hexan | C6H 14 _ _ | 0,2403 | 0,2825 | 3,7314 |
| I-heptaner | iC 7 H 16 | 0,0274 | 0,1321 | 6,7260 |
| Bensen | C6H6 _ _ _ | 0,0017 | 0,0061 | 0,0414 |
| Heptan | C7H 16 _ _ | 0,1014 | 0,0753 | 1,5978 |
| I-oktaner | iC 8 H 18 | 0,0256 | 0,0193 | 4,3698 |
| Toluen | C7H8 _ _ _ | 0,0688 | 0,0679 | 0,0901 |
| Oktan | C8H 18 _ _ | 0,0017 | 0,0026 | 0,4826 |
| I-Nonans | iC 9 H 20 | 0,0006 | 0,0003 | 0,8705 |
| Nonan | C9H20 _ _ _ | 0,0015 | 0,0012 | 0,8714 |
| Jag-dekaner | iC 10 H 22 | 0,0131 | 0,0100 | 0,1852 |
| Dekanus | C10H 22 _ _ | 0,0191 | 0,0160 | 0,1912 |
| Koldioxid | CO2 _ | 0,0382 | 0,1084 | 0,7743 |
| Kväve | N 2 | 1,3430 | 0,4530 | 0,1995 |
| vätesulfid | H 2 S | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
| Molekylvikt, g/mol | 27,702 | 32,067 | 63,371 | |
| Gasdensitet, g/m 3 | 1151,610 | 1333.052 | 2634.436 | |
| Innehållet av kolväten C 3 + B , g / m 3 | 627.019 | 817,684 | 2416,626 | |
| Innehållet av kolväten C 5 + B , g / m 3 | 95,817 | 135,059 | 1993.360 | |
APG är en värdefull kolvätekomponent som frigörs från utvunna, transporterade och bearbetade mineraler som innehåller kolväten i alla stadier av investeringslivscykeln fram till försäljning av färdiga produkter till slutkonsument. Ett kännetecken för ursprunget för tillhörande petroleumgas är alltså att den frigörs från olja i vilket skede som helst från prospektering och produktion till slutförsäljning, såväl som i processen för oljeraffinering.
APG erhålls genom separation från olja i flerstegsseparatorer . Trycket vid separationsstegen skiljer sig markant och är 16-30 bar vid det första steget och upp till 1,5-4,0 bar vid det sista. Trycket och temperaturen för den resulterande APG bestäms av tekniken för att separera vatten-olja-gasblandningen som kommer från brunnen .
En specifik egenskap hos APG är den variabla flödeshastigheten för den resulterande gasen, från 100 till 5000 Nm³/h .C3 + -kolväten kan variera från 100 till 600 g/m³ . Samtidigt är sammansättningen och mängden av APG inte ett konstant värde. Både säsongs- och engångsfluktuationer är möjliga (normalvärdesförändring upp till 15%).
Gasen i det första separationssteget har som regel högt tryck och hittar lätt sin tillämpning - den skickas direkt till gasbearbetningsanläggningen, den används i kraftindustrin eller kemisk omvandling. Betydande svårigheter uppstår när man försöker använda en gas med ett tryck på mindre än 5 bar . Tills nyligen flammades sådan gas i de allra flesta fall helt enkelt ut, men nu, på grund av förändringar i den statliga politiken inom området för APG-användning och ett antal andra faktorer, förändras situationen avsevärt. I enlighet med dekret från Rysslands regering av den 8 januari 2009 nr 7 "Om åtgärder för att stimulera minskningen av luftföroreningar i atmosfären genom produkter av tillhörande petroleumgas som flammar vid fackling", sattes en målindikator för associerad petroleumgasfackel i mängden högst 5 procent av volymen tillhörande petroleumgas producerad oljegas. För närvarande kan volymerna av producerad, utnyttjad och facklad APG inte uppskattas på grund av frånvaron av gasmätstationer på många fält. Men enligt grova uppskattningar handlar det om cirka 25 miljarder m³ .
Det huvudsakliga kännetecknet för tillhörande gas är det höga innehållet av tunga kolväten .
Idag finns det tre huvudsakliga gassepareringstekniker i världen som gör det möjligt att separera tillhörande gas i värdefulla komponenter: ( COG , LPG , kondensat )
Tills nyligen brändes associerad gas i den överväldigande majoriteten av fallen helt enkelt upp, vilket orsakade betydande skada på miljön och ledde till betydande förluster av värdefulla kolväten.
De huvudsakliga riktningarna för APG-användning inkluderar:
För att göra detta förbereds gas för OAO Gazproms huvudgasledningar i enlighet med STO Gazprom 089-2010
Kraftverk för gasturbiner (GTPP) och gaskolvar (GPPP) används ofta . Närvaron av tunga kolväten i sammansättningen av associerad gas påverkar emellertid deras funktion negativt, vilket leder till en minskning av nominell produktivitet och översyn. I detta avseende kommer användningen av mikroturbinkraftverk att möjliggöra en effektivare användning av tillhörande petroleumgas som bränsle [2] . För att öka effektiviteten i elinstallationer används ett dubbelbränslesystem (diesel/gas), varvid tillhörande gas delvis ersätter dieselbränsle. För närvarande har man kunnat uppnå en maximal ersättning på 80 % [3] [4] .
Gas kan injiceras i fältets gaslock för att upprätthålla reservoartrycket, och användningen av " gaslyft " är också begränsad. En lovande riktning är också den gemensamma insprutningen av gas och vatten i reservoaren ( vatten-gaspåverkan ).
Det finns membrananläggningar för gasrening från föroreningar, såsom vattenånga, svavelhaltiga föroreningar och tunga kolväten . Dessa enheter är utformade för att förbereda tillhörande petroleumgas för transport till konsumenten. Petroleumgas innehåller vanligtvis många ämnen som är oacceptabla enligt standarderna för gastransportföretaget (till exempel STO Gazprom 089-2010), och rengöring är ett nödvändigt villkor för att förhindra förstörelse av gasledningar eller säkerställa en miljövänlig gasförbränning. Membranrening används ofta i kombination med andra gasreningsprocesser, eftersom det inte kan ge en hög grad av rengöring, men det kan avsevärt minska driftskostnaderna [5] .
Genom sin design är membranenheten ett cylindriskt block med ett APG-inlopp och utlopp av renad gas och föroreningar i form av vatten, vätesulfid , tunga kolväten. Det allmänna schemat för kassettdriften visas i figuren. Inuti blocket finns ett elastiskt polymermembran, som enligt vissa tillverkare [6] tillåter kondenserbara (komprimerbara) ångor som C 3 + kolväten och tyngre, aromatiska kolväten och vatten att passera igenom, och inte passerar icke kondenserbara gaser såsom metan, etan, kväve och väte. Således förskjuts den "smutsiga" gasen genom membranet, och gasen som renats från föroreningar finns kvar; ett sådant driftschema kallas tangentiell filtrering av gasflödet (även kallad cross-flow filtration, de engelska termerna är cross-flow filtration eller tangential flow filtration). Komponenterna i gasströmmen som passerat genom membranet kallas permeat , arkiverad från 4 mars 2016 på Wayback Machine och resterande gas kallas retentat .
Konfigurationen av membrangasseparationsenheten i varje särskilt fall bestäms specifikt, eftersom den initiala sammansättningen av APG kan variera mycket.
Installationsschema i grundkonfiguration:
Det finns två APG-behandlingsscheman: tryck och vakuum.
| Huvudtyper av organiskt bränsle | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fossil |
| ||||||||
| Förnyelsebart och biologiskt | |||||||||
| artificiell | |||||||||