Переработка природного газа

Без природного газа невозможно представить себе цивилизацию, в привычном понимании этого слова. Изготовление удобрений, обогрев помещений и приготовление пищи. Уберите только 3 этих пункта из нашей жизни, и все изменится, причем не в лучшую сторону.

На этом экологически чистом топливе строится комфорт и безопасность нашей жизни, поэтому предлагаем познакомиться с процессом переработки природного газа подробно.

Добыча

Четыре способа добычи природного газа:

  • вертикальное бурение;
  • горизонтальное бурение;
  • гидравлический разрыв;
  • подкисление скважины.

На способ добычи влияют глубина залегания природного газа и наличие препятствий для добычи (состав пород).

Состав

Добытый из недр газ непригоден для бытового или промышленного использования. Нежелательные примеси не только ухудшают характеристики топлива, но и несут угрозу для потребителей. Добытый газ состоит из:

  • этан;
  • пропан;
  • бутан;
  • пентан;
  • тяжелые углеводороды (гомологи метана).

Кроме перечисленных соединений, в состав добытого газа входят и не углеводороды: азот; гелий; водород; углекислый газ.

Переработка

Переработка газа – сложный процесс, включающий в себя следующие этапы:

  • добыча;
  • сепарация;
  • сжижение.

Добычу пропустим, об этом упоминали выше. А вот остальными процессами переработки газов ознакомимся подробно.

Основная переработка природного газа начинается с его сепарации. Чтобы исключить попадание в газосборные сети воды и твердых веществ, газ должен пройти через процесс сепарации. Оборудование для разделения устанавливается рядом с устьем скважины (конец обсадной трубы), чтобы разделение начиналось сразу на выходе природного газа. В закрытом резервуаре, под действием силы тяжести, тяжелые фракции отделяются от газа, позволяя последнему идти дальше в газосборную сеть.

Удаление воды происходит путем конденсации и адсорбции.

Адсорбция – по­гло­ще­ние ве­ще­ст­ва из га­зо­вой фа­зы или жид­ко­го рас­тво­ра поверхност­ным сло­ем твёр­до­го те­ла или жид­ко­сти. 

После извлечения твердых фракций и жидкости, сопутствующие газы удаляются при помощи аминовой очистки и специальной мембраны. В последствии, эти продукты переработки газа будут использоваться при изготовлении красок, резины, автомобильного топлива и т.д.

При сжижении, объем природного газа уменьшается в 600 раз, что экономит затраты по транспортировке. Кроме того, сжиженный газ менее опасен, он не горит и не токсичен для окружающих. Для этого процесса газ очищают и охлаждают до -160 °C.

Технологии переработки газов

  1. Термохимическая

Углеродосодержащее сырье (биомассу) загружают в реактор без доступа кислорода. При достижении температуры термического разложения, происходит выделение синтез-газов, которые отводятся из реактора.

  • Химико-каталитическая

Подходит для прямой конверсии метана путем окисления в синтез-газ. Основные способы – паровая и углекислотная конверсия при температуре 800 °С и давлении 40 атм.

  • Физико-энергетическая

Благодаря возможности использовать нефтяные насосы, вместо дорогостоящих компрессоров, физико-энергетический способ переработки газа используют на месторождениях. Суть технологии заключатся в физическом воздействии на сырье с применением разностей энергетических потенциалов.

Эксплуатация месторождений

Срок эксплуатации скважин природного газа можно разделить на 3 этапа:

  • нарастающий;
  • постоянный;
  • падающий.

Первый этап длится 3-5 лет и характеризуется бурением скважины и подготовкой места добычи для промысла. За это время добывают до 20% всего объема газа.

Второй этап занимает 10 лет, в это время происходит бурение новых скважин, поскольку добыча из уже введенных в эксплуатацию снижается. По окончанию из месторождения будет добыто 60% углеводородов.

Третий этап завершает жизнь месторождения и может продолжаться, пока добыча газа не потеряет рентабельность. Для поддержания нужного давления в магистральной трубе вводят в эксплуатацию Дожимную газокомпрессорную станцию. Теперь будет добыто 90% разведанного объема углеводородов.

О будущем: уголок фантазии

Чем ближе к истощению разведанные месторождения природного газа, тем пристальнее человечество смотрит на альтернативы.

Как известно, метан – третий по распространенности газ во вселенной. Оценивать объем газа из других галактик – дело неблагодарное, оставим это для писателей-фантастов. А вот добыча газа в пределах нашей солнечной системы – перспектива, хоть и не ближайшая, но достижимая.

Луна

На спутнике нашей планеты природного газа нет, зато есть вероятный заменитель, топливо для термоядерных реакторов – гелий-3. Пока это теории ученых, но, в перспективе, мы сможем увидеть первые реакторы на этом топливе при нашей жизни.

Титан

На крупнейшем спутнике Сатурна в десятки раз больше природного газа, чем на Земле. Если разведанных запасов достаточно, чтобы поддержать энергетическую безопасность США в течение 300 лет, то углеводородов Титана хватит на тысячелетия. Осталось придумать, как доставить топливо сюда, через 1,2 миллиардов км. космической пустоты.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: