Технология очистки попутного нефтяного газа от сероводорода с получением элементарной серы

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ: ДОБЫЧА СЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ ВЫДЕЛЕНИЕ ПОПУТНЫХ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ (ГАЗОВЫЙ ФАКТОР М 3 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= o С), 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 Реактор с псевдоожиженным слоем катализатора Блочные катализаторы сотовой структуры Очистка высококонцентрированных газов (С H2S до 80 %) (вариант I) Очистка низкоконцентрированных Газов (вариант II) H 2 S + O 2 S n + H 2 O + Q воздух

Главным критерием при выборе того или иного варианта является требование по остаточному содержания сероводорода. Предлагаемые варианты каталитической очистки газов от сероводорода

Схема установки технологии одностадийного окисления сероводорода

Реактор прямого окисления Блок аминовой очистки ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА С УТИЛИЗАЦИЕЙ СЕРОВОДОРОДА НА БАВЛИНСКОЙ УСТАНОВКЕ СЕРООЧИСТКИ ОАО «ТАТНЕФТЬ» Производительность установки по попутному нефтяному газу, нм3/час, 4200 – 5000 Содержание сероводорода, % об., 07-1,2

Загрузка катализатора, кг - 35 Производительность по кислому газу, нм3/час – до 70 Содержание сероводорода в кислом газе, % об. – до 60 % Реактор с псевдоожиженным слоем катализатора

Система автоматического управления процессом

Результаты анализов газа на экспериментальной установки, проведенных специалистами Центральной лаборатории ОАО «Татнефть»

Прямое каталитическое окисление сероводорода в серу H 2 S + O 2 S n + H 2 O

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 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 Разработка технологического регламента для условий заказчика 3 месяца850,0 Разработка комплекта конструкторской документации применительно к условиям заказчика. 6 месяцев2600,0 Изготовление установки6 месяцев35800,0 Участие в монтаже и наладке оборудования установки,проведение приемочных испытаний 5 месяцев4300,0 Получение разрешительных документов Ростехнадзора на эксплуатацию установки 3 месяца750,0 ИТОГО:44300,0