Современные энергоэффективные и экологически безопасные технологии в газовой промышленности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В свете стремительного развития «зелёной» энергетики с её переходом на возобновляемые источники энергии страны и крупные транснациональные нефтегазовые корпорации всё больше фокусируются на прогнозировании глобальных сценариев потребности мировой экономики в углеводородных ресурсах. Эти прогнозы служат основным ориентиром для определения дальнейших стратегий развития. Газ, добываемый из природных источников, играет ключевую роль в мировой энергетике и международном топливном балансе. Главная задача строительства газоперерабатывающего завода – обеспечение казахстанских потребителей качественным товарным газом и повышение стабильности газоснабжения за счёт собственных ресурсов. Для соответствия техническим стандартам готовой продукции технологические цепочки газоперерабатывающих заводов должны включать в себя входные сепараторы, осушители газа, установки обессеривания и получения серы, системы газофракционирования, а также систему закачки кислого (сырого) газа. В данной статье представлен обзор новых технологий подготовки газа, используемых в процессах производства товарного газа. Описаны классификация и краткие характеристики систем обессеривания газа, включая абсорбционные, адсорбционные и мембранные методы. Также представлены различные типы цеолитов, используемые в системах осушки. Особое внимание уделено процессам закачки газа.

Об авторах

Курмет Гизатуллаевич Сатенов

КМГ Инжиниринг

Автор, ответственный за переписку.
Email: K.Satenov@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0002-6396-913X

канд. хим. наук

Казахстан, г. Астана

Ерлан Мэлсұлы Сулеймен

КМГ Инжиниринг; Казахский университет технологии и бизнеса

Email: Ye.Suleimen@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0002-5959-4013

PhD

Казахстан, г. Астана; г. Астана

Жоламан Абекешович Ташенов

КМГ Инжиниринг

Email: Zh.Tashenov@kmge.kz
ORCID iD: 0009-0005-6462-8600

PhD

Казахстан, г. Астана

Список литературы

  1. Sayed A.E.-R., Ashour I., Gadalla M. Integrated process development for an optimum gas processing plant // Chemical Engineering Research and Design. 2017. Vol. 124. P. 114–123. doi: 10.1016/j.cherd.2017.05.031.
  2. Шкляр Р.Л., Мокин В.А., Голубева И.А. Проблемы доочистки хвостовых газов производства серы и пути их решения// Нефтегазохимия. 2016. № 2. С. 23–29.
  3. Jafarinejad S. Control and treatment of sulfur compounds specially sulfur oxides (SOx) emissions from the petroleum industry: A review // Chemistry International. 2016. Vol. 2. N 4. P. 242–253.
  4. Сатенов К.Г., Ткенбаев С.М., Ташенов Ж.А., и др. Процессы регенерации метанола из водометанольных растворов в нефтегазовой промышленности // Вестник нефтегазовой отрасли Казахстана. 2024. Т. 6, №1. C. 99–109. doi: 10.54859/kjogi108691.
  5. linkedin.com [интернет]. The Role of Slug Catchers in Liquid-Gas Separation [дата обращения 22.08.2024]. Доступ по ссылке:www.linkedin.com/pulse/role–slug–catchers–liquid–gas–separation–engineering–wizz–po9lc/.
  6. Kolmetz K., Sari R.M. Gas plant slug catcher selection, sizing and troubleshooting. In: Kolmetz K., editor. Kolmetz Handbook of Process Equipment Design. Johor: KLM Technology Group, 2014. P. 10–11.
  7. Mucharam L., Rahmawati S., Budiono E. CO2 and Methane Separation Using Finger–Type Slug Catcher at Seabed // Modern Applied Science. 2017. Vol. 12, N 1. P. 128–136. doi: 10.5539/mas.v12n1p128.
  8. Filep A.-D., Todinca T., Dumitrel G.-A. Triethylene glycol dehydration of natural gas: evaluation of mass and heat transfer coefficients in the case of absorption and stripping structured packing towers // Chem. Biochemical Engineering Quarterly. 2022. Vol. 36, N 1. P. 17–24. doi: 10.15255/CABEQ.2021.1998.
  9. Kong Z.Y., Melvin Wee X.J., Mahmoud A., et al. Development of a techno–economic framework for natural gas dehydration via absorption using Tri–Ethylene Glycol: a comparative study between DRIZO and other dehydration processes // South African Journal of Chemical Engineering. 2020. Vol. 31, N 1. P. 25–38. doi: 10.1016/j.sajce.2019.11.001.
  10. Romero I.A., Andreasen A., Nielsen R.P., Maschietti M. Modeling of the Coldfinger Water Exhauster for Advanced TEG Regeneration in Natural Gas Dehydration // Chemical Engineering Transactions. 2019. Vol. 74. P. 661–666. doi: 10.3303/CET1974111.
  11. Carmody P.A. Designing glycol dehydration units that utilize STAHL columns with stripping gas. Laurance Reid Gas Conditioning Conference; 2020 Feb 24–27; Norman, Oklahoma, USA. Available from: otsoenergy.com/wp-content/uploads/2020/03/OTSO-Carmody-GLYCOL-DEHY-UNITS-with-STAHL-COLUMNS-WITH-STRIPPING-GAS.pdf.
  12. Farag H.A.A., Ezzat M.M., Amer H., Nashed A.W. Natural gas dehydration by desiccant materials // Alexandria Engineering Journal. 2011. Vol. 50, N. 4. P. 431–439. doi: 10.1016/j.aej.2011.01.020.
  13. Miroshnichenko D., Teplyakov V., Shalygin M. Recovery of Methanol during Natural Gas Dehydration Using Polymeric Membranes: Modeling of the Process // Membranes. 2022. Vol. 12. doi: 10.3390/membranes12121176.
  14. Булучевский Е.А., Лавренов А.В., Дуплякин В.К. Сорбенты типа «соль в пористой матрице» в процессах переработки углеводородов // Рос. хим. ж. 2007. Т. LI, №4.
  15. Bahraminia S., Anbia M., Koohsaryan E. Dehydration of natural gas and biogas streams using solid desiccants: A Review// Front. Chem. Sci. Eng. 2021. Vol. 15, N 6. P.1–25. doi: 10.1007/s11705-020-2025-7.
  16. emerson.com [интернет]. Molecular sieve desiccant dehydrator for natural gas [дата обращения 02.09.2024]. Доступ по ссылке: www.emerson.com/documents/automation/brochure–bettis–molecular–sieve–desiccant–dehydrator–for–natural–gas–en–83952.pdf.
  17. Generowicz N. Overview of selected natural gas drying methods // Architecture Civil Engineering Environmental. 2020. Vol. 3. P. 73–83. doi: 10.21307/acee-2020-025.
  18. Faramawy S., Zaki T., Sakr A.A.-E. Natural gas origin, composition, and processing: A review // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2016. Vol. 34. P. 34–54. doi: 10.1016/j.jngse.2016.06.030.
  19. Pudi A., Rezaei M., Signorini V., et al. Hydrogen sulfide capture and removal technologies: A comprehensive review of recent developments and emerging trends // Separation and Purification Technology. 2022. Vol. 298. doi: 10.1016/j.seppur.2022.121448.
  20. Farooqi A.S., Ramli R.M., Serene S.M.L., et al. Removal of Carbon Dioxide and Hydrogen Sulfide from Natural Gas Using a Hybrid Solvent of Monoethanolamine and N-Methyl–2-Pyrrolidone // ACS Omega. 2024. Vol. 9, N 24. P. 25704–25714. doi: 10.1021/acsomega.3c09100.
  21. Farooqi A.S., Binti Ramli R.M., Mun Lock S.S., et al. Absorption of acid gases (CO2, H2S) from natural gas using a ternary blend of N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), and Sulfolane // Sustainable Processes and Clean Energy Transition – ICSuPCET2022. 2023. Vol. 29. P. 9–16. doi: 10.21741/9781644902516-2.
  22. Abotaleb A., Gladich I., Alkhateeb A., et al. Chemical and physical systems for sour gas removal: An overview from reaction mechanisms to industrial implications // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2022. Vol. 106. doi: 10.1016/j.jngse.2022.104755.
  23. Kritzinger N., Ravikumar R., Singhal S., et al. Case study for CO2 removal using Fluor Solvent for offshore natural gas treatment // The APPEA Journal. 2021. Vol. 61. P. 548–552. doi: 10.1071/AJ20115.
  24. Wilson E.F., Taiwo A.J., Chineme O.M., et al. A Review on the Use of Natural Gas Purification Processes to Enhance Natural Gas Utilization // International Journal of Oil, Gas and Coal Engineering. 2023. Vol. 11. P. 17–27. doi: 10.11648/j.ogce.20231101.13.
  25. Khan U., Ogbaga C.C., Abiodun O.-A.O., et al. Assessing absorption-based CO2 capture: Research progress and techno-economic assessment overview // Carbon Capture Science & Technology. 2023. Vol. 8. doi: 10.1016/j.ccst.2023.100125.
  26. Tang Q., Li J., Fu J., et al. Study on Facile and Full-Scale Reuse Treatment of Wastewater Produced from Tail Gas Oxidation-Absorption Technology of Natural Gas Purification Plant // Water. 2023. Vol. 15, N 12. doi: 10.3390/w15122259.
  27. Aripdjanov O.Yu., Khairullaeva D., Kholmatov S., Kayumov J.S. The current state of technology development for gas purification from sulfur compounds and its future prospects // Universum: Technical Sciences: Electronic scientific journal. 2023. Vol. 12, N 117. doi: 10.32743/UniTech.2023.117.12.16381.
  28. Ektefa F., Darian J.T., Soltanali S. Capture of carbonyl sulfide trace from natural gas by adsorption on zeolitic Nanostructure: Monte Carlo molecular simulation // Applied Surface Science. 2024. Vol. 664. doi: 10.1016/j.apsusc.2024.160229.
  29. Koyanbayev M., Wang L., Wang Y., Hashmet M.R. Advances in sour gas injection for enhanced oil recovery – an economical and environmental way for handling excessively produced H2S // Energy Reports. 2022. Vol. 8. P. 15296–15310. doi: 10.1016/j.egyr.2022.11.121.
  30. Ахмеджан С.З., Чурикова Л.А., Мукамбеткалиева А.Н., и др. Интенсификация нагнетальных скважин для увеличения добычи жидких углеводородов на месторождении Карачаганак // Нефть и газ. 2024. №1. С. 121–127. doi: 10.37878/2708-0080/2024-1.10.
  31. Kassenov A, Kaliyev B. Characterization of Gas Reinjection at Karachaganak Field, Kazakhstan // SPE Annual Caspian Technical Conference & Exhibition; 2016 Nov 1–3; Astana, Kazakhstan. Available from: onepetro.org/SPECTCE/proceedings-abstract/16CTCE/16CTCE/SPE-182589-MS/185611.
  32. tengizchevroil.com [интернет]. TCO website: www.tengizchevroil.com/ru/operations

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Общая технологическая схема газоперерабатывающих заводов КТК – трубопровод; ПЭ – проектирование; КОС – карбонилсульфид; РШ – меркаптаны

Скачать (257KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Улавливатель пробок судового типа [6]

Скачать (90KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Пальцевый ловец слизней [7]

Скачать (104KB)
Метаданные
5. Рисунок 4. Технологическая схема газодобывающих установок с комбинированными процессами осушки газа ШФЛУ – сжиженный природный газ

Скачать (272KB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Технологическая схема газодобывающих установок с комбинированными процессами осушки газа с использованием молекулярных сит

Скачать (110KB)
Метаданные
7. Рисунок 6. Общая структурная схема процесса закачки газа

Скачать (142KB)
Метаданные

© Сатенов К.Г., Сулеймен Е.М., Ташенов Ж.А., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».