Процессы регенерации метанола из водометанольных растворов в нефтегазовой промышленности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В технологиях добычи, подготовки и транспорта нефти и газа газогидраты вызывают серьёзные проблемы, связанные с нарушением указанных технологических процессов. Традиционным и наиболее распространенным методом борьбы с газогидратами в нефтегазовой промышленности является использование метанола в качестве ингибитора гидратообразования. Удельные расходные показатели потребления метанола в качестве ингибитора образования газовых гидратов напрямую зависят от состава добываемой продукции, а также от технологии подготовки добываемой продукции к транспортировке.

Газовые гидраты представляют собой одну из серьёзных экономических проблем и проблем безопасности в нефтяной и газовой промышленности при разведке, добыче, переработке и транспортировке газа и углеводородов.

В данной статье проведен анализ современных методов регенерации метанола на предприятиях нефтегазовой отрасли, подробно изложены методы и параметры технологических установок, которые применяются для регенерации водометанольных растворов. Описаны достоинства и недостатки современных методов регенерации водометанольных растворов. В результате проведённого обзора существующих технологий наиболее предпочтительным определён метод ректификации как наиболее отработанный и широко применяемый метод на сегодняшний день.

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, Астана

Султан Мусаевич Ткенбаев

КМГ Инжиниринг

Email: s.tkenbayev@kmge.kz
Казахстан, Астана

Жоламан Абекешович Ташенов

КМГ Инжиниринг

Email: zh.tashenov@kmge.kz
Казахстан, Астана

Жанибек Еркебуланович Ахметов

КМГ Инжиниринг

Email: zh.akhmetov@kmge.kz
Казахстан, Астана

Султан Рашидович Кадыров

КМГ Инжиниринг

Email: s.kadyrov@kmge.kz
Казахстан, Астана

Список литературы

  1. Makwashi N., Ahmed T. Gas Hydrate Formation: Impact on Oil and Gas Production and Prevention Strategies // nigerian Research Journal of Engineering and Environmental Sciences. 2021. Vol. 6 (1). P. 61–75. doi: 10.5281/zenodo.5047631.
  2. Abdulrab A.A., Cornelius B.B., Bhajan L., et al. Gas Hydrate in Oil-Dominant Systems: A Review // ACS Omega. 2022. Vol. 7. P. 27021–27037. doi: 10.1021/acsomega.2c02278.
  3. Lesor I., Alozie O.J. Gas Hydrate Treatments in Pipeline Using Locally Sourced Material as Green Inhibitor // American Journal of Science, Engineering and Technology. 2023. Vol. 8, N 2. P. 110–118. doi: 10.11648/j.ajset.20230802.15.
  4. Bayazitova K., Salimov A., Ponomarev A., et al. Development and modeling of a resource-saving methanol recovery process diagram // VIII International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development (AGRITECH-VIII 2023). E3S Web of Conferences 390, 2023. Режим доступа: https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2023/27/e3sconf_agritechviii2023_01024/e3sconf_agritechviii2023_01024.html. Дата обращения: 12.07.2023.
  5. Lv X., Xu J., Ye F., et al. Gas Hydrate Formation and Slurry Flow Characteristics of Gas-Liquid-Solid Multiphase Systems // Energy & Fuels. 2023. Vol. 37, N 13. P. 9110–9120. doi: 10.1021/acs.energyfuels.3c00989.
  6. Elhenawy S., Khraisheh M. A.M., Almomani F., et al. Towards Gas Hydrate-Free Pipelines: A Comprehensive Review of Gas Hydrate Inhibition Techniques // Energies. 2022. Vol. 15, N 22. P. 8551. doi: 10.3390/en15228551.
  7. Hammerschmidt E.G. Formation of Gas Hydrates in natural Gas Transmission Lines // Industrial Engineering Chemistry. 1934. Vol. 26. N 8. P.851–855. doi: 10.1021/ie50296a010.
  8. Hammerschmidt E.G. Gas Hydrate Formations: A Further Study on Their Prevention and Elimination from natural Gas Pipe Lines // GAS. 1939. Vol. 15. N 5. P. 30–35.
  9. gazsurf.ru [интернет]. Оборудование для газопереработки. Регенерация метанола [дата обращения 21.08.2023]. Доступ по ссылке: https://gazsurf.ru/solutions-equipment/modular-equipment/methanol-regeneration.
  10. Патент RU2695209C1/ 22.07.19. Бюл. № 21. Федулов Д.М., Истомин В.А., Снежко Д.Н., Дедов А.Г., Кубанов А.Н., Прокопов А.В., Цацулина Т.С., Клюсова Н.Н. Установка регенерации вод- ного раствора метанола. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2695209C1/ru. Дата обращения: 12.09.2023.
  11. Патент RU2567288C1/ 10.11.15. Бюл. № 31. Шевкунов С.Н., Настин А.Н. Способ регенерации метанола из насыщенного водой раствора с большим содержанием механических примесей и солей и установка для его осуществления. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2567288C1/ru. Дата обращения: 12.09.2023.
  12. Ramshaw C., Mallinson R.H., inventors, Imperial Chemical Industries Ltd, assignee. Mass transfer process. United States US 4283255. 1981 Aug. 11.
  13. Li-Hua W., Lan J., Hai-Long L., et al. A Pilot-Scale HiGee-Aided Fixed Bed Reactor: Size Characteristics of Microbubbles in Diesel // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2023. Vol. 62, N 45. P. 18867–18878. doi: 10.1021/acs.iecr.3c00215.
  14. Ressemann A., Illner M., Repke J.-U. A methodology for the analysis of distillation processes within rotating packed beds based on local temperature measurements // Chemical Engineering Research & Design. 2023. Vol. 193. P. 198–206. doi: 10.1016/j.cherd.2023.03.018.
  15. Alatyar A.M., Berrouk A.S., Nandakumar K. Hydrodynamic behavior of liquid flow in a rotating packed bed // Chemical Engineering Research & Design. 2023. Vol. 197. P. 851–870. doi: 10.1016/j.cherd.2023.08.032.
  16. Ефимович Д.О., Махмутов Р.А. Перспективы использования центробежного ректификационного аппарата на месторождениях Крайнего Севера // Вестник науки и творчества. 2016. №7 (7). C. 121–125.
  17. Rao D.P. Commentary: Evolution of High Gravity (HiGee) Technology // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2022. Vol. 61, N 2. P. 997–1003. doi: 10.1021/acs.iecr.1c04587.
  18. Ghadyanlou F., Azari A., Vatani A. A Review of Modeling Rotating Packed Beds and Improving Their Parameters: Gas-Liquid Contact // Sustainability. 2021. Vol.13, N. 14. doi: 10.3390/su13148046.
  19. Henninger F., Friedrich K. Thermoplastic filament winding with online-impregnation. Part A: process technology and operating efficiency // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2002. Vol. 33, N 11. P. 1479–1486. doi: 10.1016/S1359-835X(02)00135-5.
  20. Патент RU2643540C1/ 02.02.18. Бюл. № 4. Касьяненко А.А., Легай А.А., Тепляков В.В., Хотимский В.С., Шалыгин М.Г. Способ выделения метанола из водно-метанольных технологических смесей для повторного использования и устройство для его осуществления. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2643540C1/ru. Дата обращения: 02.10.2023.
  21. Патентt RU1350447A1/ 10.06.16. Бюл. № 16. Корякин А.Ю., Николаев О.А., Цветков Н.А., Никитин А.В. Ларев П.Н. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2014146359A/ru. Дата обращения: 20.10.2023.
  22. Патент RU2709313 C1/ 17.12.19. Бюл. № 35. Имаев С.З. Установка для регенерации метанола и соответствующий способ. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU138474U1/ru. Дата обращения: 20.10.2023.
  23. Yang D., Yin Y., Wang Z., et al. Multi-Effect Evaporation Coupled with MVR Heat Pump Thermal Integration Distillation for Separating Salt Containing Methanol Wastewater // Energy and Power Engineering. 2017. Vol. 9, N 12. P. 772–785. doi: 10.4236/epe.2017.912048.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Методы борьбы с гидратообразованием

Скачать (25KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Количество научных публикаций, связанных с ингибированием гидратов, за 2011–2022 гг. (по данным Google Scholar)

Скачать (20KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Схема процесса по извлечению метанола с применением дистилляции

Скачать (57KB)
Метаданные
5. Рисунок 4. Схема УВГ для регенерации метанола

Скачать (161KB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Установка для регенерации метанола с использованием водоселективных мембран

Скачать (25KB)
Метаданные
7. Рисунок 6. Схема процесса по извлечению метанола с применением метода отдувки газом

Скачать (175KB)
Метаданные
8. Рисунок 7. Схема извлечения метанола с применением процессов выпаривания и дистилляции

Скачать (20KB)
Метаданные

© Сатенов К.Г., Ткенбаев С.М., Ташенов Ж.А., Ахметов Ж.Е., Кадыров С.Р., 2024

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».