Associated petroleum gas ( APG ) je směs různých plynných uhlovodíků rozpuštěných v oleji ; uvolňuje při těžbě a přípravě ropy. Ropné plyny zahrnují také plyny uvolňované při procesech tepelného zpracování ropy ( krakování , reformování , hydrorafinace atd.), sestávající z nasycených ( methan ) a nenasycených ( ethylen ) uhlovodíků. Ropné plyny se používají jako palivo a pro výrobu různých chemikálií. Propylen se získává z ropných plynů chemickým zpracováním ,butyleny , butadien atd., které se používají při výrobě plastů a pryží .
Přidružený ropný plyn je vedlejší produkt při výrobě ropy získaný v procesu separace ropy.
Přidružený ropný plyn je směs plynů uvolňovaných z ropy, sestávající z metanu , ethanu , propanu , butanu a isobutanu , obsahující kapaliny s vysokou molekulovou hmotností rozpuštěné v ní (z pentanů a výše) a různého složení a fázového skupenství.
| Složky plynové směsi | Označení součásti | Ropný plyn v % obj | ||
| 1 krok | 2 krok | 3 krok | ||
| 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-Bhútán | iC4H10 _ _ _ | 3,7653 | 5,1382 | 4,3904 |
| Butan | C4H10 _ _ _ | 4,8729 | 7,0745 | 9,6642 |
| I-pentany | iC5H12 _ _ _ | 0,9822 | 1,4431 | 9,9321 |
| pentan | C5H12 _ _ _ | 0,9173 | 1,3521 | 12,3281 |
| Já-Hexany | iC6H14 _ _ _ | 0,5266 | 0,7539 | 13,8146 |
| Hexan | C6H14 _ _ _ | 0,2403 | 0,2825 | 3,7314 |
| I-Heptany | iC7H16 _ _ _ | 0,0274 | 0,1321 | 6,7260 |
| Benzen | C6H6 _ _ _ | 0,0017 | 0,0061 | 0,0414 |
| Heptan | C7H16 _ _ _ | 0,1014 | 0,0753 | 1,5978 |
| I-oktany | iC8H18 _ _ _ | 0,0256 | 0,0193 | 4,3698 |
| Toluen | C7H8 _ _ _ | 0,0688 | 0,0679 | 0,0901 |
| Oktan | C 8H 18 _ | 0,0017 | 0,0026 | 0,4826 |
| Já-Nonany | iC9H20 _ _ _ | 0,0006 | 0,0003 | 0,8705 |
| Nonan | C9H20 _ _ _ | 0,0015 | 0,0012 | 0,8714 |
| Já-děkany | iC10H22 _ _ _ | 0,0131 | 0,0100 | 0,1852 |
| Děkan | C10H22 _ _ _ | 0,0191 | 0,0160 | 0,1912 |
| Oxid uhličitý | CO2 _ | 0,0382 | 0,1084 | 0,7743 |
| Dusík | N 2 | 1,3430 | 0,4530 | 0,1995 |
| sirovodík | H 2 S | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
| Molekulová hmotnost, g/mol | 27,702 | 32,067 | 63,371 | |
| Hustota plynu, g/ m3 | 1151,610 | 1333,052 | 2634,436 | |
| Obsah uhlovodíků C 3 + B , g/m 3 | 627,019 | 817,684 | 2416,626 | |
| Obsah uhlovodíků C 5 + B , g/m 3 | 95,817 | 135,059 | 1993,360 | |
APG je cenná uhlovodíková složka uvolňovaná z těžených, přepravovaných a zpracovávaných nerostů obsahujících uhlovodíky ve všech fázích životního cyklu investice až po prodej hotových výrobků konečnému spotřebiteli. Charakteristickým rysem původu souvisejícího ropného plynu je tedy to, že se uvolňuje z ropy v jakékoli fázi od průzkumu a těžby až po konečný prodej, stejně jako v procesu rafinace ropy.
APG se získává separací z ropy ve vícestupňových separátorech . Tlak v separačních stupních je výrazně odlišný a je 16-30 bar v prvním stupni a až 1,5-4,0 bar v posledním. Tlak a teplota výsledného APG je dána technologií separace směsi voda-ropa-plyn vycházející z vrtu .
Specifikem APG je variabilní průtok výsledného plynu od 100 do 5000 Nm³/h .C3 + uhlovodíků se může pohybovat od 100 do 600 g/m³ . Složení a množství APG přitom není konstantní hodnotou. Možné jsou sezónní i jednorázové výkyvy (normální změna hodnoty až 15 %).
Plyn prvního separačního stupně je zpravidla vysokotlaký a snadno nachází své uplatnění - je zasílán přímo do úpravny plynu, používá se v energetice nebo chemické konverzi. Při pokusu o použití plynu s tlakem nižším než 5 barů vznikají značné potíže . Donedávna se takový plyn v drtivé většině případů pouze spálil, nyní se však vlivem změn státní politiky v oblasti využívání APG a řady dalších faktorů situace výrazně mění. V souladu s Nařízením vlády Ruské federace ze dne 8. ledna 2009 č. 7 „O opatřeních ke snížení znečištění ovzduší produkty souvisejícího spalování ropných plynů při flérování“ byl v roce stanoven cílový indikátor pro související spalování ropných plynů. množství ne více než 5 procent objemu souvisejícího ropného plynu vyrobeného ropného plynu. V současné době nelze objemy vyrobeného, použitého a spáleného APG odhadnout z důvodu absence plynoměrných stanic na mnoha polích. Ale podle hrubých odhadů je to asi 25 miliard m³ .
Hlavním rysem souvisejícího plynu je vysoký obsah těžkých uhlovodíků .
Dnes existují na světě tři hlavní technologie separace plynů, které umožňují separaci souvisejícího plynu na cenné složky: ( COG , LPG , kondenzát )
Až donedávna byl související plyn v naprosté většině případů jednoduše spálen, což způsobilo značné škody na životním prostředí a vedlo ke značným ztrátám cenných uhlovodíků.
Mezi hlavní směry použití APG patří:
K tomu se připravuje plyn pro hlavní plynovody OAO Gazprom v souladu s STO Gazprom 089-2010
Elektrárny s plynovou turbínou (GTPP) a plynovými písty (GPPP) jsou široce používány. Přítomnost těžkých uhlovodíků ve složení přidruženého plynu však nepříznivě ovlivňuje jejich provoz, což vede ke snížení jmenovité produktivity a provozu generální opravy. V tomto ohledu použití mikroturbínových elektráren umožní efektivnější využití přidruženého ropného plynu jako paliva [2] . Pro zvýšení účinnosti elektroinstalace se používá dvoupalivový systém (nafta/plyn), kdy přidružený plyn částečně nahrazuje motorovou naftu. V tuto chvíli bylo možné dosáhnout maximální výměny 80 % [3] [4] .
Plyn může být vstřikován do plynového uzávěru pole pro udržení tlaku v zásobníku a použití „ plynového zdvihu “ je také omezeno. Slibným směrem je také společné vstřikování plynu a vody do zásobníku ( vodoplynový náraz ).
Existují membránová zařízení na čištění plynu od nečistot, jako je vodní pára, nečistoty obsahující síru a těžké uhlovodíky . Tato zařízení jsou navržena pro přípravu souvisejícího ropného plynu pro přepravu ke spotřebiteli. Ropný plyn obvykle obsahuje mnoho látek, které jsou nepřijatelné podle norem přepravce plynu (například STO Gazprom 089-2010) a čištění je nezbytnou podmínkou pro zabránění zničení plynovodů nebo zajištění ekologického spalování plynu. Čištění membrán je široce používáno v kombinaci s jinými procesy čištění plynů, protože nemůže zajistit vysoký stupeň čištění, ale může výrazně snížit provozní náklady [5] .
Membránová jednotka je svým provedením válcový blok se vstupem a výstupem APG vyčištěného plynu a nečistot ve formě vody, sirovodíku , těžkých uhlovodíků. Obecné schéma činnosti kazety je znázorněno na obrázku. Uvnitř bloku je elastická polymerová membrána, která podle některých výrobců [6] , propouští kondenzovatelné (stlačitelné) páry jako C 3 + uhlovodíky a těžší, aromatické uhlovodíky a vodu a nepropouští nekondenzovatelné plyny jako je metan, ethan, dusík a vodík. Takto je "špinavý" plyn vytlačen přes membránu a plyn očištěný od nečistot zůstává; takovému provoznímu schématu se říká tangenciální filtrace proudu plynu (také nazývaná cross-flow filtration, anglické termíny jsou cross-flow filtration nebo tangential flow filtration). Složky proudu plynu, který prošel membránou, se nazývají permeát Archivováno od 4. března 2016 ve Wayback Machine a zbývající plyn se nazývá retentát .
Konfigurace membránové separační jednotky plynu je v každém konkrétním případě určena specificky, protože počáteční složení APG se může značně lišit.
Instalační schéma v základní konfiguraci:
Existují dvě schémata léčby APG: tlaková a vakuová.
| Hlavní druhy organických paliv | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fosilní |
| ||||||||
| Obnovitelné a biologické | |||||||||
| umělý | |||||||||