|
ДОЛИНИН М.О.
ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ПНГ НА НАСОСНЫХ СТАНЦИЯХ
Долинин М.О., бакалавр, maxymusvalley@mail.ru
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет
Аннотация
. В данной статье рассмотрена и просчитана технология утилизации
попутного нефтяного газа на головных нефтеперекачивающих станциях, расположенных
вблизи месторождений нефти. Цель представленной работы заключается в наглядном
доказательстве целесообразности использования газотурбинного привода магистральных
302
насосных агрегатов как метод утилизации попутного нефтяного газа. Актуальность
данного исследования подтверждается проводимыми государством программами по
экологической и промышленной безопасности. Результаты, полученные при проведении
исследования, показали, что при использовании новой технологии утилизации ПНГ на
ГНПС, можно добиться 100% использованию данного энергетического ресурса. Таким
образом, предпочтение в использование газотурбинного двигателя для привода насосных
агрегатов на насосных станциях, расположенных вблизи месторождений нефти, является
на данный момент одним из лучших вариантов утилизации попутного нефтяного газа,
особенно на фоне устаревшей технологии сжигания ПНГ на месторождениях.
Ключевые слова:
экологическая безопасность, утилизация, насосный агрегат,
электропривод, газотурбинный привод.
В экономике России на одной из лидирующих позиций крепко
закрепилась нефтегазовая отрасль, так как она играет важнейшую роль для
страны. Большое количество предприятий зависят от поставок
нефтепродуктов для бесперебойного выполнения рабочего процесса. На
данный момент для России наиболее экономически обоснованным
способом
транспорта
нефтепродуктов
потребителям
является
трубопроводный, так как из-за больших объемов добычи нефти и
обширной протяженности территорий страны водный и ЖД транспорт не
могут оказать значительной конкуренции.
Сердцем магистрального нефтепровода является нефтяная насосная
станция, на которой создается необходимый напор для перекачки
миллионов тонн нефти в год. За создание напора, необходимого для
перекачки нефтепродуктов на сотни километров, отвечают магистральные
насосные агрегаты. Насосы в действие, как правило, приводят
электродвигатели, так как они уже давно хорошо зарекомендовали себя. К
достоинствам электроприводов можно отнести высокую надежность,
простоту конструкции, большой опыт эксплуатации. Также одну из
главных ролей в выборе электродвигателей для привода насосных
агрегатов могут послужить: широко развитая сеть электроснабжения и
относительно низкая стоимость электроэнергии. Но одним из недостатков
электродвигателей может послужить отсутствие прогрессивных
технологий, позволяющих экономить энергию.
Отличной
альтернативой
электродвигателю
может
стать
газотурбинный двигатель. Главными предпосылками к выбору ГТД может
послужить, во-первых, наличие вблизи НПС газопровода, во-вторых
наличие неутилизированного попутного нефтяного газа, что актуально для
головных нефтеперекачивающих станций, располагающихся вблизи
пунктов сбора нефти.
Попутный нефтяной газ - смесь различных газообразных
углеводородов, растворенных в нефти; выделяющихся в процессе добычи
и подготовки нефти. На данный момент большой процент, добытого
вместе с нефтью ПНГ, просто напросто сжигается. Именно поэтому, в
303
стране стоит остро вопрос о возможных способах утилизации попутного
нефтяного газа.
Таким образом, приходим к выводу, что использование попутного
нефтяного газа как топливо для газотурбинных двигателей на головных
нефтяных насосных станциях, расположенный вблизи месторождений
нефти, является отличным примером для актуальной на данный момент
программы энергосбережения.
Экономия средств на работу ГТД будет начинаться от 21% (значение
получено при упрощенном сравнении расходов при работе одинаковых
насосов с приводом от электродвигателя и от ГТД, работающего на
природном газе) и выше, доходя до 100%, эксплуатирующая
магистральный трубопровод и ГНПС организация не несет затрат на
покупку попутного нефтяного газа, который будет использоваться как
топливо. Это обусловлено тем, что на данный момент попутный нефтяной
газ просто напросто сжигается, и лишь малая его часть утилизируется.
Затраты будут единовременные на сооружение подводящего к ГНПС
трубопровода с ПНГ и соответствующего оборудования, с каждым
последующим годом использование ПНГ как топливо к ГТД будет окупать
первичные затраты[1].
Одним весомым фактором к выбору ГТД на ГНПС с использование
ПНГ как топливо является показатель максимальной создаваемой им
частоты вращения вала двигателя, который доходит до 10000 об./мин.
притом, что у электродвигателя это значение не превышает 3000 оборотов
в минуту. Поддерживать частоту вращения рабочего колеса насоса в
районе 10000 об./мин. не является возможным, так как уже при 4000
об./мин. начинает возникать кавитация, именно поэтому допустимая
частота составляет 3500 об./мин. Это обеспечивается за счет частотного
регулирования работу ГТД по средствам использования червячно-
цилиндрического редуктора. А, как известно, увеличение номинальной
частоты вращения рабочего колеса насоса повышает пропускную
способность, создаваемый напор и мощность, то есть становится
возможным подбирать оборудование таким образом, чтобы увеличивать
протяженность нитки магистрального нефтепровода и уменьшать
количество станций на всем протяжении МН, что снизит
капиталовложения на сооружение НПС[2].
Таким образом, утилизация попутного нефтяного газа по средствам
использования его как топливо для ГТД на нефтяных насосных станциях
является не просто возможностью, а ее можно назвать необходимостью.
Так как, уйдя от старых технологий сжигания попутного нефтяного газа,
можно не просто сэкономить миллионы рублей, но и решить многие
вопросы экологии, связанные с отрицательным влиянием нефтегазовой
отрасли на природу. Международный опыт использования ГТД на
304
природном газе в таких странах как США, Канада, Саудовская Аравия
является лишь подтверждением целесообразности данного решения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Земенков, Ю. Д. Эксплуатация магистральных нефтепроводов:
учебное пособие. 3-е изд., переработ. и доп. / Ю. Д. Земенкова. – Тюмень :
Издательство «Вектор Бук», 2003. – 664 с.
2.
Перевощиков, С. И. Проектирование и эксплуатация
компрессорных станций: учебное пособие для студентов специальности
0907 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и
газонефтехранилищ" / С. И. Перевощиков. – Тюмень : ТюмГНГУ, 1996. –
86
с.
3.
Земенков,
Ю.
Д.
Эксплуатация
линейной
части
нефтегазопроводов: учебное пособие / Ю. Д. Земенкова. – Тюмень:
Издательство «Вектор Бук», 2013 – 150 с.
УДК 621.64; 629.039.58
Do'stlaringiz bilan baham: |
