Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. «Газовая промышленность»
  4. Газовая промышленность 9.2023
Газовая Промышленность 9.2023

Научный отчет

УДК 681.51::66.074.3
(UDK 681.51::66.074.3)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь
Купить журнал

АВТОМАТИЗАЦИЯ (AUTOMATION (INCLUDING ROBOTICS FOR OIL AND GAS INDUSTRY, SOFTWARE SYSTEMS, DATA ANALYSIS, ETC.))

СОКРАЩЕНИЕ РАСХОДА МЕТАНОЛА НА УСТАНОВКАХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗА ПОСРЕДСТВОМ ЭКСТРАКЦИИ ИЗ НЕСТАБИЛЬНОГО КОНДЕНСАТА

(REDUCTION OF METHANOL CONSUMPTION AT LOW-TEMPERATURE SEPARATION UNITS THROUGH ITS EXTRACTION FROM UNSTABLE CONDENSATE)

Среди ключевых задач обеспечения безопасной эксплуатации газовых промыслов особое место занимает предупреждение образования гидратов на установках низкотемпературной сепарации газа. Решение этой проблемы требует значительных затрат на приобретение метанола. Один из путей снижения расходов – сокращение потерь метанола, уносимого нестабильным газовым конденсатом в магистральный конденсатопровод из трехфазного разделителя последней ступени сепарации установки. Задача решается методом экстракции метанола, растворенного в нестабильном газовом конденсате, за счет его отмывки водой.
Для исключения экологических проблем и проблем, связанных с водопотреблением и водоотведением, а также строительством соответствующих сооружений, вода заменена на водометанольный раствор с низкой концентрацией метанола, получаемого в трехфазном разделителе первой ступени сепарации установки. С данной целью его вводят в смесь жидкости, поступающей из кубовой части низкотемпературного сепаратора в трехфазный разделитель последней ступени сепарации установки методом инжекции, строго дозированно под контролем АСУ ТП. Это позволяет вернуть часть метанола, растворенного в нестабильном газовом конденсате, достаточно малозатратными методами, используя имеющееся оборудование и агрегаты при минимальной стоимости реконструкции самой установки низкотемпературной сепарации газа.
Строгая дозировка подачи водометанольного раствора с низкой концентрацией метанола под контролем АСУ ТП потребовала разработки соответствующего алгоритма, позволяющего осуществлять максимально возможную экстракцию реагента из нестабильного газового конденсата и обеспечивать минимально возможные затраты энергии на его регенерацию из водометанольного раствора, поступающего в цех регенерации. Алгоритм разработан так, чтобы была возможность его реализовать на базе резервных вычислительных мощностей имеющейся АСУ ТП промысла, исключив затраты на внедрение новой системы.
Технология экстракции метанола была запатентована и внедрена на установке комплексной подготовки газа 1В Заполярного нефтегазоконденсатного месторождения (Ямало-Ненецкий авт. окр.), что позволило сэкономить на закупках метанола в 2021 и 2022 г. 9 674 992 руб.

Among the key objectives in the safe operation of gas fields, the prevention of hydrate formation at low-temperature separation units is of special importance. The solution to this problem requires significant expenditures for methanol purchase. One of the ways to reduce costs is to reduce losses of methanol carried away by unstable gas condensate into the main condensate pipeline from the three-phase separator of the last separation stage of the unit. The problem is solved by extraction of methanol dissolved in unstable gas condensate by washing it with water.
To avoid environmental problems and issues related to water consumption and water disposal, as well as construction of the relevant facilities, water is replaced by a methanol-water solution with a low concentration of methanol produced in the three-phase separator of the first separation stage of the unit. For this purpose, methanol is injected into the liquid mixture coming out of the cube part of the low-temperature separator into the three-phase separator of the last separation stage of the unit by injection method in a strictly dosed manner under control of the automated process control system.
This makes it possible to recover a part of methanol dissolved in unstable gas condensate using rather low-cost methods, utilizing existing equipment and units at a minimum cost of upgrades to the unit itself.
Strict dosage of methanol-water solution supply with low concentration of methanol under the control of automatic process control system required the development of an appropriate algorithm that allowed to carry out the maximum possible methanol extraction from unstable gas condensate and ensure the minimum possible energy consumption for its regeneration from methanol-water solution supplied to the regeneration shop. The algorithm was developed so that it could be integrated on the basis of reserve computing power of the existing field automated process control system, making the implementation of a new system unnecessary.
The methanol extraction technology was patented and implemented at comprehensive gas treatment unit No. 1V of the Zapolyarnoye oil, gas, and gas condensate field (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug), which allowed for saving 9 674 992 roubles on methanol purchases in 2021 and 2022.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА МЕТОДОМ МИНИМАКСа, ЭКСТРАКЦИЯ МЕТАНОЛА МЕТОДОМ ОТМЫВКИ, НЕСТАБИЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТ, НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ ГАЗА, ТРЕХФАЗНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТЕЙ, ВОДОМЕТАНОЛЬНЫЙ РАСТВОР, РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, МАГИСТРАЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОПРОВОД, МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД

PROCESS OPTIMIZATION BY MIN-MAX METHOD, METHANOL EXTRACTION BY WASHING METHOD, UNSTABLE GAS CONDENSATE, LOWTEMPERATURE GAS SEPARATION, THREE-PHASE LIQUID SEPARATOR, METHANOL-WATER SOLUTION, RECYCLE TECHNOLOGY, MAIN CONDENSATE PIPELINE, MAIN GAS PIPELINE

А.А. Касьяненко, к.т.н., ООО «Газпром добыча Ямбург» (Новый Уренгой, Россия), priemnaia@ygd.gazprom.ru

А.К. Арабский, д.т.н., ООО «Газпром добыча Ямбург», A.Arabskii@mail.ru

М.М. Партилов, ООО «Газпром добыча Ямбург», MM.Partilov@yamburg.gazprom.ru

И.В. Смердин, ООО «Газпром добыча Ямбург», I.Smerdin@ygd.gazprom.ru

С.И. Гункин, ООО «Газпром добыча Ямбург», S.Gunkin@ygd.gazprom.ru

А.А. Турбин, ООО «Газпром добыча Ямбург», A.Turbin@ygd.gazprom.ru

Э.Г. Талыбов, д.т.н., ООО «Газпром добыча Ямбург», E.Talibov@ygd.gazprom.ru

В.Л. Пономарев, ООО «Газпром добыча Ямбург», VL.Ponomarev@ygd.gazprom.ru

С.П. Железный, ООО «Газпром добыча Ямбург», S.Zhelezny@ygd.gazprom.ru

Д.И. Датков, ООО «Газпром добыча Ямбург», D.Datkov@ygd.gazprom.ru

A.A. Kasyanenko, PhD in Engineering, Gazprom dobycha Yamburg LLC (Novy Urengoy, Russia), priemnaia@ygd.gazprom.ru

A.K. Arabskii, DSc in Engineering, Gazprom dobycha Yamburg LLC, a.arabskii@mail.ru

М.М. Partilov, Gazprom dobycha Yamburg LLC, MM.Partilov@yamburg.gazprom.ru

I.V. Smerdin, Gazprom dobycha Yamburg LLC, I.Smerdin@ygd.gazprom.ru

S.I. Gunkin, Gazprom dobycha Yamburg LLC, S.Gunkin@ygd.gazprom.ru

A.A. Turbin, Gazprom dobycha Yamburg LLC, A.Turbin@ygd.gazprom.ru

E.G. Talybov, DSc in Engineering, Gazprom dobycha Yamburg LLC, E.Talibov@ygd.gazprom.ru

V.L. Ponomarev, Gazprom dobycha Yamburg LLC, VL.Ponomarev@ygd.gazprom.ru

S.P. Zhelezny, Gazprom dobycha Yamburg LLC, S.Zhelezny@ygd.gazprom.ru

D.I. Datkov, Gazprom dobycha Yamburg LLC, D.Datkov@ygd.gazprom.ru

Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. М.: Недра, 1999. 472 с.

Исакович Р.Я., Логинов В.И., Попадько В.Е. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1983. 424 с.

Патент № 1350447 СССР, МПК F17D 1/05 (2006.01). Способ подготовки углеводородного газа к транспорту: № 4072598: заявл. 30.05.1986: опубл. 07.11.1987 / Бурмистров А.Г., Истомин В.А., Лакеев В.П. и др. // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1350447A1_19871107 (дата обращения: 08.09.2023).

Патент № 1606827 СССР, МПК F25J 3/00 (2006.01), B01D 53/26 (2006.01). Способ подготовки углеводородного газа к транспорту: № 4607307: заявл. 29.11.1988: опубл. 15.11.1990 / Истомин В.А., Бурмистров А.Г., Лакеев В.П. и др. // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1606827A1_19901115 (дата обращения: 08.09.2023).

Билалов Р.Н. Оптимизация расхода метанола // Вопросы технических наук в свете современных исследований: сб. ст. по материалам II–III междунар. науч.-практ. конф. / отв. ред. М.А. Васинович. Новосибирск: СибАК, 2017. С. 76–80.

Патент № 2709119 Российская Федерация, МПК F17D 3/16 (2006.01). Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из нестабильного газового конденсата на установках низкотемпературной сепарации газа: № 2019118019: заявл. 10.06.2019: опубл. 16.12.2019 / Арно О.Б., Арабский А.К., Завьялов С.В. и др.; заявитель ООО «Газпром добыча Ямбург» // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2709119C1_20191216 (дата обращения: 08.09.2023).

Патент № 2743711 Российская Федерация, МПК F17D 3/16 (2006.01). Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из нестабильного газового конденсата на установках низкотемпературной сепарации газа нефтегазоконденсатных месторождений севера РФ: № 2020124471: заявл. 14.07.2020: опубл. 24.02.2021 / Арно О.Б., Арабский А.К., Агеев А.Л. и др.; заявитель ООО «Газпром добыча Ямбург» // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2743711C1_20210224 (дата обращения: 08.09.2023).

Патент № 2743726 Российская Федерация, МПК F17D 3/16 (2006.01). Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из нестабильного газового конденсата на установках низкотемпературной сепарации газа нефтегазоконденсатных месторождений севера РФ: № 2020124474: заявл. 14.07.2020: опубл. 25.02.2021 / Арно О.Б., Арабский А.К., Агеев А.Л. и др.; заявитель ООО «Газпром добыча Ямбург» // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2743726C1_20210225 (дата обращения: 08.09.2023).

Патент № 2768436 Российская Федерация, МПК F25J 3/08 (2006.01), F17D 3/00 (2006.01), B01D 53/00 (2006.01). Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из нестабильного газового конденсата на установках низкотемпературной сепарации газа нефтегазоконденсатных месторождений севера РФ: № 2020140790: заявл. 09.12.2020: опубл. 24.03.2022 / Арно О.Б., Арабский А.К., Агеев А.Л. и др.; заявитель ООО «Газпром добыча Ямбург» // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2768436C1_20220324 (дата обращения: 08.09.2023).

Патент № 328696 СССР, МПК C07C 29/86 (2006.01), C07C 31/04 (2006.01). Способ выделения метанола: № 1400364: заявл. 03.02.1970: опубл. 15.06.1987 / Хорошилов В.А., Попов В.И., Семенова Т.В., Демешкина А.В. // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU328696A1_19870615 (дата обращения: 08.09.2023).

Гончаров В.А. Методы оптимизации. М.: Юрайт, 2014. 191 с.

Метиловый спирт // Химическая энциклопедия: в 5 т. / под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1992. Т. 3. С. 118.

Gritsenko AI, Istomin VA, Kulkov AN, Suleymanov RS. Gathering and Conditioning of Gas on the Northern Gas Fields of Russia. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1999. (In Russian)

Isakovich RYa, Loginov VI, Popadko VE. Automation of Production Processes in the Oil and Gas Industry. Moscow: Subsoil; 1983. (In Russian)

Burmistrov AG, Istomin VA, Lakeev VP, Sulejmanov RS, Kulkov AN, Kolushev NR, et al. Method of preparing hydrocarbon gas for transportation. SU1350447 (Patent) 1987.

Istomin VA, Burmistrov AG, Lakeev VP, Kvon VG, Kolushev NR, Kulkov AN, et al. Method of preparing hydrocarbon gas to conveying. SU1606827 (Patent) 1990.

Bilalov RN. Optimization of methanol expenditure. In: Vasinovich MA (ed.) Issues of technical sciences in the light of modern research: Proceedings of the 2–3 International. Scientific and Practical Conference, October 2017, Novosibirsk, Russia. Novosibirsk, Russia: SibAC; 2017. p. 76–80. (In Russian)

Arno OB, Arabskij AK, Zavyalov SV, Efimov AN, Degtyarev SP, Partilov MM, et al. Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants. RU2709119 (Patent) 2019.

Arno OB, Arabskij AK, Ageev AL, Partilov MM, Smerdin IV, Tropynin AYu, et al. Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields of the north of Russia. RU2743711 (Patent) 2021.

Arno OB, Arabskij AK, Ageev AL, Khasanov OS, Tropynin AYu, Gunkin SI, et al. Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil-and-gas condensate fields in the north of the Russian Federation. RU2743726 (Patent) 2021.

Arno OB, Arabskij AK, Ageev AL, Partilov MM, Makshaev MN, Gunkin SI, et al. Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of Russian Federation. RU2768436 (Patent) 2022.

Khoroshilov VA, Popov VI, Semenova TV, Demeshkina AV. Method for extracting methanol. SU328696 (Patent) 1987.

Goncharov VA. Optimization Methods. Moscow: Urait; 2014. (In Russian)

Knunyants IL. Methyl alcohol. In: Knunyants IL (ed.) Chemical encyclopedia. Vol. 3. Moscow: Soviet Encyclopedia [Sovetskaya entsiklopediya]; 1992. p. 118. (In Russian)
Назад к журналу
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

О нас

 

 

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57