Попутный газ – целевое сырье Инфры

Сегодня отдельные установки, получающие синтетические жидкие уголеводороды по методу Фишера-Тропша из угля, постепенно уходят в прошлое.

Помимо Новочеркасского завода синтетических продуктов, который приказал долго жить в середине 90-х, появились новые установки GTL по всему миру, сырьем для которых стал метан.

В России о GTL думают давно и много. Занимались этой проблемой и Газпром (ВНИИГАЗ), и ЮКОС (ЦИР), и Роснефть, к которой ЦИР, можно сказать, перешел.

В свое время обсуждались вопросы строительства установок GTL для Газпром нефти, и для ТНК ВР.

Но результат пока нулевой. Были построены небольшие пилотные установки отдельными компаниями, но до реализации проекта пока не дошло.

Однако синтез Фишера-Тропша не потерял своей привлекательности для решения одной капитальной проблемы – проблемы утилизации попутного нефтяного газа. Основная идея – перерабатывать жирный газ в синтетическую нефть, смешивать ее с природной нефтью и транспортировать по трубопроводам до мест ее переработки.

В чем состоял, да и состоит основной затык с внедрением этой технологии – высокая капиталоемкость. Газ дешевле сжигать, чем его перерабатывать. Особенно это касается ранней стадии обустройства месторождения. Кроме того, большинство месторождений настолько удалены от мест цивилизации, что организация стройки сложных объектов – это всегда дорогостоящая проблема.

Но здесь, как и во многих других аспектах человеческой жизнедеятельности, административное давление меняет рынок. Компании, просто в соответствии с законодательством, вынуждены обеспечить утилизацию ПНГ на уровне 95%. Сделать это можно разными способами: закачка газа в пласт, получение электроэнергии и тепла, выделение СПБТ и подача метана в трубу Газпрома, если такая присутствует где-то рядом.

Все это тоже отнюдь не дешевые решения. Но нефтяники идут на какие-то из них, чтобы избежать отзыва лицензии и штрафов.

И только технология GTL позволяет увеличить нефтяникам выход целевого продукта – нефти, - на 12-15%, в зависимости от газового фактора.

Долгое время была проблема несовместимости синтетической нефти и трубопроводной по причине высокого содержания в СЖУ парафинов, которые при неблагоприятной температурной ситуации могли бы забить трубопровод.

Компании Инфра удалось решить эту проблему через разработку специального катализатора – легкоосаждаемых парафинов в получаемой синтетической нефти нет. Продукт был подвергнут тщательному анализу в институте моторных топлив, и полученные результаты вдохновили – можно смешивать с сырой нефтью и можно транспортировать в магистральных трубопроводах.

Осталось теперь эту нефть получить. И здесь нужно решить ряд проблем.

Первая – сбор попутного газа с отдельных скважин/факелов на установку. Задача относительно недорогая, но проще решается на стадии первичного обустройства, когда гэзеринг осуществляется по мультифазным трубопроводам, а газ сепарируется от нефти уже на площадке GTL-установки. Это позволит сэкономить на отдельных газопроводах, а также приблизить нефтепровод к установке – ведь в него потом придется подавать уже синтетическую нефть, а он как раз вот он – рядом.

Вторая задача – выделение пропан-бутана и других гомологов метана. В принципе, на больших месторождениях, с высоким дебетом газа (например, как у Иркутской нефтяной компании), можно и установку деэтанизации делать, а потом уходить в газохимию этана, получение полиолефинов.

Когда же нужна минимизация расходов, то от всякого рода выделений более жирных составляющих попутного газа лучше отказаться. И пустить весь ПНГ на предриформинг. Мы уже рассказывали о риформинге, как процессе получения синтез-газа, а вот предриформинг – это грубо говоря метанизация всех составляющих ПНГ.

Когда вы не догреваете печь риформера, то у вас происходит обрушение реакции получения синтез-газа: водород соединяется с угарным газом и получается чистый метан. Собственно, предриформинг – это сознательное обрушение реакции получения синтез-газа, чтобы все жирные газы так же превратились в метан. Потом, из предриформинга, этот чистый метан попадает уже в риформинг, попадает нагретым, что позволяет экономить тот же газ, идущий на горелки печи-риформера, а потом, уже в риформере, преобразуется в синтез-газ.

Мы уже писали, что существенно удешевить стадию получения синтез-газа пока не представляется возможным. Да, были попытки его получения в дизельных двигателях, в свободно-поршневых генераторах синтез-газа, но, к сожалению, готового промышленного образца еще пока нет. И, как нам видится, не скоро будет.

Поэтому паровой риформинг остается для потребителя самым оптимальным вариантом с гарантированным результатом.

Не случайно поэтому, Инфра сосредоточилась на оптимизации второй стадии процесса – синтезе Фишера-Тропша. И основные решения тут не инженерные, а, скорее, химические – создан катализатор, который обеспечивает высокие селективные качества.

Это значит, что потребуется меньший размер реактора синтеза Фишера-Тропша для переработки поступающего из риформинга синтез-газа.

Как мы уже писали ранее, концепция Инфры по внедрению установок переработки ПНГ в СЖУ основана на модульном изготовлении установок – все оборудование будет монтироваться в контейнерах, которые уже на площадке будут просто устанавливаться на фундаменты и соединяться небольшими трубопроводами. Мечты о монтаже газохимической установки за два дня компания Инфра собирается превратить в реальность.

И, как раз, утилизация ПНГ позволяет применять такого рода лего-решения, потому что для больших объемов переработки, такая компоновка будет невозможна.

Сегодня, как считает Инфра, можно снизить затраты на этап синтеза Фишера Тропша на 30%. На фоне затрат на всю установку, это немного, но все равно, в общем объеме капитальных вложений сумма существенная.

Итак, то получает заказавший Инфра GTL установку нефтяник? Он получает компактную, блочную в виде контейнеров, быстровозводимую установку, которая может быть запущена в течение нескольких дней. Для ее непрерывной работы нужна вода, электричество и газ. Раз в 7 лет надо будет менять катализаторы синтез-газа и раз в три года – катализаторы синтеза Фишера-Тропша. Ну и следить, чтобы синтетическая нефть исправно поступала в магистральные трубопроводы.

Как мы уже отмечали, оптимально такую установку строить в процессе обустройства месторождения. Но и на уже существующем месторождении установку GTL целесообразно интегрировать в общий цикл нефтегазоподготовки, чтобы, в первую очередь, соптимизировать тепло и энергопотребление, а также эксплуатирующий персонал. Для управления установкой GTL много народу не нужно, но ведь есть регламенты: нужны пожарные, медсанчасть, слесари-механики и др…, а в случае интегрированной установки, весь вспомогательный персонал может быть общим для всех.