Попутные нефтяные газы (ПНГ) представляют собой смесь лёгких
углеводородов, которые выделяются вместе с нефтью при её добыче.
Основными компонентами ПНГ являются метан (CH₄), этан (C₂H₆), пропан
(C₃H₈), бутан (C₄H₁₀) и более тяжёлые углеводороды С₅–С₁₂. Помимо
углеводородов, ПНГ может содержать азот, углекислый газ, сероводород,
водяные пары и другие примеси.
С точки зрения химической классификации выделяют три основные группы
ПНГ:
- Лёгкие газы, преимущественно метан и этан, с низкой
плотностью и высокой теплотворной способностью.
- Средние газы, включающие пропан и бутан,
используемые как топливо и сырьё для химической промышленности.
- Тяжёлые углеводородные фракции, содержащие С₅–С₁₂,
применяемые в производстве растворителей, смазочных материалов и как
компонент бензина.
Методы добычи и подготовки
ПНГ
ПНГ извлекаются совместно с нефтью через скважины и затем
подвергаются обработке для отделения ценных компонентов и удаления
примесей. Процесс подготовки включает:
- Механическую сепарацию — удаление жидкой фазы и
воды.
- Обезвоживание и осушка газа — с использованием
адсорбционных и абсорбционных методов (гликолевое осушение, молекулярные
сита).
- Удаление кислотных компонентов — сероводорода и
CO₂, чаще всего аминовой очисткой.
- Фракционное разделение — выделение метана, этана,
пропана и бутана для дальнейшего использования.
Использование метана и этана
Метан является основным компонентом ПНГ и ценится
как:
- Топливо для отопления, промышленности и
электростанций.
- Сырьё для производства водорода, аммиака и
метанола.
- Исходное соединение в процессах парового риформинга
и синтеза Fischer–Tropsch.
Этан применяется преимущественно для получения
этилена, который является ключевым мономером в
производстве полиэтилена и других полимеров. Этан подвергается крекингу
при высоких температурах (750–950 °C) с последующей конденсацией
этилена.
Использование пропана и
бутана
Пропан и бутан разделяются и применяются в различных сферах:
- Как сжиженные углеводородные газы (СУГ) для бытовых
и промышленных нужд.
- В химической промышленности как сырьё для получения
пропилена, бутиловых спиртов и изопренов.
- В нефтехимии как компонент топлива и
растворителей.
Тяжёлые углеводородные
фракции
Фракции С₅–С₁₂ включают пентан, гексан, гептан и другие углеводороды,
которые используются:
- В производстве бензина и авиационного топлива.
- В химической промышленности для синтеза
органических растворителей и смазочных материалов.
- В полимерной индустрии как растворители и
промежуточные продукты для получения пластмасс.
Экономическое и
экологическое значение
Использование ПНГ позволяет:
- Увеличить доходность нефтяных месторождений за счёт
переработки попутного газа в ценные продукты.
- Снизить выбросы углекислого газа и других
загрязнителей, так как сжигание ПНГ контролируется и направлено
на производство энергии.
- Развивать химическую промышленность, обеспечивая
сырьём для полимеров, удобрений и топлива.
Современные тенденции
переработки
Современные технологии переработки ПНГ направлены на:
- Максимальное извлечение лёгких фракций для
получения этилена и пропилена.
- Применение технологий сжатия и сжижения для
транспортировки газа на большие расстояния.
- Утилизацию сероводорода и CO₂, включая их
трансформацию в серу или карбонаты, что снижает экологическую
нагрузку.
Применение этих подходов обеспечивает комплексное использование всех
компонентов ПНГ, превращая их из побочного продукта добычи нефти в
ценный источник химического сырья.