Переработка газа  Производительность и опыт



Компания “WorleyParsons” спроектировала и построила около 350 газоперерабатывающих предприятий, общая производительность которых составляет около 50 млн. SCFD. Месторасположения варьировались от пустынь Среднего Востока до покрытых льдом пустующих земель Прудхо Бэй на Аляске. Габариты установок также были различными: от небольших компрессорных станций до установок с производительностью 3,000 MMSCFD газа.
Ниже приведено количество газоперерабатывающих блоков, спроектированных и построенных компанией “WorleyParsons”. В таблице, в конце этого раздела, идет описание нашего опыта в сфере переработки газа.



Технология переработки

 Компания «WorleyParsons» использует такие технологические процессы: MEA, DEA, MDEA, внедренную MDEA, FLEXSORB, Sulfinol, Selexol, DGA, Purisol, Rectisol, ADIP and Merox, а также внедряет технологии удаления сернистого газа горячим карбонатом / технологический процесс сероочистки продукта. Технологии контроля точки росы углеводорода / извлечения газоконденсатных жидкостей включают в себя следующее: адсорбцию охлажденной нефти, механическое охлаждение с использованием пропана, этана, аммония, фреона, хладона и охлаждения термальным расширением, для которого используется расширение по циклу Джоуля-Томсона и турбины со ступенями давления. Для технологий контроля точки насыщения используются гликоль, силикатный гель и молекулярные фильтры. Обратная закачка очищенного газа выполняется для циркуляции газа, поддержания пластового давления, подъема газа, импульсов перекачки и хранения.
В своих проектах компания “Worley Parsons” сталкивалась с такими специфическим проблемами как отдаленные месторасположения, неблагоприятные условия окружающей среды, потоки газа с очень высоким содержанием сероводорода, а также с очень высокими давлениями впрыска. Высококвалифицированный штат инженеров-проектировщиков компании “Worley Parsons” – это люди, которые отвечают за качественное выполнение проекта.Комплект вычислительного оборудования для произведения моделирования технологического процесса, разработанный компанией “Worley Parsons”, - это один из инструментов, используемых технологами для разработки теплового и материального баланса газоперерабатывающих предприятий. Другие компьютерные программы служат для выполнения измерений трубопроводов, оптимизации трубопроводных сетей, регулировки теплообменников и выбора компрессоров.

Газовые проекты у берегов Северного моря и в Великобритании
  На обоих побережьях Великобритании, Восточном и Западном, лондонский офис компании “Worley Parsons” спроектировал и построил большую часть сооружений и оборудования по переработке газа, который производится предприятиями, расположенными у берегов Северного моря и Восточной зоны Атлантического океана.
Самые недавние из этих проектов, это: приемные установки Langeled, часть Ормен Лангежского проекта. По достижении полной производительности, Ормен Ланг станет отвечать требованию 20% потреблению газа в Великобритании. Объем работ включает в себя: предпроектные работы, инженерные работы, услуги по материально-техническому снабжению и строительству приемных установок Langeled в Исингтоне, Великобритания. Сооружения и оборудование были спроектированы с целью транспортировки 74 MSm3/d. Конечная станция производит фильтрацию, контроль потока / давления / температуры, мониторинг качества, замер. Станцию преобразовано в четыре газоперерабатывающие технологические линии, производительность каждой - 25 MSm3/d газа.
Другой большой проект компании “Worley Parsons”, проект конечной станции Amoco CATS, был проведен на Сил Сендз, Тиссайд. Объем работ этого проекта включал в себя проектирование, материально-техническое обеспечение, строительство и управление работами по регулированию точки контроля росы углеводородов, удаление ртути, блоки очистки газа до переработки газа по двум технологическим линиям, производительность каждой из которых составляет 600MMSCFD. Переработка газа на одной технологической линии производится с помощью эффекта Джоуля-Томпсона, а другая функционирует с помощью турбоэспандера. Остаток газа из технологических линий транспортируется на TRANSCO от имени компаний Armada, Erskine и ETAP.
В 1968 году компания “Worley Parsons” получила контракт на проектирование первых газоперерабатывающих заводов, расположенных у берегов Северного моря (завод Phillips в Бектоне, Норфолк). С тех пор компания “Worley Parsons” почти постоянно привлекалась к работам по расширению и оптимизации завода. Завод спроектирован для транспортировки приблизительно 1.3 BSCFD газа, около 50% которого, - это высокосернистый газ, который необходимо очистить перед извлечением газоконденсатных жидкостей для осуществления контроля точки росы.
В 1970 году были получены следующие контракты: контракт на завод с производительностью 835 MMSCFD для Conoco, в Теддлтроп, Линкольншир и контракт расширение завода Амоко Бектон (Великобритания) до 500 MMSCFD. В 1972 году был получен второй контракт на установление технологической линии по регулированию точки росы с производительностью 500 MMSCFD, на заводе Амоко Бектон.
Contracts for a 835 MMSCFD plant for Conoco at Theddlethorpe, Lincolnshire and for a 500 MMSCFD expansion of the Amoco (U.K.) Bacton plant were awarded in 1970. A second contract for installation of an additional 500 MMSCFD dewpoint control train for Amoco's Bacton plant was awarded in 1972.
Газо-приёмные и перерабатывающие установки на заводе Бектон, Норфолк (Великобритания)

В 1982 году компания “Worley Parsons” завершила первый этап по перерабатывающим установкам природного и сжиженного газа для компании Shell UK в Сент Фергус, Шотландия, с производительностью приблизительно 1100 MMSCFD природного газа с попутными жидкостями. С помощью установки также производится извлечение и получение жидкости из природного газа, содержащей этан и более тяжелые продукты, а также производится качественный природный трубопроводный газ. Установка состоит из двух одинаковых параллельных технологических линий, каждая из которых осуществляет половину общей производительности. Компания “Worley Parsons” была ответственна за выполнение технического и рабочего проекта, материально-технического обеспечения, управления проектом и управление строительством установок.

Проекты Flags/Fulmar в Сент Фрегус, Шотландия

  В 1985 году была построена конечная станция для компании BP Petroleum. Спроектированная с первоначальным расчетом производительности в 500 MMSCFD, установка была построена на новом
производстве в Димлингтне, приблизительно 1 км от существующего газоперерабатывающего завода West Sole в Есингтоне (также значительно модернизирован компанией “Worley Parsons”).
Конечная станция газопровода спроектирована для приема, переработки согласно условиям контракта и регулирования подачи газа перед транспортировкой по подземному трубопроводу до близлежащих установок компании British Gas Corporation. В дополнение, произведенный газоконденсат стабилизируется, измеряется и транспортируется через подземный трубопровод во врезку существующего магистрального трубопровода Солт Енд в Исингтоне. В 1987 году станция была расширена с целью увеличения производительности переработки газа на этой установке. Это расширение дало возможность увеличить производительность до 450 MMSCFD, преимущественно для очистки газа с предприятия Ravenspurn North Field.
Технологические блоки предварительного сбора газа были использованы для улучшения строительной технологичности нового завода и для предотвращения нарушения работы функционирующего отсека.
В 1988 году компания “Worley Parsons” получила контракт на выполнение проекта конечной станции газопровода на берегу Mobil SAGE. Проект был выполнен в два этапа, его общая стоимость с учетом затрат на монтаж составила приблизительно 600 млн. долларов США.
Конечная станции газопровода, расположенная на берегу Mobil SAGE, на Сент Фергусе, Шотландия, принимает и кондиционирует сырой газ из месторождений Берилл, Брей и Скот. Со станции производится экспорт товарного газа на предприятия BGC, NGL, Shell и BP.
Перемещаемая конечная станция газопровода в Сент Фергусе, Шотландия

  Философия проекта была рассчитана на строительство конечной станции газопровода в две фазы. Отсек разделения продуктов на первой технологической линии (Фаза А), который изначально функционировал на очищенном газе Берилла с производительностью 500 MMSCFD, несмотря на то, что проектная производительность составляет 575 MMSCFD или на подаче газа от Берилл / Брей.
Проектная фаза В изменила технологическую линию разделения на фазе А, добавила вторую идентичную технологическую линию разделения, добавила две технологические линии транспортировки газа и другие установки с целью достижения производительности в 1150 MMSCFD сернистого газа.
Согласно соответствующим условиям поставки газа переработка газа включает в себя удаление воды, тяжелых углеводородов и газы, содержащие сероводород. Извлеченный углеводород в форме газоконденсатных жидкостей стабилизируется, обрабатывается и как жидкий продукт экспортируется отдельными трубопроводами на предприятия Shell и BP. Предусмотренное проектом широкое применение блоков предварительного сбора (PAUs), которые значительно сократили потребности в квалифицированной рабочей силе. Для завершения проекта было использовано приблизительно 75 блоков.
В мае 1993 года компания BHP Petroleum Limited заключила с компанией “Worley Parsons” контракт на выполнение технологического проектирования, инженерных работ и обеспечению услуг по материально-техническому обеспечению для конечной станции газопровода, расположенной в Аире, в Кливиде, Северный Уельс. Станция была спроектирована с целью переработки приблизительно 300 MMSCFD газа, удаления соединений серы, газоконденсатов и влаги. Переработанный газ, соответствующий условиям поставки, транспортируется от станции через 27 км, 24 дюймовый трубопровод к электрической подстанции на причал Конас.
Основные технологические блоки, включая устройство контейнерного типа предварительного отбора газа, переработка газа, содержащего сероводород, регулирование точки росы углеводородов и извлечение серы похожи на большинство установок, спроектированных и построенных компанией “Worley Parsons” совместно с разработкой газовых ресурсов на Северном море. Не смотря на это, эта установка является уникальной в Великобритании, поскольку она включает в себя блок сухого газа на блоке извлечения серы с целью дальнейшего снижения серных испарений в установке. Как результат, общее извлечение серы составляет 99,9+%, ограничиваются газовые испарения с установки до значения меньше, чем 250 ppmv (число частей на миллион по объёму) серы.
Проектирование станции также включает в себя усовершенствование городского участка, таким образом, чтобы установка гармонично вклинилась в окружающую местность и соответствовала условиям, поставленным Городским Советом Клвида в Соглашении о планировании.
В Великобритании в основном все конечные станции газопровода на берегу, которые перерабатывают газ, направляемый из прибрежных предприятий на Северном море, спроектированы компанией “Worley Parsons” (на следующей стр. см. карту). По размерам эти заводы варьируются от маленьких компрессорных станций до больших станций в Сент Фергусе, перерабатывающие газ из месторождения Брент. Компания “Worley Parsons” также спроектировала и построила газоперерабатывающие предприятия за пределами Великобритании с производительностью около 3,000 MMSCFD.
Компания “Worley Parsons” имеет широкий опыт в проектировании, материально-техническом обеспечении и строительстве всех типов газоперерабатывающих блоков и прилегающих промышленных объектов в современных газоперерабатывающих заводах, включая следующее:
Приемные установки
Осушка
Извлечение низкотемпературных углеводородных сбросов
Обработка жидкостей
Сопряженные коммуникации
Очистка газа и извлечение серы
Фракционирование газоконденсатных жидкостей
Хранение газоконденсатных жидкостей
Компрессия товарного газа
Сбор газа
Компрессия природного газа – это отличительная черта многих наших проектов. Такие проекты, как BP West Sole, Karanj Gas Injection, Phillips Bacton и Shell St. Fergus, включали в себя крупные компрессорные установки.

 
 
 

  Проекты в западной Канаде
  Со средины 1950-х годов до средины 1970-х, в Альберете, компания “Worley Parsons” спроектировала и построила значительную часть заводов, перерабатывающих серосодержащий газ с высоким давлением. Они и до сих пор работают. Их общая производительность такая: 2.25 BSCFD переработанного газа, 100,000 BPSD извлеченных жидкостей и 13,200 LTPD произведенной серы.
Для Canada Resources, Inc., в июле 1980 года компания “Worley Parsons” взялась за выполнение технологического проектирования заводов по переработке природного газа и жидкостей, расположенных в области Ханлан / Роб, Альберта. С помощью этой установки перерабатывается 300 MMSCFD природного газа, извлекается 250 BPSD газоконденсатных жидкостей и 1,150 LTPD серы.
На карте ниже показаны основные проекты компании “Worley Parsons” в Западной Канаде..

 
Основные проекты компании “Worley Parsons” в Западной Канаде по переработке газа и извлечению серы

Проекты на Ближнем Востоке
Работа компании “Worley Parsons” на Ближнем Востоке началась в 1965 году с присуждения контракта на выполнение проекта по извлечению газоконденсатных жидкостей и серы (с производительностью 86 MSCFD) в Ираке. Опыт компании охватывает некоторые крупнейшие проекты по переработке газа и извлечению серы. Например, некоторые недавние проекты, такие, как:
   Проект Uthmaniyah для Арабско-Американской нефтяной компании - 1,200 MMSCFD газа, анализ растворенных в масле газов и обработка триэтиленгликоля и два блока извлечения 600 LTD серы
   Проект Hawiyah для Арабско-Американской нефтяной компании – строительство установок с нуля, включая 1, 600 MMSCFD газа, анализ растворенных в масле газов, триэтиленгликоль и три блока по извлечению 500 LTD серы
   Нефтяные проекты в Кувейте – реорганизация и модернизация собирательных установок для 100 MMSCFD и 170 MMSCFD
На карте внизу показаны основные проекты компании “Worley Parsons” по переработке газа и извлечению серы на Ближнем Востоке.




Проекты на Аляске
Работа компании “Worley Parsons” на Аляске включает в себя следующее: завершение работ по центральной газовой установке в Прадхо Бей, ее последующее расширение и завершение в 1987 году производственных прибрежных установок Эдиккота. Опыт компании “Worley Parsons” на North Slope, Аляска начался с увеличений 1,2 и 3 установок по газо/нефтеотделению и обратной закачке для восточной части месторождения Прадхо Бэй для АРКО-Эксон. Этот проект продлился 5 лет (1973 – 1978) и здесь впервые был применен метод строительства модульных помещений.
Проект включал в себя:
     Производство технологических модулей оборудования в 48 странах (вес некоторых модулей достигает 3,000 тонн).
     Транспортировка мореходной баржи к Прадхо Бей.
  Перемещение модуля внутри страны для производства и размещения завода используя тяжелые гусеничные транспортеры (с вместительностью до 1,200 тонн)
     Установка модулей на свайные фундаменты.


Транспортировка модуля через Панамский канал для проекта ARCO на Аляске

Эти установки включали в себя три мульти-технологические линии нефте / газоотделения и центры кондиционирования (центральная замерная станция промышленного распределения), каждая из которых спроектирована для транспортировки 360,000 BPSD нефти и 500 MSCFD газа и центральная компрессорная установка повторной закачки газа, спроектированная с возможностью компрессии 1.7 BSCFD газа с целью повторной закачки. Центральная компрессорная установка имеет 12 22,500-hp компрессоров, приводимых в действие с помощью турбины, которые компрессируют газ в два этапа до 4500 psig.
В 1978 году компания “Worley Parsons” завершила всестороннее комплексное изучение и отчет, порученные компанией «Atlantic Richfield» (руководитель исследования) и 17 другими
заинтересованными компаниями, занимающимися производством и транспортировкой газа. Мы произвели оценку нескольких технологических процессов для кондиционирования из месторождения Прадхо Бей, которые должны отвечать жестким требованиям качеству трубопровода, а также подготовили предварительное проектирование и сметы по этим технологическим процессам. Всего, компания “Worley Parsons” продемонстрировала семь технологических процессов по удалению газа, содержащего серу и три процесса (Sulfinol, Selexol и Propylene Carbonate) представила детально. Одновременно с целью определения оптимального технологического процесса и условий переработки газа из месторождения Прадхо Бей, компания “Worley Parsons” рассмотрела несколько технологических процессов по контролю точки росы углеводорода (извлечение газоконденсатных жидкостей)
В начале 1979 года компания “Worley Parsons” получила от компании «Atlantic Richfield» (управляющий предприятием – восточная область) разрешение на продолжение работ по программе развития блока на Прадхо Бей в восточной рабочей зоне. Эта программа длилась на протяжении 1985 года и включала в себя инженерные работы, материально-техническое обеспечение, lower-48 states fabrication и установку оборудования на North Slope, необходимого для поддержания показателей производительности на восточной части месторождения Прадхо Бей. Объем работ включал в себя следующее: оборудование для подъема газа, транспортировку произведенной воды и повторный впрыск, расширение центральной компрессорной установки, дополнение сепарационного оборудования для газа / нефти низкого давления на трех центральных замерных станциях промышленного распределения (установки разделения газа / нефти / воды) в восточной области, расширение участков бурения, дополнения к системе подачи топливного газа, дополнение функционирующему центру и установку дополнительных крупногабаритных нагнетательных трубопроводов, идущих от скважины к сепараторам. Как и на первоначальной фазе проекта, с целью минимизации работ по установке оборудования, требуемых на месторождении Прадхо Бей, был широко использовано модульное проектирование.
В 1980 году компания «Northwest Alaskan Pipeline» выбрала компанию “Worley Parsons” для выполнения проектирования и инженерных работ для кондиционирования природного газа на предприятии на North Slope. Завод был спроектирован для кондиционирования 2.7 BSCFD сырого газа. Он был подготовлен для транспортировки через систему транспортировки природного газа из Аляски, трубопровод, длинной в 4,800 мили, проложенный через Аляску, Канаду и несколько других северных стран через Средний Запад и Западное Побережье. На своем завершительном этапе, проект включал в себя следующее: три технологические лини кондиционирования газа, каждая из которых на то время была самым крупным в мире заводом с одним технологическим циклом.
Центральная газовая установка (CGF) в Прадхо Бей – это самый большой в мире газоперерабатывающий завод. Этот завод построен при объединении 11 независимых компаний, под руководством ARCO Alaska, Inc., ExxonMobil и Standard Oil, проектная производительность установки CGF составила 3.3 BSCFD. Последующие расширения увеличили производительность до 7.5 BSCFD. Проект Miscible Injectant Expansion (MIX), в настоящее время завершаемый компанией “Worley Parsons”, в дальнейшем увеличит производительность до 8.1 BSCFD.
Компания “Worley Parsons” выступила в роли главного подрядчика для проведения проектирования, материально-технического обеспечения и строительства на первой фазе проектирования установки CGF, которое было завершено в декабре 1986 года. От изначальных концептуальных исследований до начала работ всего затрачено менее 4 лет. Это было большим достижением, учитывая размеры проекта и транспортное обеспечение North Slope. Семнадцать модулей было изготовлено в Такоме, а также специализированное оборудование было собрано в Корейских и Японских городах. Самая сложная
установка, которую когда-либо удавалось сделать и транспортировать за 1 год (1986) – это установка CGF, которая является самой крупногабаритной установкой с момента начала транспортировок модулей в 1975 году.
Проектирование центральной газовой установки на Аляске

Перерабатывая газ из месторождения Прадхо Бей, установка CGF изначально требовалось производить смешивание более 40,000 баррелей / день газоконденсатных жидкостей с производимой сырьевой смесью. Последующие расширения установки значительно увеличили количество извлечения газоконденсатных жидкостей. Второй продукт - растворимый рабочий агент (MI), смесь природного газа и газоконденсатных жидкостей. MI впрыскивается в выбранные участки песчаного коллектора, где он увеличивает проникающую способность резервуара и позволяет произвести дополнительное извлечение сырьевой смеси, которая, в противном случае, задержится в песке. (MI способность установки CGFs на данный момент делает ее самой крупной усовершенствованной установкой по извлечению нефти). После извлечения газоконденсатных жидкостей и растворимого рабочего агента оставшийся сухой природный газ повторно закачивается в резервуар для хранения и поддержания давления в газовой шапке.
В средине 1983 года компания «Standard Oil» выбрала компанию “Worley Parsons” для проведения проектирования и инжиниринговых работ для разработки месторождения Ендикотт, расположенного на мелководье моря Бофорта, в 20 милях от северной части месторождения Прадхо Бей. Объем работ компании “Worley Parsons” для этого проекта стоимостью в миллион долларов, включал в себя следующее: детальное проектирование, материально-техническое обеспечение, управление строительством, ввод в эксплуатацию и услуги организации работ.
Установки Ендикотта расположены около 2 миль в открытом море на двух искусственных намывных островах, соединенных с берегом гравийной дамбой. Наземные перерабатывающие установки были спроектированы с целью производства 100,000 баррелей / день сырьевой нефти; произведения обратной закачки 200 MSCFD произведенного газа; а также для извлечения газоконденсатных жидкостей из произведенного газа. Установка также включала в себя механизированную добычу 200 MSCFD газа, 150,000 баррелей / день переработанной и повторно закаченной произведенной воды, а
также 140,000 баррелей / день нагретой и повторно закаченной морской воды. Системы вспомогательного обслуживания технологического процесса, такие как, средства производства электроэнергии, газового горючего, нагрева и охлаждения, приборный и технологический воздух, хранение факелов и химических веществ также было включено. В этом проекте были использованы новейшие технические методы в строительстве модульных конструкций. Основные перерабатывающие установки были построены в пять многоэтажных супермодулей, размеры которых доходили до 5000 тонн, с учетом таких транспортируемых габаритов: 195 футов – длина, 95 футов – ширина и 115 футов – высота. По размеру и весу эта установка была вдвое больше, чем модули Прадхо Бейя.
Производственные установки на гравийном намывном острове

  В 1989 году компания “Worley Parsons” получила контракт от компании «British Petroleum's» (BP) на выполнение детального проектирования, материально-технического обеспечения и строительства для проекта по расширению транспортировки газа (GHX-1).
В начале 1991 года компания «ARCO Alaska, Inc.» заключила с компанией “Worley Parsons” контракт на условиях единственного подрядчика для выполнения инженерных работ и услуг инфраструктуры для второй фазы проекта по расширению транспортировки газа (GHX-2). Общая стоимость с установкой – 1.1 млн. долларов США. С помощью этого проекта удалось увеличить производство сырьевой нефти и газоконденсатных жидкостей до 100,000 баррелей / день (или это 450 млн. баррелей на протяжении всего эксплуатационного срока месторождения). С помощью проекта GHX-2 было установлено оборудование, которое увеличило суммарную среднегодовую поставку газа с 5.2 млн. SCFD до 7.5 млн. SCFD.

Модуль GHX-2

Текущая работа компании “Worley Parsons” включает в себя инженерные услуги с целью обеспечения последующей модернизации установки CGF, включая упомянутый выше проект MIX.
В 1987 году «компания ARCO» поручила компании “Worley Parsons” взять на себя основную роль в других проектах North Slope, включая последующую работу на нефте- и газо-перерабатывающих установках Lisburne и Kuparuk. На Kuparuk компания “Worley Parsons” также занималась проектированием и материально-техническим обеспечением для проекта MI. Врезка новой установки MI в существующее оборудование Kuparuk произошла в средине 1988 года.



Типовые проекты по переработке природного газа
(Нажмите на картинку для увеличения , нажмите еще раз для уменьшения)