Отправить ссылку
  Сайт Группы ГМС     Сайт бизнес-единицы «ГМС Компрессоры»  

Полнокомплектный ГПА для утилизации ПНГ


Компрессорная станция, состоящая из полнокомплектного ГПА на базе компрессора 6ГЦ2-375 /4-77 ГТУ (Ноябрьский ГПК)

В настоящее время в России разрабатывается более 1250 нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений. Помимо добычи нефти добывается также и попутный нефтяной газ (ПНГ) – ценнейшее сырьё для производства продуктов нефтегазохимии. Попутный газ, как правило, растворён в нефти, но также может скапливаться в виде шапки над нефтью. Сразу после извлечения пластового флюида из скважины на месторождении происходит обработка и подготовка нефтегазовой жидкости до товарной нефти, которая затем поступает в трубопровод и транспортируется потребителю. По-другому обстоит дело с нефтяным газом.

В российском ТЭК около 98% попутного газа обеспечивают нефтедобывающие компании. Стоит отметить, что промышленная инфраструктура российских нефтяных компаний исторически ориентировалась на добычу нефти. По этой причине газ, выделившийся в результате подготовки товарной нефти, на большинстве нефтегазодобывающих предприятий сжигался в факелах. Согласно имеющимся оценкам уровень использования попутного нефтяного газа в целом по России за 2006 год не превышал 66% (добыто 41,5 млрд. м3), из которых 38% (15,5 млрд. м3) поставляется на газоперерабатывающие заводы (ГПЗ), а 28% (11,8 млрд. м3) – на собственные нужды промысла (самообеспечение электроэнергией, теплом и т.д.).

По итогам 2011 года на полезное использование пришлось 75,5% от общего объема ПНГ, в 2012 г. – 76,2%, в 2013 году планировалось выйти на уровень 79%. Показателен опыт Норвегии, которая смогла добиться практически 100% полезного использования данного ресурса.

Таким образом, более 20% попутного нефтяного газа сжигалось в факелах, что оказывало значительный экологический ущерб, не говоря уже об упущенной экономической выгоде.


Газотурбинный привод НК-16-18-СТД для ГПА на базе компрессора 6ГЦ2-375/4-77 ГТУ

В связи с экологическими требованиями и в целях повышения рентабельности производства добычи нефти в настоящее время большое внимание уделяется переработке и утилизации попутного нефтяного газа. Для этих целей в ОАО «СибурТюменьГаз» на базе Вынгапуровской компрессорной станции (КС) предусмотрено создание ГПЗ по переработке попутного нефтяного газа.

В 2011 г. ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» выполнило проект, а в 2012 г. ОАО «Казанькомпрессормаш» изготовило и поставило полнокомплектный газоперекачивающий агрегат (ГПА) на базе компрессорной установки с газотурбинным приводом (ГТП) 6ГЦ2-375/4- 77 ГТУ на Вынгапуровскую компрессорную станцию Ноябрьского ГПК (ОАО «СибурТюменьГаз»). («НИИтурбокомпрессор» и «Казанькомпрессормаш» входят в машиностроительный холдинг ОАО «Группа ГМС») ГПА предназначен для компримирования попутного нефтяного газа, поступающего с месторождений ООО «Газпромнефть» до давления 7,6 МПа для дальнейшей его переработки на установке низкотемпературной конденсации и ректификации. Агрегат выполнен в блочно-контейнерном исполнении.

Основные параметры ГПА на базе компрессорной установки 6ГЦ2- 375/4-77 ГТУ:

  • производительность, приведенная к нормальным условиям (20°С и 0,101 МПа), нм3/час (м3/мин.) – 90000 (364,06);
  • давление в ГПА, МПа (абс.) – 0,4;
  • давление из ГПА, МПа (абс.) – 7,6.

При создании агрегата приняты наиболее прогрессивные технические решения, используемые в настоящее время в мировой практике создания газоперекачивающих агрегатов, среди которых:

  • компоновка компрессора в легкосборном укрытии;
  • применение высокоэффективной проточной части компрессора, размещенной в одном корпусе;
  • использование газодинамических «сухих» уплотнений (СГДУ) ротора компрессора (разработка и производство ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. Б.Б.Шнеппа», Группа ГМС);
  • применение современной системы автоматического управления, обеспечивающей функции управления и регулирования всеми системами агрегата, в т.ч. газотурбинным двигателем ();
  • применение газовой углекислотной системы автоматического пожаротушения;
  • комплектация компрессора байпасным клапаном с использованием совершенной системы антипомпажного регулирования и защиты;
  • поставка агрегата в полной заводской готовности, с проведением контрольной сборки на предприятии – генеральном поставщике.

Агрегат состоит из функционально завершенных транспортабельных блоков полной заводской готовности, стыкуемых на объекте. Оборудование агрегата располагается в легкосборном укрытии и за его пределами.

Основными компоновочными единицами установки являются:

1. Блок двигателя с ГТП, к которому на объекте подсоединяются комплексное воздухоочистительное устройство, система выхлопа, блок маслообеспечения двигателя, блок топливного газа.

2. Блок компрессорного агрегата в виде готового блок-бокса (укрытия) с центробежным компрессором, мультипликатором, агрегатом смазки, блоком маслоохлаждения, системой газовых трубопроводов с аппаратами воздушного охлаждения газа и сепараторами.

В объем поставки также входят система автоматики, система электроснабжения, система пожаротушения и вентиляции, а также комплект лестниц и площадок обслуживания.


Центробежная компрессорная установка
6ГЦ2-375/4-77 ГТУ

Размещение промежуточного аппарата воздушного охлаждения газа (АВОГ), концевого АВОГ, блоков сепараторов и трубопроводов подвода и отвода газа к ним вне укрытия на территории компрессорной станции разработано проектантом компрессорной станции ЗАО «ЛЕННИИХИММАШ».

Базовой сборочной единицей агрегата является компрессор с мультипликатором на раме. Компрессор центробежный, десятиступенчатый, с вертикальным разъемом корпуса, двухсекционный с промежуточным охлаждением сжимаемого газа в промежуточном АВОГ. Расположение ступеней – «спина к спине», что снизило величину суммарной осевой силы и позволило разместить все десять ступеней в одном корпусе. Такая компоновка требует тщательных газодинамических расчетов каждой ступени, согласование с предыдущей и последующей ступенями на различных частотах вращения и режимах работы, расчете секций и центрального думмиса с учетом возможного проявления автоколебаний газа при высоком отношении давлений. Также необходимо учитывать влияние сухих газодинамических уплотнений. При проектировании были проведены расчеты динамики роторной системы с учетом газовых сил.

Регулирование производительности компрессора производится изменением частоты вращения турбины ГТП в пределах от 70 до 105% от номинальной.

В блоке двигателя установлен газотурбинный привод НК-16-18 СТ с силовой турбиной, которая соединяется с мультипликатором компрессорного агрегата.

Рамы блока двигателя и компрессора имеют стыковочный узел, который позволяет при сборке обеспечить предварительную центровку двигателя и компрессора.

Для обеспечения демонтажа ГТП в целях проведения ремонта у изготовителя предусмотрена выкатка ГТП по рельсовому пути из блока двигателя через воздуховод и камеру всасывания.

В контейнер блока двигателя подается охлаждающий воздух, который для блока двигателя является одновременно защитным газом, обеспечивающим взрывозащиту.

Система пожаротушения агрегата обеспечивает:

  • обнаружение, сигнализацию и тушение пожара в блоке двигателя и в отсеке блока маслообеспечения двигателя;
  • обнаружение и сигнализацию о пожаре в укрытии агрегата, блоке электроснабжения и в блоке вентиляции;
  • обнаружение и сигнализацию о загазованности в блоке двигателя и укрытии агрегата с автоматическим включением аварийной вентиляции при достижении концентрации газа 20% от нижнего концентрационного предела воспламенении (НКПВ) и отключением технологического оборудования агрегата при достижении концентрации газа 50% от НКПВ.

ГПА на базе компрессорной установки 6ГЦ2-375/4-77 ГТУ для Вынгапуровской КС изготовлен и поставлен в достаточно сжатые сроки (менее, чем за один год). Осенью 2012 г. компрессорная линия была принята в промышленную эксплуатацию.

Благодаря успешному сотрудничеству тандема входящих в Группу ГМС казанских компрессоростроителей ЗАО «НИИТурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» и ОАО «Казаньком-прессормаш» промысловики и переработчики Сибири получили качественное и надежное отечественное компрессорное оборудование, не уступающее и даже превосходящее по ряду показателей лучшие зарубежные аналоги. Сбор попутного газа, применение нового компрессорного оборудования открывают возможности эффективного использования природных ресурсов и снижения факторов загрязнения окружающей среды, что позволяет газоперерабатывающим предприятиям улучшать экологическую ситуацию в Сибирском регионе.


А.М. Ахметзянов, заместитель генерального директора по научной работе
Ф.К. Сарманаев, главный инженер проекта ЗАО «НИИтурбокомпрессор им.В.Б.Шнеппа» (Группа ГМС)
А.Г. Бикетов, технический директор ОАО «СибурТюменьГаз» (ОАО «СИБУР Холдинг»)


Все публикации