Разделяй и очищай: как производят ШФЛУ

Уходящий год в нефтяной отрасли запомнится рекордным подорожанием сжиженных углеводородных газов (СУГ) и перебоями в поставках широкой фракции легких углеводородов. Одной из причин был взрыв на Новоуренгойском заводе.

Что же такое ШФЛУ и как его производят? Об этом рассказывается в блоге smart-lab.ru на примере татарстанских производителей.

ОТ СЕПАРАЦИИ…

Одним из крупнейших производителей широкой фракции углеводородов является «Татнефть». Компания производит на Миннибаевском ГПЗ (входит в Управление «Татнефтегазпереработка») ШФЛУ, очень нужную для производства каучука. Последний, в частности, выпускают на «Нижнекамскнефтехиме».

В нефти Ромашкинского месторождения растворены различные углеводороды, которые сами по себе при стандартных условиях являются газообразными. Все эти углеводороды называют попутным нефтяным газом (ПНГ). Получают ПНГ путем сепарирования от нефти в многоступенчатых сепараторах.

Сепаратор – по сути расширительный бачок. Нефть под давлением из скважины поступает в сепаратор, где давление более низкое. При более низком давлении растворимость ПНГ в нефти ниже. Часть его испаряется в газовую фазу, отводимую с верха аппарата. Давление составляет 16-30 атмосфер на первой ступени и до 1,5-4 атм на последней.

…ДО РЕКТИФИКАЦИИ

Попутный газ собирается и направляется на Миннибаевский газоперерабатывающий завод. ПНГ, поступающий на МГПЗ, состоит на 24% из пропана С3H8, 23% метана CH4, 19% этана C2H5, 13% азота N2, 9% н-бутана C4H10 а еще понемногу прочих углеводородов, диоксида углерода CO2, кислорода O2, сероводорода H2S.

На заводе попутный нефтяной газ разделяют на компоненты. Одна группа содержит самые легкие газы: метан и этан. Вторая группа представляет собой смесь других газов. Она называется широкой фракцией легких углеводородов. Нефтехимики используют ее как сырье наряду с прямогонным бензином.

Перед разделением попутный ПНГ подвергают очистке от сероводорода. Как и Астраханский ГПЗ, Миннибаевский завод эксплуатирует для этого процесс Клауса и производит серу.

Очищенный от серы ПНГ направляют на разделение, так называемое отбензинивание. Его схема во многом похожа на получение промышленных газов и заключается в сжатии ПНГ, его охлаждении и низкотемпературной ректификации. Разница лишь в том, что на Миннибаевском ГПЗ для охлаждения используется не турбодетандер (холодильный агрегат – прим. ИА «Девон»), а дроссели и холодильные установки.

Компримированный газ поступает на установку очистки от диоксида углерода и осушки, где осушается и очищается в абсорбционных колоннах водным раствором диэтиленгликоля и моноэтаноламина. Далее газ осушается от влаги в осушителях, заполненных силикагелем и цеолитом (подготовленные песок и глина) и охлаждается до температуры минус 80°С холодильными установками.

Исходный газ после прохождения блока осушки и охлаждения в холодильнике поступает на установку низкотемпературной конденсации и ректификации – в ректификационную колонну. С ее верха отбирается сухой отбензиненный газ (метан+этан), а из куба колонны – ШФЛУ.

Сухой отбензиненный газ направляется на криогенную установку, где при помощи ректификации при минус 183,7°С отделяют этан. Этан по продуктопроводу направляется на «Казаньоргсинтез», а метан – на компрессор, подающий его в магистральный газопровод Газпрома. ШФЛУ по продуктопроводу направляется на «Нижнекамскнефтехим».

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Миннибаевский ГПЗ Татнефти обладает собственными мощностями по переработке ШФЛУ, разделяя его на индивидуальные компоненты: пропан, н-бутан, изобутан, изопентан. Поэтому завод может перерабатывать не только собственный ШФЛУ, но и тот, что поступает с Оренбургского ГПЗ Газпрома.

Производительность Миннибаевского ГПЗ составляет около 700 тыс. тонн широкой фракции легких углеводородов в год. При этом большую часть продукции завод перерабатывает самостоятельно, разделяя ее на фракции индивидуальных углеводородов. На продажу идут лишь малая часть продукта – на Нижнекамскнефтехим.

Помимо Миннибаевского ГПЗ, ШФЛУ производит также ТАНЕКО – нефтеперерабатывающий гигант Татнефти. Крупнейшим в России производителем ШФЛУ является СИБУР. Другие крупные производители – Сургутнефтегаз и НОВАТЭК. Всего в России производится около 12 млн тонн продукта в год. Крупнейшим зарубежным потребителем российского ШФЛУ является Белоруссия. Цена на ШФЛУ в 2021 году была в районе 40 тыс. рублей за тонну.

(Информагентство «Девон» публикует этот материал  с некоторыми сокращениями).

Справка ИА «Девон» Миннибаевский газоперерабатывающий завод был запущен в 1956 году в Альметьевском районе Татарстана. По тем временам это был один из первых подобных заводов на территории СССР и самый большой в Европе. В 2018 году УТНГП полностью модернизировало Миннибаевский ГПЗ.

Тогда же в состав управления вошел Елховский нефтеперерабатывающий завод ПАО «Татнефть». Сегодня утилизируется более 96 % добываемого на территории Татарстана попутного газа. На предприятии собираются возобновить производство гелия и наладить выпуск сжиженного природного газа (СПГ).