Разработка научных основ технологий вовлечения попутного нефтяного газа в хозяйственный оборот

В связи с необходимостью разработки и внедрения климатически нейтральных технологий, ужесточением природоохранного законодательства, установившего 5% лимит на сжигание ПНГ, попутный нефтяной газ в настоящее время рассматривается нефтяными компаниями в качестве сырьевого ресурса, подлежащего использованию и переработке. Средний процент использования ПНГ компаниями России по состоянию на 2020 г составил 82,6%.

Проблема нестабильности состава ПНГ и наличия большого количества примесей (механические примеси, пары воды, кислые газы и пр.), усложняющая его использование и переработку, в настоящее время может быть успешно решена путем применения технологий подготовки и очистки ПНГ. Осушка и очистка ПНГ от кислотных примесей может быть успешно реализована путем применения технологий охлаждения, абсорбции, адсорбции, мембранного разделения, прямого окисления сероводорода до элементарной серы в слое катализатора. Для сепарации углеводородных компонентов ПНГ широкое распространение получили методы низкотемпературной сепарации, конденсации, абсорбционного и адсорбционного отбензинивания ПНГ.

ПНГ может использоваться непосредственно в качестве топлива для выработки электроэнергии на локальных энергоустановках. Полученная электроэнергия может частично использоваться для собственных нужд месторождения, а излишки энергии могут быть переданы по высоковольтным линиям в ближайшую энергосистему, что снизит углеродный след объектов подготовки нефти и газа.

Одним из способов утилизации попутных нефтяных газов является обратная закачка газа в пласт с целью поддержания пластового давления и повышения нефтеотдачи. Технологии закачки направлены на решение проблемы парниковой эмиссии за счет реализации способов газоциклической закачки ПНГ совместно с диоксидом углерода в нефтедобывающие скважины.  Эти технологии хорошо изучены, надежны и практически не зависят от состава газа, однако они достаточно энерго- и капиталоемкие, а их применение ограничено геологическими особенностями пласта. ПНГ также может закачиваться в магистральные газопроводы.

Перспективным направлением является каталитическая переработка ПНГ в ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол), представляющие собой ценное сырье для нефтехимической промышленности. Технологии окислительного крекинга обеспечивают получение алкенов из гомологов метана с последующим их карбонилированием до альдегидов, карбоновых кислот, кетонов. В настоящее время активно развиваются технологии GTL – превращения ПНГ в жидкие продукты. Технология позволяет превращать метан в различную продукцию: олефины, масла, синтетическое бензиновое и дизельное топливо. Технологии переработки ПНГ в товарные продукты целесообразно применять для больших объемов образующегося газа, поскольку они являются энерго- и ресурсоемкими.