Как добывают газ пропан: от скважины до баллона у потребителя
Пропан не добывают отдельно: он входит в состав попутного нефтяного газа, выделяемого при добыче нефти, а также присутствует в природном газе газоконденсатных месторождений. Чтобы получить товарный сжиженный пропан, его извлекают на газоперерабатывающих заводах, сжижают под давлением 8–10 атмосфер и направляют в хранилища, а затем потребителям.
Откуда берётся пропан: источники сырья
Главный источник пропана в нашей стране — попутный нефтяной газ (ПНГ). При добыче нефти из скважины вместе с жидкостью выходит смесь газов: метан, этан, пропан, бутан и более тяжёлые углеводороды. До 2000-х годов значительную часть ПНГ сжигали на факелах прямо у скважин. Сегодня требования законодательства обязывают недропользователей утилизировать не менее 95% ПНГ, поэтому газ собирают системой трубопроводов и направляют на газоперерабатывающие заводы.
Второй источник — природный газ газоконденсатных месторождений. В отличие от чисто метановых месторождений, на газоконденсатных в пласте присутствуют жидкие углеводороды, переходящие в газообразное состояние из-за давления. При подъёме газа давление падает, и конденсат выпадает жидкостью. Он содержит пропан, бутан, пентан и более тяжёлые фракции.
Промысловая подготовка и транспортировка сырого газа
На устье скважин установлены сепараторы, где от газа отделяют воду и механические частицы. Осушенный газ под давлением идёт по промысловым коллекторам на центральный пункт сбора или прямо на газоперерабатывающий завод (ГПЗ).
Транспортировка сырого газа по газопроводам ведётся при давлении 3–6 МПа. На конденсатосборных пунктах применяют установки низкотемпературной сепарации: газ охлаждают до минус 15 — минус 30 градусов, тяжёлые углеводороды конденсируются и стекают в сборники, лёгкий осушенный метан уходит в магистральный газопровод или обратно в пласт для поддержания пластового давления.
Газоперерабатывающий завод: разделение фракций
На ГПЗ поступившее сырьё проходит ректификацию — разделение на отдельные компоненты по температурам кипения. Процесс ведут в ректификационных колоннах высотой 20–40 метров. Принцип: смесь нагревают снизу, испаряющиеся компоненты поднимаются, охлаждаются в верхней части и конденсируются на тарелках. Компоненты с более низкой температурой кипения уходят с верха колонны, тяжёлые остаются внизу.
Сначала из смеси выделяют этан (температура кипения минус 89 градусов), затем в следующей колонне отделяют пропан (температура кипения минус 42 градуса) от более тяжёлого бутана (минус 0,5 градуса). Эти фракции называются ШФЛУ (широкая фракция лёгких углеводородов) или разделяются сразу на отдельные продукты. Пропан в чистоте 98–99,5% выходит с верха депропанизатора.
Производительность крупного российского ГПЗ — несколько миллионов тонн жидких углеводородов в год. Оренбургский, Сургутский, Нижневартовский заводы входят в число крупнейших таких объектов.
Сжижение, хранение и доставка потребителю
Чистый пропан при комнатной температуре и давлении 8–10 атмосфер легко переходит в жидкое состояние. Это делает его удобным для хранения и перевозки: в жидком виде в стандартном стальном баллоне объёмом 50 литров помещается около 21 кг сжиженного газа, тогда как в газообразном состоянии при том же давлении объём в сотни раз больше.
С ГПЗ жидкий пропан отгружают в железнодорожных цистернах объёмом 50–100 куб. м или автомобильных газовозах. На газонаполнительных станциях его перекачивают компрессорами в стальные резервуары-хранилища, а затем разливают в баллоны нужного объёма. Наполнение баллона ведётся по весу с погрешностью не более 50 г. Заполненный баллон окрашивают в красный цвет и проверяют на герметичность обмыливанием вентиля.
Смесь пропан-бутан в соотношении 60/40 или 50/50 чаще используется в быту: бутан немного дешевле, но при морозе ниже 0 градусов плохо испаряется. Для уличных баллонов зимой применяют смеси с преобладанием пропана, у которого давление насыщенного пара при минус 20 градусах составляет около 2,5 атмосферы и горелка работает нормально.
