Факельный способ сжигания газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Факельный способ

Факельный способ позволяет сжигать с высокой надежностью и экономичностью самые различные и низкосортные виды топлива. [1]

Факельный способ сжигания топлива ( рис. 7.2 6) состоит в том, что частицы топлива ( размельченного твердого, распыленного жидкого или газообразного) непрерывно движутся вместе с газовоздушным потоком через топочную камеру и сгорают в ее объеме. [3]

Факельный способ сжигания топлива ( рис. 115, б), в отличие от слоевого, заключается в том, что частицы топлива движутся вместе с газовоздушным потоком в топочном пространстве. Поэтому масса частиц должна быть как можно меньше и они должны удерживаться в газовоздушном потоке. Этим обеспечивается очень тщательное перемешивание частичек топлива с воздухом, интенсивное их горение, получается более однородный, устойчивый факел горения и происходит наиболее полное выгорание горючих элементов, составляющих горючую массу топлива. [5]

При факельном способе сжигания твердое топливо размалывают в пыль, которую в смеси с воздухом подают в топку. Основную массу такой пыли составляют частицы размером менее 100 мкм. Увеличение тонины помола приводит к возрастанию удельной поверхности частиц топлива и более эффективному его горению. [7]

При факельном способе сжигания топливо и необходимый для сгорания воздух специальными приспособлениями подаются в топочное пространство. [8]

При факельном способе сжигания летучие вещества и кокс сгорают на лету. Поэтому уголь превращают в пылеобразное состояние. Размалывание топлива — операция очень дорогая, поэтому в последнее время стали применять метод вихревого сжигания, при котором вместо помола ограничиваются мелким дроблением угля. [10]

В камерных топках при факельном способе сжигания топлива сжигается в основном угольная пыль из каменных и бурых углей. [12]

Диффузионное сжигание газа в горелках осуществляется факельным способом . Факельное горение характеризуется стационарным пламенем, возникающим в стру & горючей смеси, более или менее правильной формы. [14]

Жидкое и газообразное топливо также сжигается факельным способом . [15]

Источник

Факельное сжигание

В основу факельных (камерных) топок положен принцип, при котором топливо вдувается в топку (камеру сгорания) через горелки вместе с необходимым для горения воздухом (рис.8).

Рис.8. Факельный способ сжигания

Топливо непрерывно транспортируется через топочную камеру потоком воздуха и продуктов сгорания. На пути от входа (выход из горелки) до выхода из топки совершается процесс горения с образованием факела горящего топлива, заполняющего объём топочной камеры. Температура в зоне активного горения (ЗАГ) порядка 1300÷1500 °С. Продолжительность пребывания частиц топлива в зоне активного горения от 0,5 до 2 с. Для обеспечения полного выгорания топлива за такое короткое время твёрдое топливо перед поступлением в топку предварительно подсушивают и тщательно размалывают до пылевидного состояния, а жидкое – распыляют с помощью форсунок до мельчайших капель.

Твёрдое топливо измельчается в мельничных устройствах и вдувается в топочную камеру через пылеугольные горелки (рис.9). Конструкции горелок чрезвычайно разнообразны, так как диапазон изменения теплотехнических характеристик углей очень велик. Например, выход летучих, в значительной степени определяющий реакционные качества топлива, меняется от 2 % у метаантрацита до 92 % у эстонского сланца. Тем не менее, практически во всех пылеугольных горелках определённая часть воздуха, предназначенная для подсушки и транспортировки угольной пыли к горелке, смешивается с топливом до поступления в топку (первичный воздух), а оставшаяся часть (вторичный воздух) смешивается с аэросмесью уже после выхода из горелки, т.е. в топочном объёме.

Рис. 9. Вихревая пылеугольная горелка

При камерном сжигании угольной пыли летучие вещества, выделяющиеся в процессе её прогрева и термического разложения, сгорают в факеле, образуя с воздухом гомогенную смесь, что способствует разогреву твёрдых частиц (кокса) до температуры воспламенения, а также стабилизирует факел. Первичный воздух должен обеспечить сжигание летучих, поэтому его количество V_IВ (доля от общего объёма воздуха) определяется выходом летучих веществ. Для углей с малым выходом летучих (например, антрацита или тощего угля, температура воспламенения которых от 800 до 1000 °С) доля первичного воздуха V_IВ =(0,15÷0,25)∙V, а для топлив с высоким выходом летучих (бурых углей с температурой воспламенения от 550 до 600 °С) V_IВ =(0,2÷0,55)∙V.

Остальной необходимый для горения воздух (вторичный воздух), как уже было отмечено, подаётся в топку по отдельному каналу и смешивается с угольной пылью уже в процессе горения непосредственно в топочном объёме.

При сгорании летучих расходуется, главным образом, кислород первичного воздуха. Горение летучих ускоряет прогрев коксовых частиц и их воспламенение. Горение же коксовых частиц происходит, в основном, за счёт кислорода вторичного воздуха.

Изложенная схема факельного способа сжигания угольной пыли, безусловно, является упрощённой, так как в реальных условиях сжигается полидисперсная пыль. Поэтому стадии выхода летучих и горения коксового остатка протекают последовательно только для каждой отдельной частицы (или отдельной фракции). А для всего факела, в целом, эти процессы протекают параллельно, поскольку мелкие частицы (размером в несколько микрометров) прогреваются, воспламеняются и сгорают значительно быстрее, чем крупные частицы. При факельном сжигании максимальный размер частиц может достигать: для каменных углей – нескольких сотен микрометров, для бурых углей, сланцев и торфа – нескольких миллиметров.

6.2.1. Расположение горелок на стенках топочной камеры

Интенсивность процессов горения, тепло- и массообмена, а следовательно, и условия надёжной эксплуатации топочной камеры определяются не только конструкцией горелок и режимными параметрами, но и схемой размещения горелок на стенках топки. Наибольшее распространение для обычных однокамерных топок получили фронтальное, встречное и угловоерасположение горелок (рис. 10).

Рис.10. Схемы расположения горелок в топочной камере:

а – фронтальное, б – встречное, в – угловое

При фронтальном расположении горелок (рис.10а) струи, истекающие из отдельных горелок, первоначально развиваются самостоятельно, а затем сливаются в единый поток. По мере распространения струя подсасывает (эжектирует) топочные газы, масса её значительно увеличивается, а концентрация окислителя снижается. Во избежание касания струёй противоположной (задней) стенки топочной камеры при фронтальном расположении целесообразно использование вихревых горелок, которые дают относительно короткий факел.

При встречном расположении (рис.10б) горелки устанавливаются либо на противоположных боковых стенках, либо на фронтальной и задней, причём возможна как встречно-лобовая, таки встречно-смещённая компоновка.

На рис.11 представлены модельные снимки свободно распространяющегося пламени вихревой осесимметричной горелки при различных углах крутки вторичного воздуха в сравнении с пламенем незакрученного параллельноструйного потока.

При встречно-лобовой компоновке в топке получается концентрированный удар встречных потоков, в результате чего поток разделяется на два направления: одна часть потока поднимается в верхнюю половину топки, а другая опускается вниз. При неравенстве импульсов встречных потоков возникает асимметричность течения, и результирующий факел может приблизиться к одной из стен.

Рис.11. Длина газового факела вихревой горелки L_вихр

при различных углах крутки вторичного воздуха α₂

в сравнении с прямоточным факелом L_пр

При встречно-смещённой компоновке горелок потоки взаимно проникают друг в друга, при этом происходит лучшее заполнение факелом топочного объёма, выравнивается поле температур, обеспечивается интенсивный подвод теплоты к корню факела, стабилизируется воспламенение.

При угловом расположении горелок (рис.10в) возможны следующие схемы их установки (рис.12): диагональная, блочная, тангенциальная. Подобные компоновки также имеют ряд преимуществ, аналогичных встречно-смещённой компоновке.

Рис.12. Схемы угловой установки горелок

а – диагональная; б, в – блочная; г, g – тангенциальная

Ещё более интенсифицируются процессы тепло- и массопереноса за счёт дополнительной турбулизации (крутки) потоков с помощью вихревых горелок, однако при несоответствии импульсов возможно искажение аэродинамики результирующего потока и, как следствие, неравномерность тепловосприятия по горизонтальному сечению топочной камеры.

Применение вихревых горелок кардинально изменяет аэродинамику истекающих потоков: профиль скорости, скорость вдоль оси струи, угол раскрытия струи, эжектирующую способность струи, – по сравнению с прямоточными горелками (рис.13).

При незначительной крутке на оси струи уменьшается статическое давление. Струя распространяется под действием центробежных сил, вызванных движением вращающихся частиц потока. До тех пор, пока между силами сжатия и центробежными силами сохраняется равновесие, профиль осевой составляющей скорости подобен случаю распространения свободной незакрученной струи (рис.13, кривая а).

Рис.13. Изменение профиля осевой составляющей скорости

в окологорелочной области:

а – незакрученная струя; б – слабозакрученная струя; в – сильнозакрученная струя (сверхкритическая крутка)

При усилении крутки потока силы сжатия компенсируют часть импульса осевого потока и тем самым замедляют его. Поскольку максимальное падение давления происходит на оси струи, наибольшее торможение осевого потока имеет место также на оси. При дальнейшем повышении степени крутки образуется профиль скорости со впадиной посередине (рис.13, кривая б).

Последующее увеличение крутки приведёт к тому, что силы сжатия превысят осевой импульс потока вблизи оси и вынудят повернуть осевой поток в обратном направлении (рис.13, кривая в).

Образующийся в окологорелочнойобласти обратный вихрь играет важнейшую роль, в первую очередь, при стабилизации вихревого пламени, поскольку за счёт эффектавнутренней рециркуляции (рис.14) происходит подсос горячих дымовых газов в корень факела, в отличие от прямоточных горелок, которые эжектируют горячие газы только с внешней (периферийной) поверхности.

Рис.14. Зона обратных токов на выходе из вихревой горелки

Вихревые горелки обеспечивают устойчивое воспламенение угольной пыли (особенно при сжигании топлив с низким выходом летучих), при этом вторичный воздух закручивается с помощью аксиально или радиально расположенных направляющих лопаток или “улитки” (рис.27). В результате, истекающий в топочное пространство поток образует мощный турбулентный закрученный факел, на оси которого создаётся разрежение, что обеспечивает подсос большого количества раскалённых продуктов сгорания из ядра факела к устью горелки – так называемая зона внутренней (приосевой) рециркуляции дымовых газов. Это ускоряет прогрев смеси топлива с первичным воздухом и её воспламенение, т.е. стабилизирует факел. Размер зоны внутренней рециркуляции (зоны обратных токов) и её удаление от среза горелки определяются геометрией горелки, степенью крутки и соотношением режимных параметров.

При факельном сжигании угольной пыли в топке в каждый момент времени находится ничтожный запас топлива – не более нескольких десятков килограммов. Это делает факельный процесс значительно более чувствительным к изменениям расходов топлива и воздуха (в сравнении со слоевым сжиганием) и позволяет в случае необходимости практически мгновенно изменять тепловую производительность топки (как при сжигании газа и мазута). Факельный способ сжигания предъявляет дополнительные требования к надёжности непрерывной подачи угольной пыли в топку, поскольку малейший (даже несколько секунд) перерыв может привести к погасанию факела, что связано с опасностью взрыва при возобновлении подачи топлива. Поэтому в пылеугольных котлах устанавливают несколько горелок.

Преимущества факельного способа сжигания по сравнению со слоевым:

· камерные топки пригодны для сжигания любого вида топлива, включая отходы углей, образующиеся при их обогащении;

· возможность создания топки практически на любую, сколь угодно большую мощность;

· надёжная эксплуатация при низких коэффициентах избытка воздуха (даже при сжигании угольной пыли α = 1,15÷1,2);

К недостаткамследует отнести следующее:

· ограничен нижний предел производительности (при сжигании угольной пыли тепловая мощность не ниже 20 МВт), т.е. невозможно сжигать угольную пыль в маленьких топках, особенно при переменных режимах работы;

· повышенные энергозатраты на собственные нужды в связи с необходимостью предварительной подготовки топлива (системы пылеприготовления – СПП);

· более высокие концентрации токсичных газов (оксидов азота и серы).

Источник

Факельное сжигание природного газа

Сжигание или « сжигание газа » является актом горения, со вспышками, выпуск ископаемого газа на различных этапах эксплуатации нефти и природного газа. Профессионалы часто используют расклешенный англицизм . В более широком смысле, мы также говорим о факеле, чтобы называть установку для уничтожения загрязненных горючих газов или производственных сбоев на определенных заводах, использующих эту форму термического разложения для уничтожения, например, определенных пахучих газов.

Резюме

Общий

Определения

Сжигание — это контролируемое и преднамеренное уничтожение горючего газа в факеле . Эта операция сжигает газ, никоим образом не используя его энергию . Сжигание природного газа и других топливных газов происходит на разных этапах нефтяной цепочки.

Факельное сжигание «вверх по потоку» касается попутного газа , то есть природного газа, присутствующего в растворе в нефти , который выходит из нефти из-за падения давления на выходе из скважины. Важной величиной в нефтяной промышленности является соотношение газа и нефти , то есть очень изменчивое количество попутного газа, извлекаемого с баррелем нефти. Например, в Нигерии один кубический метр нефти сопровождается в среднем 278 кубометрами природного газа (измеряется в CNTP ). Эта цифра сильно варьируется от одного месторождения к другому. Попутный газ уничтожается на факеле, когда нет возможности его продать или использовать на месте.

Сжигание в факелах «ниже по потоку» включает уничтожение газа на НПЗ, терминалах сжиженного природного газа и т. Мы можем расширить определение, включив в него состав газа, аналогичный природному газу, например, свалочный газ и газ из угольных шахт , также разрушаемый при сжигании в факелах. Но даже с этим определением, добыча на факеле дает только 9,4% факельного сжигания, причем сектор добычи является очень преобладающим.

«Обычное» (или «производственное» ) сжигание на факеле отличается от аварийного сжигания . В первом случае сжигание на факеле является непрерывным и является частью нормальной работы установки (это имеет место в подавляющем большинстве случаев разрушения попутного газа на входе). Во втором случае это экстренная мера, в случае поломки или во время определенных операций по техническому обслуживанию.

Мотивации

Природный газ — очень важное топливо в мировой экономике, поэтому его преднамеренное уничтожение кажется парадоксальным. Причины сжигания попутного газа вместо его продажи являются логистическими и экономическими. Местный рынок природного газа может отсутствовать или уже быть насыщенным. В регионе может отсутствовать газовая инфраструктура. Кроме того, технически добыча попутного газа часто распределяется по большому количеству скважин, каждая из которых производит мало, нерегулярно, а давление на выходе из скважины низкое, поэтому необходимы большие инвестиции для сбора газа и его сбыта. На некоторых рынках, таких как Россия, цены на газ искусственно занижены, что препятствует монетизации попутного газа. Природный газ может содержать различное количество CO _2. , H ₂ S и другие составляющие, которые делают его непригодным для использования; оператор затем вынужден, чтобы продать или использовать его, инвестировать в установку очистки, что увеличивает дополнительные расходы.

Технические аспекты

Оценка

Всемирный банк оценивает уничтожение природного газа в 150 миллиардов кубических метров в год. Этот объем снизился, но в гораздо меньшей степени, чем ожидалось: с 1996 по 2019 год снизился примерно на 9 % . Основные заинтересованные страны:

Количество на страну, по данным Всемирного банка

2015 г.	2019 г.
Россия	19,62	23,21
Ирак	16.21	17,91
Соединенные Штаты	11,85	17,29
Иран	12.10	13,78
Венесуэла	9,33	9,54
Алжир	9,13	9,34
Нигерия	7,66	7,83
Ливия	2,61	5,12
Мексика	5.00	4,48
Остаток мира	52,50	51,50

Ежегодно сжигается или сбрасывается 150 миллиардов кубометров природного газа, или 30% годового потребления в Европе или 25% годового потребления в Соединенных Штатах. Только 40 миллиардов кубометров, сжигаемых в Африке, хватило бы на половину энергопотребления этого континента. В таблице напротив показаны основные страны, в которых происходят эти потери; Различия между приведенными цифрами и измеренными цифрами показывают, что страны хорошо осведомлены о масштабах проблемы, за исключением стран Содружества Независимых Государств (СНГ), которые ее значительно сокращают. По сути, это попутный газ , то есть смертельный побочный продукт, образующийся при добыче нефти. Другие случаи, приводящие к сжиганию на факеле, могут быть вызваны манипуляциями, связанными с безопасностью, остановкой определенного оборудования (газового компрессора) или исследовательскими периодами.

Большую часть факелов нелегко зарегистрировать, не в последнюю очередь потому, что нефтяной оператор может отрицать или минимизировать его. Таким образом, технические данные (измерения количества сжигаемого газа расходомером ) часто отсутствуют или ненадежны. По этой причине были разработаны методы оценки количества сжигаемого газа по спутниковым снимкам . Принцип состоит в количественной оценке инфракрасного излучения вспышек на спутниковых изображениях и использовании выбора участков, данные для которых хорошо известны как данные калибровки. Эта калибровка должна выполняться для каждого прибора. Для этого используются спутники американского Landsat , европейского ERS и ENVISAT.

Последствия

Трата энергии

Уничтожение природного газа в факелах представляет собой потерю невозобновляемого ресурса . Уничтоженные в 2019 году 150 миллиардов кубометров соответствуют 4% мирового потребления газа, или трети потребления Европейского Союза .

Выбросы парниковых газов

Исходя из количества уничтоженных факелов природного газа в 2018 году , выбросы CO ₂ что непосредственно в результате составляет около 275 Мт , или около 0,85% мировых выбросов. Однако влияние факелов на глобальное потепление не может быть сведено к этой цифре: действительно, сжигание газа в факелах неполное. Эффективность факела обычно составляет от 97 до 98 % , что означает, что от двух до трех процентов метана выделяется без сжигания. Потенциал глобального потепления молекулы метана выпущен вместо СО ₂ молекулы будучи в 28 раз выше, эти данные увеличивают (от 50 до 75%) эффект факельного сжигания с точки зрения нагрева.

Три страны, а именно Алжир, Йемен и Ирак, теоретически могли бы достичь полного сокращения выбросов парниковых газов, на которое они взяли обязательство в соответствии с Рамочной конвенцией Наций, объединившись по вопросам изменения климата, путем отказа от сжигания природного газа на факелах. Однако в глобальном масштабе сокращение факельного сжигания может лишь незначительно, порядка 2%, способствовать достижению целей.

Местное загрязнение воздуха

Сжигание природного газа является основным источником загрязнения воздуха .

Неидеальное сжигание газа на факеле приводит к высокому образованию окиси углерода , от окиси азота до двуокиси азота и двуокиси серы . Для последнего загрязняющего вещества скорость сильно варьируется от региона к региону, в зависимости от содержания серы в сжигаемом газе.

В исследовании, опубликованном в 2016 году, оценивались выбросы твердых частиц от факельного сжигания в Северной Дакоте . Были измерены выбросы от 26 факелов. Уровень выбросов частиц технического углерода составлял в среднем 140 мг технического углерода на 1 кг разрушенной нефти, но эти цифры сильно различаются (на два порядка ) от факела к факелю и в зависимости от момента. Оценка количества углеродных частиц, являющаяся результатом перезарядки на глобальном уровне, остается очень приблизительной, поскольку это исследование дало 20 Гг в год, в то время как в более ранней статье эта цифра была в одиннадцать раз выше. Он остается незначительным источником этого типа загрязнения по сравнению с дизельными двигателями (порядка 1300 Гг , но важен на местном уровне).

Световое загрязнение

Пламя и излучаемый им свет могут быть источником светового загрязнения и нарушать ночную среду , в частности, создавая экологические ловушки для определенных видов, что может иметь косвенные последствия в случае опылителей , когда они возникают. сгореть в огне. Среди примеров, иллюстрирующих проект Глобальной таксономической инициативы Организации Объединенных Наций , инициированный в рамках реализации Конвенции о биологическом разнообразии (КБР), Секретариат КБР приводит в этой связи следующий пример: «Члены семейства моли, называемые« сфинксы » , «опыляют различные деревья и растения в лесах. Каждый вид этих бабочек опыляет один вид растений, то есть, если конкретный вид бабочки отсутствует, зависящие от него растения не могут опыляться и, следовательно, не могут воспроизводиться. Недавно систематик, работавший в тропическом лесу, заметил, что факел с близлежащего нефтеперерабатывающего завода привлекал и убивал этих мотыльков сотнями. Учитывая количество лет, прошедших с момента эксплуатации этого нефтеперерабатывающего завода, мы можем легко оценить большое количество погибших бабочек и количество неопыленных растений, учитывая огромную площадь леса. Без возможности сказать, что это за бабочки, эта важная информация была бы недоступна, и не было бы принято никаких мер по исправлению положения » .

Воздействие на здоровье

Сжигание на факеле приводит к неполному сгоранию углеводородов, что приводит к образованию всех видов вредных соединений; если природный газ также содержит CO ₂ , H ₂ S или другие примеси, то этот эффект намного больше. Последствия затрагивают как население, так и сельское хозяйство (кислотные дожди, тяжелые металлы); Жаловались нигерийские общины, расположенные рядом с факелами.

Альтернативы сжиганию

Объем и состав попутного газа будут определять его использование. Если газ доступен в больших количествах, это будет финансово оправдать установку очистной установки и газопровода , возможно, путем объединения добычи из нескольких соседних скважин для производства сжиженного нефтяного газа (СНГ).

«Геологические» измерения

Снижение добычи попутного газа

Первый способ уменьшить факельное сжигание природного газа — не производить его, улучшая условия управления на индивидуальной основе; эти условия часто связаны с двухфазным потоком углеводородов:

• в Фармингтоне (Нью-Мексико), на газовой скважине с переменным количеством конденсата, лучшее управление позволило избежать несвоевременного сброса или сжигания за счет лучшего контроля избыточного давления
• на участке Кокдумалак более качественный контроль потока нефти позволил снизить количество добываемого попутного газа, тем самым улучшив процент извлечения и срок службы скважины.

Возврат в депозит

Этот метод обычно используется в контексте увеличения нефтеотдачи ; позволяет поддерживать более высокое фоновое давление, а значит, повышать процент нефтеотдачи, что делает операцию рентабельной; однако, если газ кислый (присутствие CO ₂ или H ₂ S), требуются коррозионно-стойкие материалы и трубы. С точки зрения оператора, этот газ не тратится зря, он просто хранится и остается доступным для дальнейшей эксплуатации.

Геологическое хранилище

В зависимости от характеристик месторождения иногда невозможно закачать весь попутный газ без его повреждения. Тогда решение иногда состоит в том, чтобы закачать часть газа в пористую подземную формацию, доступную поблизости, такую ​​как водоносный горизонт большой глубины — это метод, аналогичный тому, который используется для сезонного хранения газа . Сохраненный таким образом газ остается доступным для будущей добычи, если экономические условия изменятся и сделают его жизнеспособным.

Монетизация газа через сеть

Использование газа возле скважин

Доступны несколько решений для повышения качества газа из одной или нескольких скважин без возможности закачки его в сеть.

Производство электроэнергии и / или тепла

Это включает установку в непосредственной близости от месторождения машины, которая использует попутный природный газ для производства электроэнергии, механической работы, тепла или комбинации этих видов энергии. Это может быть котел , поршневой двигатель , турбина внутреннего сгорания , парогазовая электростанция .

Двигатель внутреннего сгорания — хороший вариант при небольшом расходе газа. На рынке доступно множество моделей двигателей, совместимых с природным газом, мощностью от нескольких десятков кВт до нескольких МВт. Двигатель может использовать попутный газ из одной или нескольких нефтяных скважин и вырабатывать электроэнергию для эксплуатационных нужд и для подачи в электрическую сеть. Однако, за редким исключением, имеющиеся двигатели предназначены для работы на очищенном природном газе, то есть почти чистом метане. Непосредственное использование попутного газа, который содержит инертные газы и более тяжелые углеводороды (бутан, пропан), создает проблемы стабильности. Таким образом, необходимо либо сдерживать двигатель (используя бедную смесь ), либо пропустить элементарную обработку природного газа.

Нефтехимия

Одно из применений природного газа — его крекинг для производства метанола , который является основным нефтехимическим продуктом, очень важным сырьем ( пластмассы , краски , взрывчатые вещества ). Метанол является жидким при комнатной температуре, поэтому его легко транспортировать. Небольшие установки для крекинга, которые можно установить возле колодцев, пока еще редкость.

Разжижение

Это включает в себя производство в небольших количествах на месте сжиженного природного газа (СПГ), который затем может транспортироваться в адиабатических цистернах на грузовиках. Затем он может поставлять автозаправочные станции, заправляя их в качестве топлива, или доставлять в населенные пункты или промышленные объекты, не подключенные к основной сети природного газа. В конце 2010-х годов появились мобильные производства СПГ. Их можно переместить на грузовике, быстро установить возле колодца и перемещать по мере необходимости.

Сжиженный природный газ

Возможные обратные эффекты

Ситуация по странам

Россия

Россия — страна в мире, которая уничтожает больше всего газа в факелах. Всемирный банк , на основе спутниковых данных, оценивает объем разрушенного почти в 25 миллиардов кубических метров в 2020 году Большая части факелов имеет место в тех областях , в Западной Сибири , эксплуатируемый двух государственных конгломератами, Роснефть и Газпром нефти . Правительство поставило цель сократить сжигание попутного газа до 5%, но эта цель далека от достижения.

После периода сокращения объем сжигания снова увеличился в конце 2010-х годов в связи с вводом в эксплуатацию новых месторождений, не подключенных к газовой сети. Частные компании « Сургутнефтегаз» и « Лукойл» добывают почти 100% попутного газа, в отличие от «Роснефти».

Северная Америка

Соединенные Штаты

Разрушение факельного сжигания газа упало до очень низкого уровня в США в конце XX — го века , но пережил значительный отскок с годом 2000 , из — за роста производства сланцевого масла в штатах в Северной Дакоте и Техасе . Объем сжигаемого газа в Соединенных Штатах , таким образом , в шесть раз между 2000 и 2019 , весь рост идет от этих двух государств. Соединенные Штаты вернулись на 3- е место в мире по объему сжигания газа, уничтоженного, хотя с учетом огромной добычи газа в стране ликвидируется только 1,3%. Большая часть сжигания происходит из скважин, которые, тем не менее, подключены к сети природного газа, но последние не могут поглотить всю их добычу. Одна из причин — неустойчивый характер добычи сланцевых скважин с помощью гидроразрыва пласта . Их добыча нефти и, следовательно, попутного газа очень высока в первые месяцы, а затем очень быстро снижается. Таким образом, создание инфраструктуры, достаточной для откачки всего газа на пике добычи, является экономически вредным, поскольку через несколько месяцев он будет использоваться недостаточно.

Канада

Среди основных производителей нефти Канада — одна из тех, кто практически отказался от сжигания на факеле. В 2018 году он был оценен в 1,2 миллиарда кубометров. Альберта , где сосредоточена добыча нефти в стране, имеет разветвленную сеть природного газа, кроме того, высоко развита подземная закачка попутного газа и побочных продуктов газа. В период с 1996 по 2010 год количество сжигаемого газа в Альберте сократилось на 80%.

Мексика

Мексика уничтожает большое количество попутного газа на факелах, и в конце 2010-х годов эти объемы возросли. Наблюдатели связывают эту ситуацию с проблемами инфраструктуры, в частности с недостатками в системе очистки газа, который содержит много азота в неочищенном состоянии, и поэтому не может продаваться без надлежащей обработки.

Средний Восток

Саудовская Аравия

Саудовскую Аравию часто приводят в качестве примера ее успешной политики по прекращению сжигания природного газа на факелах. Сжигание на факелах было повсеместным явлением в королевстве до 1970-х годов, но создание сети природного газа позволило использовать почти весь попутный газ.

Ирак сжигает очень большие объемы газа, хотя ему приходится импортировать иранский газ для удовлетворения своих потребностей в энергии. В 2021 году правительство Ирака подтвердило свое намерение прекратить уничтожение газовых факелов к 2025 году.

Заняв 4- е место по объему уничтоженного сжигания попутного газа, Иран уничтожил в основном попутный газ старых нефтяных месторождений Хузестана . В 2020 году страна утверждает, что на четверть сократили объем сжигаемого газа по сравнению с предыдущим годом. В январе 2021 года в Бидболанде в этом регионе был открыт крупный завод по переработке природного газа. Он перерабатывает попутный газ с нескольких месторождений для закачки его в газовую сеть, реализует более тяжелые углеводороды, извлеченные из газа (путан, пропан), и повторно закачивает кислый газ (CO ₂ ) в недра. и H ₂ S ).

Африке

Алжир

Нигерия

Несмотря на то , что сжигание природного газа официально запрещено с 1984 года , в Нигерии продолжается массовое сжигание природного газа, и в стране его часто осуждают как иллюстрацию коррупции и отсутствия государственной власти. Компания Shell исторически несет ответственность за большинство факельных сжиганий в этой стране. Терминал отгрузки сжиженного природного газа был открыт в 2000 году ( Нигерия СПГ ), и его мощность постепенно увеличивалась. Подземная обратная закачка и местное использование газа также выросли, а доля сжигаемого газа значительно снизилась с 2001 по 2018 год, примерно с 50% валовой добычи до 10%.

Ангола

Добыча нефти в Анголе намного позже, чем в Нигерии, Ангола стала крупным производителем только в 2000-х годах . Производство почти полностью осуществляется за пределами анклава Кабинда . Часть газа повторно закачивается в резервуары, а небольшое количество используется для энергетических нужд самих платформ , а остальная часть часто уничтожается в факелах.

Проект СПГ в Анголе , направленный на то, чтобы сделать страну экспортером сжиженного природного газа, был введен в эксплуатацию в 2013 году.

Европа

Принятые меры

Глобальная группа по сокращению сжигания попутного газа

В 2001 году Норвегия и Всемирный банк выступили с глобальной инициативой по изучению этого вопроса. Установлено, что основными препятствиями на пути к сокращению сжигания факельных газов являются:

• увеличение мировой добычи нефти, что приводит к последующему увеличению добычи попутных газов
• основные препятствия, мешающие развитию газовых рынков, газовой инфраструктуры и проектов по сокращению сжигания газа, которые часто требуют совместного подхода с ключевыми заинтересованными сторонами, в принципе, до начала проектов эксплуатации.

Инициатива была преобразована в Глобальное государственно-частное партнерство по сокращению сжигания попутного газа (GGFR) на Всемирном саммите по устойчивому развитию 2002 года в Йоханнесбурге . Помимо Всемирного банка, в это партнерство в настоящее время входят BP , Chevron , Eni , ExxonMobil , Hydro , Royal Dutch Shell , Equinor , Total , а также правительства или национальные нефтяные компании Алжира, Анголы, Камеруна, Канады, Чада, Эквадора, Франция, Экваториальная Гвинея, Индонезия, Нигерия, Норвегия и США, а также другие компании и страны, которые, как ожидается, присоединятся. Партнерство, в которое теперь входит ОПЕК , покрывает почти 70% выбросов в атмосферу и сжигание во всем мире. Целью GGFR является поддержка национальных правительств и нефтяной промышленности в их усилиях по сокращению выброса и сжигания газов, связанных с добычей сырой нефти. GGFR фокусируется на четырех секторах бизнеса:

• маркетинг попутных газов, включая развитие внутреннего рынка и доступ к международным рынкам
• разработка правовых и налоговых правил для попутных газов
• внедрение стандарта редукции, разработанного партнерством
• развитие потенциала в отношении углеродных кредитов для проектов сжигания и сокращения выбросов выхлопных газов.

Добровольный глобальный стандарт для сокращения сброса и факельного сжигания содержит руководство о том, как добиться сокращения сброса и сжигания газов, связанных с добычей сырой нефти. Ожидается, что к 2012 году все текущие проекты GGFR устранят почти 32 миллиона тонн парниковых газов.

Механизмы чистого развития

Механизм чистого развития , созданный в соответствии с Киотским протоколом , позволяет стране продавать квоты на выбросы, когда она доказывает, что она сэкономила определенное количество выбросов CO _2. ; сокращение сжигания и сброса попадает в эти рамки, что существенно меняет экономику операций; операции такого типа уже ведутся в 2007 году, в основном в Индии и Кении.

Источник