Извлечение гелия из природного газа
УМВГК (установка мембранного выделения гелиевого концентрата) введена в опытно-промышленную эксплуатацию на Чаяндинском месторождении в марте 2020г., а с декабря – в промышленную эксплуатацию.
Традиционная технология производства гелия – криогенная, связана с высокими капитальными и энергетическими затратами. УМВГК по инновационной мембранной технологии обеспечивает значительное снижение затрат.
Добываемый газ после подготовки методом низкотемпературной сепарации и компримирования до давления необходимого для поставки газа в МГ Сила Сибири, поступает на УМВГК. На выходе УМВГК получается два газовых потока: один - основной метановый поток газа, который проходит байпасом мембрану и выходит с установки практически без потерь давления, другой – гелиевый концентрат с низким давлением в котором сконцентрирован гелий. В основном газовом потоке сохранены ценные легкие углеводороды, такие как этан, пропан, бутаны, планируемые к использованию (после их выделения на Амурском ГПЗ), на Амурском ГХК с получением полимерной продукции.
УМВГК обеспечивает регулирование объемов гелия, поступающих на промышленное производство на Амурский ГПЗ и на длительное хранение путем направления части газа байпасом УМВГК.
Почему Чаянда
Извлечение гелия на Чаянде связано с принятой схемой Силы Сибири и обеспечивает хранение гелия в изолированных пластах этого месторождения. Основной объем гелия в мире получают из природного газа. Не выделение избыточных против рыночной потребности гелия из газов Чаяндинского и Ковыктинского месторождений приведет к безвозвратной потере громадных объемов этого ценного продукта. УМВГК обеспечивает извлечение этих объемов гелия для направления на долгосрочное подземное хранение с последующим использованием будущими поколениями в течение ряда десятилетий.
Как работает установка
Природный газ с объемным содержанием гелия до 0,5 % поступает в УМВГК. В структуру УМВГК входят блоки мембранного разделения, межступенчатая компрессорная станция для повышения давления гелиевого концентрата после первой ступени газоразделения перед подачей на вторую ступень и дожимную компрессорную станцию, обеспечивающую повышение давление гелиевого концентрата до требуемых значений для закачки в пласт. УМВГК состоит из нескольких идентичных технологических линий. Ввод технологических линий в эксплуатацию зависит от динамики добычи газа на Чаяндинском и Ковыктинском ГКМ и потребности Амурского ГПЗ в гелии.
Объем гелиевого концентрата в котором сконцентрирован гелий составляет не более 2% от объема сырьевого газа Содержание гелия в гелиевом концентрате зависит от состава сырья и составляет 30-40%. На Амурский ГПЗ с Чаянды по МГ Сила Сибири подается газ с требуемым для производства объемом гелия.
Для чего нужен гелий
На сегодняшний день гелий относится к невозобновляемым природным ресурсам, а объемы его потребления определяют уровень развития государств, так как он незаменим в высокотехнологичных областях промышленности, научных исследованиях и других важных сферах народного хозяйства.
Уникальность жидкого гелия состоит в том, что это самый низкокипящий компонент на земле, он переходит в жидкое состояние при –269 °C. Сегодня научный мир просто не может обойтись без этого продукта — он нужен для получения эффекта сверхпроводимости при сверхнизких температурах, создания на ее основе сверхсильных магнитных полей, которые нужны для работы адронного коллайдера и других устройств. Также большие выгоды сулит применение холода жидкого гелия в энергетике больших мощностей. С учетом уникальности свойств гелия в ряде областей его невозможно заменить другими газами.
Более подробно описана уникальность гелия и области его использования в журнале Наука и техника в газовой промышленности №4 2020г. (Проектировщик).
