Энергия тройного партнерства
Компания «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.» (СПД), которая занимается разработкой Салымской группы месторождений в Западной Сибири, успешно реализовала проект по утилизации попутного газа. Этот проект является беспрецедентным примером того, как задачи утилизации попутного газа решаются в рамках партнерства трех частных компаний и на основе сотрудничества между коммерческими компаниями и органами государственной власти.
Газ и факел
Россия является одной из ведущих стран мира в области поставок энергоносителей. Более 50% российской нефти добывается в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре. Но каждый год добыча в регионе уменьшается, на зрелых месторождениях иссякают запасы нефти, а для освоения новых запасов (к примеру, в Восточной Сибири или на морском шельфе) требуются громадные инвестиции и самые современные технологии. С другой стороны, мировой спрос на энергоносители постоянно растет, и ожидается, что к 2050г он удвоится. Все это делает необходимым обеспечение эффективного использования существующих источников энергии.
Один из таких источников – попутный нефтяной газ, который извлекается из недр вместе с нефтью. Эти два ценных углеводородных продукта добываются вместе, однако после сепарации попутный газ традиционно сжигался на факеле. По данным Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации ежегодно в стране добывается 55 млрд.м3 попутного газа, и лишь четверть этого объема используется для дальнейшей переработки. 47% такого газа используется нефтяными компаниями для собственных нужд или списывается как технологические потери, а 27% сжигается на факеле. В Югре таким образом сжигается 9 млрд. м3 попутного газа ежегодно. Учитывая, что стоимость 100 м3 попутного газа составляет примерно 45 рублей, можно сказать, что только в Югре на факеле сжигается более 4 млрд.рублей. Сжигание попутного газа – это сжигание миллиардов рублей потенциальной прибыли.
Рациональное использование попутного газа является важнейшей частью эффективной политики в области энергетики и серьезным показателем уровня промышленного развития страны. «Утилизация столь ценного углеводородного сырья вместо его сжигания на факеле является абсолютной необходимостью, актуальность которой уже давно назрела, не только в Югре или России, но и во всем мире», – рассказывает инженер СПД по вводу в эксплуатацию Ватце Тигкелаар. Попутный газ является сырьем для электроэнергетики и химической промышленности. Он обладает высокой теплотворной способностью. В нем содержатся этан и метан, являющиеся сырьем для производства пластмасс и каучуков. Тяжелые фракции газа используются в производстве ароматических углеводородов, высокооктановых присадок и сжиженного пропана и бутана, которые применяются в качестве топлива в жилых домах и на промышленных предприятиях.
Кроме того, сжигание газа на факеле означает не только миллионы рублей потерянной прибыли, но и выбросы в окружающую среду. Только в России в результате этого процесса в атмосферу выбрасывается почти 100 млн.тонн CO2. Сжигание попутного газа приводит к выбросу углекислого газа и сажи. Кроме того, в атмосферу попадает и метан, который является гораздо более активным газом с точки зрения создания парникового эффекта, чем углекислый газ. Объем выбросов в результате сжигания попутного газа составляет примерно 0,5 млн.тонн в год. Сжигание газа сопровождается термическим воздействием на окружающую среду: в районе факела термическое разложение почвы наблюдается в радиусе 10-25 метров, а растительности в пределах 50-150 метров. В атмосферу попадают продукты сгорания попутного газа, включая оксиды азота, серный ангидрид, окись углерода и различные несгоревшие углеводороды. Проблема утилизации попутного газа особенно актуальна для Югры, поскольку ее территория простирается в зоне южной, средней и северной тайги, где леса состоят, в основном, из деревьев хвойных пород, которые особенно чувствительны к загрязнению воздуха.
Однако факел можно погасить, а газ направить на переработку. Именно такой проект реализован на Салымской группе месторождений. Этот проект стал результатом беспрецедентного партнерства между правительством Югры и тремя частными компаниями СПД, Blue Line и «Русснефть».
Уникальный проект
Исторически система переработки газа в России состоит из крупных газоперерабатывающих предприятий мощностью свыше 1 млрд. м3 в год. Основной недостаток этой системы в том, что она привязана к сети магистральных газопроводов. Салымские месторождения и Шапшинские месторождения компании «Русснефть» находятся в удалении от основных газопроводов; поэтому строительство крупного газоперерабатывающего завода в этом районе экономически нецелесообразно.
Уникальность проекта по утилизации попутного газа СПД заключается в том, что совместными усилиями трех участников проекта построена небольшая блочно-модульная установка по производству сжиженных углеводородов. Реализация этого проекта – пример эффективного сотрудничества трех компаний в интересах каждой из сторон. Это тройное сотрудничество также создает дополнительные рабочие места, налоговые поступления, и обеспечивает улучшение экологической ситуации для региона – и эти преимущества достигаются без каких-либо государственных инвестиций.
«С начала 2012 года все компании должны обеспечить утилизацию 95% попутного газа, – говорит Генеральный директор СПД Саймон Дюркин. – И СПД должна выполнять это требование, поскольку решение этой задачи обеспечивает защиту окружающей среды и служит интересам местного населения. Для СПД как сравнительно небольшой компании эта задача представляла серьезную сложность, нами было проработано множество вариантов утилизации попутного газа».
С самого начала реализации Салымского проекта СПД уделяла пристальное внимание вопросам утилизации газа, для этой цели была разработана детальная программа. Она включает в себя два проекта: 1) строительство и пуск в эксплуатацию в 2008 году газотурбинной электростанции (ГТЭС), где примерно 1/3 добываемого компанией попутного газа используется для производства электроэнергии и 2) строительство на месторождении завода по производству сжиженных углеводородов (СУГ), который должен был довести утилизацию попутного газа до 95%.
В январе 2008 года СПД завершила строительство ГТЭС мощностью 45 мегаватт, а в 2010 году электростанция расширена до 60 мегаватт. Параллельно со строительством и пуском в эксплуатацию ГТЭС был подписан трехсторонний меморандум о взаимопонимании с компаниями «Русснефть» и Blue Line. В нем стороны выразили свое намерение построить, используя ресурсы Blue Line, завод по сжижению газа на территории Салымских месторождений для производства жидкой фракции из газа Салымских и Шапшинских месторождений. Согласно условиям соглашения Blue Line будет продавать производимый на заводе жидкий бутан и пропан, а сухой газ будет возвращаться СПД и «Русснефть» для выработки электроэнергии на их станциях.
Blue Line взяла на себя обязательства по строительству завода по производству СУГ на Западно-Салымском месторождении, газопоршневой электростанции (ГПЭС) на Шапшинских месторождениях, а также необходимых трубопроводов и линий электропередачи. Треть стоимости проекта профинансировано из собственных средств Blue Line; две трети должны были поступить от инвестиционных банков. Несмотря на глобальный экономический кризис, который разразился во второй половине 2008 года, компании начали активно выполнять свои обязательства в рамках проекта. До лета 2010 года компании Blue Line приходилось обходиться собственными средствами при реализации проекта, поскольку в условиях глобального экономического кризиса банки либо сами испытывали финансовые трудности, либо опасались выдавать кредиты. В результате за свой счет Blue Line построены два трубопровода общей протяженностью 76 км и закуплено оборудование для завода. Контракт на поставку оборудования для завода был подписан с компанией Thermo Design Engineering, ведущей канадской компанией в области систем переработки нефти и газа, а контракт на поставку оборудования для ГПЭС подписан с австрийской фирмой GE Jenbacher. Первые шесть газопоршневых двигателей были установлены на Шапшинских месторождениях. Кроме того, был подписан договор на проектные работы с российским проектным институтом «Гипронг-Экон». Компаниями выбрано место для строительства завода по сжижению газа и ГПЭС, и начаты работы по получению землеотводов. Газопоршневая электростанция на Шапшинских месторождениях пущена в эксплуатацию в феврале 2010 г.
В июле 2010 г. Blue Line заключила соглашение с Европейским банком реконструкции и развития, в рамках которого под проект выделен кредит в размере 120 млн.долл. Тем временем работы по строительству завода по сжижению газа на территории Салымских месторождений шли полным ходом. Для завода в мае 2011 г. СПД построена дожимная компрессорная станция, а также проложен газопровод от установки подготовки нефти до места строительства завода. Кроме того, СПД оказала компании Blue Line помощь в ходе строительных работ для обеспечения своевременной сдачи объекта в эксплуатацию. В середине декабря 2011 г. СПД вышла на утилизацию 95% попутного газа. Задача была выполнена в срок.
«Самое сложное – пуск объектов в эксплуатацию в зимнее время, – вспоминает Ватце Тигкелаар. – Особенно если для предотвращения образования ледяных пробок нельзя использовать метанол. В результате приходилось искать другие способы для безопасного и надежного пуска этих объектов. Я восхищаюсь целеустремленностью российских коллег, которыми сделано все возможное для пуска объекта до конца 2011г. Это, безусловно, выдающееся достижение, учитывая сложные условия работы».
Безопасность прежде всего
На всех стадиях реализации проекта – от проектирования до пуско-наладки и ввода в эксплуатацию – приоритет отдается вопросам охраны труда и экологической безопасности. Завод по сжижению газа имеет модульную конструкцию. Такая конструкция не только экономит затраты, но и отличается высокой надежностью и возможностью увеличения мощности при возникновении такой необходимости. Для транспортировки сжиженных углеводородных газов (СУГ) применяется мультимодульная схема с использованием цистерн-контейнеров. Такая схема позволяет избежать потерь во время транспортировки и сохранить качество продукции. Кроме того, нет необходимости в строительстве погрузочно-разгрузочных эстакад и резервуарных парков СУГ. Такой подход также позволяет снизить риск возникновения антропогенных катастроф.
СПД является одним из лидеров в области охраны труда как в регионе, так и по России в целом. В компании разработана сбалансированная система управления вопросами ОЗОТОБОС. Эта система основывается на российских нормативно-правовых требованиях и международных стандартах. Она состоит из четких принципов, стандартов, правил и регламентов, обеспечивающих безопасность на рабочих местах, что сводит к минимуму риски для здоровья и безопасности людей и окружающей среды. СПД также используются первоклассные технологии и оборудование для охраны здоровья работников и защиты окружающей среды. На этапе строительства завода и его пуско-наладки одна из важнейших задач состояла в том, чтобы обеспечить следование сотрудниками Blue Line и ее подрядных организаций принятой в СПД культуре безопасного проведения работ. СПД оказала помощь своему партнеру в разработке и реализации принципов и правил безопасности для обеспечения безопасной эксплуатации объекта.
Газоперерабатывающий завод оснащен самой современной системой пожаротушения; работы осуществляются в соответствии с самыми строгими международными правилами промышленной безопасности. Компания Blue Line выполняет все требования, предъявляемые к эксплуатации промышленных установок и транспортировке конечной продукции. Использование мультимодальной схемы транспортировки сжиженных углеводородных газов с использованием цистерн-контейнеров позволило отказаться от строительства и эксплуатации погрузочно-разгрузочных эстакад, что, в свою очередь, снизило производственные и транспортные риски, связанные с перегрузкой продукции и ее прямым контактом с окружающей средой. Служба экстренной помощи Blue Line использует существующие мощности СПД. СПД также оказывает поддержку Blue Line в области медицинской помощи. Реальное сотрудничество между партнерами и приоритетное внимание вопросам охраны труда позволили реализовать проект безопасным образом.
Благодаря использованию передовых технологий и подходов компаниями выполняются все требования, предъявляемые к вопросам охраны труда и окружающей среды; энергопотребления; высокому уровню автоматизации; и надежности поставок. Кроме того, при строительстве использовано самое современное оборудование фирм Thermo Design Engineering Ltd. и GE Jenbacher, также использован опыт владельцев лицензий и поставщиков основного технологического оборудования.
Тройной эффект
Секрет эффективности и продуктивности сотрудничества между тремя компаниями заложен в их способности слушать и слышать друг друга. Стороны встречаются ежемесячно на уровне групп по управлению проектом, а рабочие встречи кураторов проекта с обеих сторон проходят каждую неделю. Три небольшие компании реализуют проект, который является катализатором развития социально-экономической сферы региона. Для региона проект имеет тройной эффект: это создание рабочих мест, сокращение выбросов в атмосферу и увеличение налоговых поступлений в региональный бюджет.
Программа утилизации газа также решает задачи, поставленные в федеральной программе России по повышению эффективности использования энергии. Кроме того, проект по утилизации газа СПД стимулирует развитие рынка сжиженных углеводородов, которые могут использоваться как топливо для автомашин, систем обогрева и кондиционирования воздуха и для бытовых нужд.
«Это интересный проект, для реализации которого потребовалось участие четырех сторон: это правительство Югры, которое оказало поддержку проекту и свело всех его участников вместе, СПД, «Русснефть» и Blue Line, которая построила и сейчас эксплуатирует комплекс по переработке газа», – подводит итог Саймон Дюркин.
Для выполнения различных работ по проекту и поставок оборудования привлекались местные компании. В частности, строительно-монтажные работы осуществляли местные компании «СибКомплектМонтаж» и «Мегионтрубопроводмонтаж», а региональная компания «УралХимМаш» изготовляет и поставляет цистерны-контейнеры. Всего в реализации проекта приняло участие более 30 региональных подрядчиков и поставщиков материалов и оборудования.
Проект также помогает региону в решении задач выработки энергии. В результате реализации проекта сокращен уровень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и улучшена экологическая ситуация. Сокращение выбросов составляет 460 000 тонн в год (в эквиваленте СО2).
Этот проект по утилизации газа на Салымских месторождениях является прекрасным примером сотрудничества трех небольших частных компаний, это проект, который внес значительный вклад в социально-экономическое развитие региона.
Завод по сжижению газа расположен на расстоянии 65 км от ближайшей железнодорожной станции в поселке Салым. Его мощность составляет 360 млн.м3 в год. На заводе попутный газ разделяется на следующие компоненты: сухой газ (220 млн.м3), газовый бензин (до 30 000 тонн) и пропан-бутан (до 110 000 тонн). Технология производства и утилизации попутного газа основывается на сепарации газа при низких температурах на легкую (сухой газ) и тяжелую (бензин, пропан, бутан) фракции. При сепарации газа используются три технологических процесса: комприрование попутного газа; осушка газа и его фракционирование. С Шапшинских месторождений попутный газ выходит из установки подготовки газа под давлением в 30 КПа. Далее он поступает в дожимную компрессорную станцию, где его давление повышается до 110 КПа и направляется на завод по сжижению газа. На заводе этот газ смешивается с газом из Салымских месторождений, который поступает на завод под давлением в 4-5,6 КПа. Затем газовая смесь под давлением в 50 КПа проходит стадию комприрования низкого давления и высокого давления, где оно повышается до 4 000 КПа. Температура газовой смеси в этот момент составляет 44°С. На стадии осушки газовая смесь пропускается через систему фильтров и молекулярных сит, где из нее удаляются технологическая вода, жидкие примеси и твердые частицы. В этом процессе используется центробежная технология. Технологически необходимо использовать параллельные колонны – одна находится в работе и осуществляет очистку газа, а вторая в режиме регенерации. Сухой газ подогревается до температуры в 285°С и используется для регенерации молекулярных сит. Процесс фракционирования газа имеет несколько этапов. В модуле низкотемпературной сепарации газовая смесь охлаждается до -26°C, и жидкие углеводороды выделяются из газа методом конденсации. На адсорбере/деэтанизаторе (113°C в низу колонны и -13°C на верху) жидкие углеводороды поступают в низ колонны, а газ собирается на верху. Функция колонны заключается в том, чтобы сепарировать фракции C1/C2 из потока жидких углеводородов и фракцию C3 из потока газа. Сжиженный газ собирается в верху колонны. В низу колонны находится адсорбент. Далее идет колонна насыщенного адсорбента (1270 КПа, 252°C в низу колонны). Функция колонны заключается в том, чтобы получить смесь фракций С3+ высокой чистоты в низу колонны для дальнейшего фракционирования. В конце процесса происходит фракционирование продукта, сначала в установке депропанизации (1400 КПа, 104°C в низу колонны, 44°C на верху колонны). Пропан собирается на верху колонны. В низу колонны остается смесь фракций С4+, которая направляется в дебутанизатор. В дебутанизаторе (525 КПа, 112°C в низу колонны, 57°C на верху колонны) бутан собирается на верху колонны. В низу колонны остается смесь фракций С5+.
