Газовые факелы и альтернативные методы утилизации попутного газа. Терентьев практика. Отчет по учебной практике практике по получению первичных профессиональных умений и навыков

Название	Отчет по учебной практике практике по получению первичных профессиональных умений и навыков
Анкор	Газовые факелы и альтернативные методы утилизации попутного газа
Дата	20.06.2022
Размер	108.17 Kb.
Формат файла
Имя файла	Терентьев практика.docx
Тип	Отчет #606471

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
(МИНОБРНАУКИ РОССИИ)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ»

Институт отраслевого менеджмента

Кафедра экономики и управления в топливно-энергетическом комплексе
Уровень образования: Бакалавриат

Наименование направления подготовки: Экология и природопользование

Образовательная программа: Экологическая безопасность в ТЭК

Форма обучения: очная

ОТЧЕТ

по учебной практике: практике по получению первичных профессиональных умений и навыков
Место прохождения практики: ФГБОУ ВО «Государственный Университет Управления»

Исполнитель:

Обучающийся 2 курса, 1 группы ______________ Терентьев Ю.В.

(подпись) (И.О. Фамилия)
Руководитель практики от ГУУ

д.э.н., доц., проф. ______________ Чернышенко С.В.

(ученая степень, ученое звание) (подпись) (И.О. Фамилия)

Москва - 2022

Содержани

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (МИНОБРНАУКИ РОССИИ) 1

Введение 4

Глава 1. Урон окружающей среде от газовых факелов 6

1.1Типы факельных установок 6

1.2Вещества, выделяемые при сжигании попутного и их объём 8

1.3Воздействие на человека 9

Глава 2 Альтернативные методы утилизации попутного газа 10

2.1 Причины необходимости утилизации ПНГ 10

1.2Направления утилизации ПНГ 11

Заключение 15

Список использованных источников 17

11.Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» ред. 29 июля 2017 года https://energocert.ru/federalnyj-zakon-ob-energosberezhenii-261-fz/ (дата обращения: 29.05.2020). 18

Введение 3

Глава 1. Индивидуальное задание по направлению подготовки 5

1.1 Изучение организационной структуры компании «Газпром» 5

1.2 Исследование правоустанавливающих документов «Газпром» 7

1.3 Анализ ключевых проектов компании «Газпром» за последние два года.. 9

Глава 2 Индивидуальное задание по научно-исследовательской работе 13

2.1 Анализ использования технологий искусственного интеллекта и машинного обучения для совершенствования тарифной и налоговой политики в ТЭК 13

2.2 Анализ использования технологий искусственного интеллекта и машинного обучения для совершенствования тарифной и налоговой политики в Газпром 19

Заключение 23

Список использованных источников 25

Введение

Учебная практика является основной частью процесса подготовки квалифицированных кадров и специалистов для дальнейшей работы на предприятиях. Актуальность учебной практики заключается в том, что при прохождении практики студенты получают необходимые практические навыки, без которых невозможно обойтись специалисту.

Целью учебной практики (по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности) является изучение деятельности организаций различных организационно-правовых форм, закрепление первичных и углубление теоретических знаний, полученных в процессе освоения образовательной программы, в том числе умений и навыков в сфере научно-исследовательской деятельности.

В результате прохождения практики необходимо сформировать теоретическую и практическую базу для будущей профессиональной деятельности.

Местом прохождения практики – ФГБОУ ВО «Государственный университет управления» (ГУУ) в течение двух рабочих недель в период с 06.06.2022 по 20.06.2022. Находится университет в городе Москва по адресу ул. Рязанский проспект 99.

Задачами учебной практики являются:

закрепление, углубление и расширение приобретенных теоретических знаний;
проанализировать урон, наносимый окружающей среде газовыми факелами;
изучить альтернативные методы утилизации попутного газа;
исследовать экологичность альтернативных методов утилизации попутного газа;
проанализировать целесообразность внедрения альтернативных методов утилизации попутного газа.

В результате прохождения практики предусматривается приобретение профессиональных компетенций, таких как:

Владение навыками использования основных экономических принципов и знаний в отраслях ТЭК;
Умение владеть навыками документального оформления решений в управлении операционной (производственной) деятельности организаций при внедрении технологических, продуктовых инноваций или организационных изменений;
Знание принципов устройства и функционирования органов государственной и муниципальной власти, а также принципов взаимодействия с поставщиками, покупателями, конкурентами, партнерами;
Умение проводить обработку информации и ее подготовки для более детального анализа в процессе принятия управленческих решений;
Владение навыками основных теорий мотивации, лидерства и власти для решения стратегических и оперативных управленческих задач.

Глава 1. Урон окружающей среде от газовых факелов

Типы факельных установок

Газовый факел (свечa) – инженерное сооружение, осуществляющее управляемое или аварийное сжигание попутного газа при добыче или переработке нефти на нефтеперерабатывающих и химических заводах. Управляемое сжигание газа позволяет повысить безопасность нефтехранилищ и трубопроводов в случае незапланированного скачка давления.

Принцип работы таков, что газ, который необходимо сжечь поступает в выходной патрубок ствола, а после того на оголовок факела. Отсюда с захватом атмосферного воздуха его отправляют в камеру смешения, где образуется топливная смесь. Воспламеняется она от запальной горелки, и весь поток перемещается в камеру сгорания. Здесь происходит смешение с вторичным потоком, а впоследствии происходит выгорание компонентов. На последней камере есть верхний срез, откуда компоненты направляются в атмосферу и рассеиваются.

Современные факельные установки разрабатываются не только в соответствии с ФЗ 116, но и нормами техническими рекомендациями. Они представляют собой специальное оборудование, с помощью которого происходит утилизация горючих паров и газов. Кроме того, одной из зада этих установок является сброс и сжигание углеводородов, которые выделяются при нарушении технологий. Стоит сказать, что параметры и размеры установок могут быть разными. Как правило, эти показатели соответствуют тем особенностям, которыми обладает рабочий процесс, объем давления, состав газов, а в некоторых случаях даже сейсмическая обстановка. Такой индивидуальный подход важен, чтобы можно было гарантировать должный уровень безопасности.

Конструкции факельных установок могут быть различными. Существует 2 основных типа данных устройств – факельные установки закрытого и открытого типа.

Газовые факелы открытого типа

Главной особенностью открытого типа является прямолинейность пути прохождения смеси через ствол. Установлен он вертикально, и его минимальная высота составляет 4 метра. Также для открытых ФУ (факельных установок) обязательно наличие защитной зоны факела, представляющую собой площадку, устланную газоном или землёй и огороженную забором, чаще сеткой Рабица. Защитная зона факела предназначена для предотвращения попадания в эту зону опасных и нежелательных объектов, в основном взрывоопасных. Диаметр защитной зоны вычисляется по формуле, в составе которой высота ствола факела и установленная мощность сжигания

Есть несколько разновидностей стволов открытого типа:

Мачтовые
Самонесущие
На растяжках
Сдвоенные

Газовые факелы закрытого типа

Закрытые факельные системы (называемые также наземными факелами, факелами для густонаселённых районов или «факелами термического окисления») изготавливаются мобильными (на трейлерах), на треногах, горизонтальными и редко – высотными. Закрытые факельные установки получили ещё одно название: «наземные». Горизонтальные факельные установки предназначены для бездымной утилизации постоянных, аварийных и периодических факельных сбросов.

Так как нефтеперерабатывающие заводы часто расположены недалеко от населённых пунктов или непосредственно в населённых пунктах, то на НПЗ, как правило, применяются закрытые факелы. Также эти факелы обладают большей экономичностью и возможностью убрать трудносжигаемые газообразные отходы.

Преимущества закрытых факельных систем:

Отсутствие дыма, пара, видимого пламени, запаха;
Низкий уровень шума;
Небольшие и контролируемые выбросы;
Отсутствие теплового шлейфа;
Простая система управления с лёгким доступом ко всем управляющим органам;
Удобство обслуживания всех узлов с земли;
Отсутствие теплового излучения (нет необходимости в сооружении специального теплового экрана;
Безопасное и надёжное уничтожение любых жидких и газообразных отходов.

Закрытая факельная система может быть оснащена одной из двух типов систем утилизации тепла: предварительный нагрев (через теплообменник) потока холодных отходов с целью более эффективного их сжигания или котёл для получения водяного пара. Если рекуперативная энергия на данном объекте может быть использована, то при проектировании есть смысл рассматривать вопрос о применении и той и другой системы утилизации.

Вещества, выделяемые при сжигании попутного и их объём

Попутный нефтяной газ – смесь различных газ углеводородов, является побочным продуктом нефтедобычи, получаемым в процессе сепарации нефти.

Составы природного и попутного газа в целом одинаковые, разница состоит в том, что природный газ добывается напрямую из газовых залежей и состоит преимущественно из метана, а ПНГ фактически является второстепенным продуктом добычи и характеризуется большей концентрацией примесей. Полученный в результате нефтедобычи газ обязательно подвергается утилизации. Обычный выпуск в атмосферу ПНГ вредит экологии – более того, газ может легко загореться или даже взорваться.

Сжигание попутного нефтяного газа в факелах – простейший способ утилизации. На данный момент Российская Федерация является мировым «лидером» по факельному сжиганию попутного нефтяного газа. В 2020 году объём сжигаемого газа на факельных установках составил 28,5 млрд куб. м.

Рис.1 Объёмы добычи ПНГ в Российской Федерации.

Одним из главных источников загрязнения атмосферного воздуха в регионах, в которых развивается и развита нефтедобывающая промышленность, является именно сжигание ПНГ на факельных установках.

При сжигании ПНГ образуются: оксиды азота, монооксид углерода, бенз(а)пирен, «проскочившие углеводороды», бензол, фосген, толуол, тяжёлые металлы (ртуть, мышьяк, хром), сернистый ангидрид, иногда сероводород, сероуглерод, меркаптаны.

Воздействие на человека

Токсичные соединения от сжигания ПНГ могут аккумулироваться в источниках питьевой воды, в почвах, растениях и животных и попадать в организм человека через пищевые цепочки. Особенно опасным может быть загрязнение пастбищных земель, что значительно увеличивает риск заболеваемости.

В целом для населения нефтедобывающих районов характерна более высокая заболеваемость гипертонией, ревматизмом, язвенной болезнью желудка и

12-ти перстной кишки, хроническим гастритом, острыми инфекциями верхних дыхательных путей и злокачественными новообразованиями. Основная доля газообразных углеводородов, присутствующая в ПНГ, обладает достаточно кратковременным и небольшим токсическим действием вследствие летучести и высокой растворимости. Однако нужно отметить, что токсичность смеси углеводородов выше токсичности их по отдельности. Наибольшая потенциальная канцерогенность попутного нефтяного газа обусловлена присутствием в нём полициклических ароматических углеводородов, относящихся к сильным мутагенам: 3,4-бензпирена, флуорена, хризена и других веществ.

Согласно результатам исследований, воздействие нефтепромысловых объектов на население приводит к повышенной общей и младенческой смертности

Глава 2 Альтернативные методы утилизации попутного газа

2.1 Причины необходимости утилизации ПНГ

Одним из результатов отсутствия инфраструктуры по утилизации ПНГ и практики бесконтрольного его сжигания является нарушение экологии. При сжигании ПНГ в атмосферу выбрасывается большое количество загрязняющих веществ: частицы сажи, углекислый газ, диоксид серы. Повышенное содержание этих веществ в атмосфере приводит к заболеваниям.

Отсутствие в России наработанных методик по утилизации ПНГ приводит к значительным потерям в экономике. При рациональном использовании попутный нефтяной газ представляет большую ценность для энергетической и химической отраслей промышленности.

По официальным данным при годовой добыче ПНГ в количестве около 55 млрд. куб. м. используется в химической промышленности только 15-20 млрд. куб. м., небольшая часть используется для повышения пластового давления, а сжигается на факелах около 20-25 млрд. куб. м. Подобные потери близки с потреблением всех жителей России в бытовом газе.

Факторы препятствующие увеличению и развитию направления утилизации ПНГ

Удалённость скважин от объектов газопереработки;
Неразвитые или отсутствующие системы сбора, подготовки и транспортировки газа;
Вариативность объёмов добываемого газа;
Присутствие примесей, затрудняющих переработку;
Низкая стоимость газа в сочетании с крайне низкой заинтересованностью в финансировании подобных проектов;
Экологические штрафы за сжигание ПНГ значительно ниже затрат на его утилизацию.

В последние годы нефтедобывающие компании начали уделять больше внимания вопросам утилизации ПНГ. Особо этому способствует принятое Правительством Российской Федерации Постановление №7 от 8 января 2009 года «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках», требующее довести уровень утилизации ПНГ до 95%. С 2012 года для расчета платежей за выбросы от сжигания объемов ПНГ, превышающих нормативные 5%, введен повышающий коэффициент 4,5, с 2013 года этот коэффициент был увеличен до 12, с 2014 года – до 25, а при отсутствии приборов учета – до 120. Дополнительным стимулом начала работ по увеличению степени утилизации ПНГ стал принятый в 2013 году процесс уменьшения платы за выбросы на величину затрат на реализацию проектов по утилизации ПНГ.

Направления утилизации ПНГ

Переработка на ГПЗ или малых установках на промыслах (выдача в газопровод газа по кондициям ПАО «Газпром», получение СПБТ, СПГ)

Отправка ПНГ на переработку на ГПЗ требует меньше всего капитальных затрат в случае наличия развитой инфраструктуры по транспортировки газа. Недостатком этого направления для удаленных промыслов является возможная необходимость строительства дополнительных газоперекачивающих станций.

Для промыслов с большим устойчивым дебетом ПНГ, расположенным поблизости от магистрального газопровода и сети транспортных коммуникаций актуально строительство мини-ГПЗ, на котором возможно получение пропан-бутановых фракций (СПБТ), подготовка остаточного газа до кондиций ПАО «Газпром» с выдачей в магистральный газопровод, ожижение легких компонентов с получением жидкой фракции, аналогичной СПГ. Недостатком этого направления является его неприемлемость для удаленных месторождений.

Оборудование для реализации процессов: емкостное оборудование (сепараторы, накопительные емкости), тепло-массообменное оборудование (теплообменники, ректификационные колонны), компрессоры, насосы, пароконденсационные холодильные установки, ожижители газа в блочно-модульном исполнении.
Выработка электроэнергии (применение ГТЭС, ГПЭС)

Высокая калорийность ПНГ обуславливает его применение в качестве топлива. При этом возможно применение газа как для приводов газокомпрессорного оборудования, так и для выработки электроэнергии на собственные нужды с применением газотурбинных или газопоршневых установок. Для крупных месторождений со значительным дебитом ПНГ целесообразна организация электростанций с выдачей электроэнергии в региональные сети электроснабжения.

К недостаткам этого направления можно отнести жесткие требования широко распространенных традиционных ГТЭС и ГПЭС к составу топлива (содержание сероводорода не выше 0,1%), что требует увеличенных капитальных затрат на применение систем газоочистки и эксплуатационных затрат на техническое обслуживание оборудования. Выдача электроэнергии во внешние электросети невозможна на отдаленных месторождениях по причине отсутствия внешней энергетической инфраструктуры.

Преимущества направления заключается в обеспечении нужд промысла электроэнергией и осуществление теплоснабжения промысла без затрат на внешнюю инфраструктуру электроснабжения, компактность электрогазогенераторов. Применение современных микротурбинных установок позволяет утилизировать ПНГ с содержанием сероводорода до 4-7%.

Оборудование для реализации процессов: емкостное оборудование (сепараторы, накопительные емкости), ГТЭС или ГПЭС блочно-модульного исполнения.

Химическая переработка (процессы «ПНГ в БТК», «Cyclar»)

Процесс «ПНГ в БТК» разработан ПАО «НИПИгазпереработка» и позволяет каталитически перерабатывать ПНГ в смесь ароматических углеводородов (преимущественно бензол, толуол и смесь ксилолов), которая может быть подмешена к основному потоку нефти и передана по существующему нефтепроводу на НПЗ. Оставшиеся легкие углеводороды по составу сходные с природным газом могут быть использованы в качестве топлива для генерации электроэнергии на нужды промысла.

Процесс «Cyclar» разработан компаниями UOP и British Petroleum и предполагает получение смеси ароматических углеводородов (во многом аналогичных процессу «ПНГ в БТК») из пропан-пентановой фракции ПНГ. Недостатком по сравнению с процессом «ПНГ в БТК» является необходимость предварительной подготовки НПГ для выделения пропан-пентановой фракции.

Недостатком направления является значительная величина капитальных затрат на расширение инфраструктуры промысла.

Оборудование для реализации процессов: емкостное оборудование (сепараторы, накопительные емкости), теплообменники, каталитические реакторы, ректификационные колонны, компрессоры, насосы.
Газохимические процессы (процесс Фишера-Тропша)

Переработка ПНГ методом Фишера-Тропша – многостадийный процесс. Первоначально из ПНГ термическим окислением при высокой температуре получают синтез-газ (смесь CO и H2), из которого вырабатывают метанол или синтетические углеводороды, используемые для производства моторного топлива. Недостаток направления – высокие капитальные и эксплуатационные затраты.

Оборудование для реализации процесса: емкостное оборудование (сепараторы, накопительные емкости), теплообменники, каталитические реакторы, компрессоры, насосы.
Применение для технологических нужд промысла (сайклинг-процесс, газлифт)

Процесс закачки ПНГ в нефтеносный пласт (сайклинг-процесс) предполагает закачку газа в газовую «шапку» месторождения для повышения внутрипластового давления, приводящего к повышению нефтеотдачи. К преимуществам способа можно отнести простоту реализации и малые капитальные затраты на реализацию процесса. Недостатком является отсутствие фактической утилизации – имеет место лишь отсрочка проблемы на некоторую перспективу.

Процесс подъема нефти с помощью газлифта заключается в использовании энергии закачиваемого в нее компримированного ПНГ. Преимущества этого способа заключаются в возможности эксплуатации скважин с большим газовым фактором, в малом влиянии на процесс добычи механических примесей, температуры, давления, в возможности гибко регулировать режим работы скважин, в простоте обслуживания и ремонта газлифтных скважин. Недостаток способа – необходимость подготовки и наземного регулирования подачи газа, что повышает капитальные затраты в обустройстве месторождения.

Оборудование для реализации процессов: емкостное оборудование (сепараторы, накопительные емкости), компрессоры, насосы.

Заключение

В рамках прохождения учебной практики была достигнута главная цель -изучение деятельности организации различных организационно-правовых форм, закрепление первичных и углубление теоретических знаний, полученных в процессе освоения образовательной программы, в том числе умений и навыков в сфере научно-исследовательской деятельности. Цель была достигнута благодаря выполнению следующих задач: изучению структуры компании «Газпром», закреплению, углублению и расширению приобретенных теоретических знаний, исследованию нормативных документов, регламентирующих деятельность компании, были проанализированы ключевые проекты «Газпром». Был произведен анализ использования технологий искусственного интеллекта и машинного обучения для совершенствования тарифной и налоговой политики как для ТЭК, так и для ПАО «Газпром нефть».

В результате прохождения практики я приобрела знания и умения профессиональных компетенций, а именно: овладела навыками использования основных экономических принципов и знаний в отраслях ТЭК; научилась владеть навыками документального оформления решений в управлении операционной (производственной) деятельности организаций при внедрении технологических, продуктовых инноваций или организационных изменений; получила знания о принципах устройства и функционирования органов государственной и муниципальной власти, а также принципов взаимодействия с поставщиками, покупателями, конкурентами, партнерами; научилась проводить обработку информации и ее подготавливать для более детального анализа в процессе принятия управленческих решений; также овладела навыками основных теорий мотивации, лидерства и власти для решения стратегических и оперативных управленческих задач.

Мною была проделана самостоятельная работа на месте практики, связанная с изучением деятельности организаций, выполнению индивидуального задания и сбору материалов для написания отчета по практике. Организационный процесс осуществлялся упорядоченно и системно, а именно задачи обсуждались и решались постепенно с тщательной проработкой.

Полученный опыт был изложен в отчете по практике и способствовал его более качественному написанию, а также помог понять устройство работы производственных предприятий с внутренней стороны.

Таким образом из всего вышесказанного, можно сделать вывод: цель учебной практики была достигнута, задачи решены и компетенции, обозначенные в начале работы, сформированы. В результате этого полученный опыт применён и в дальнейшем способствует получению образовании по специальности «Менеджмент организаций топливно-энергетического комплекса».

Список использованных источников

Богачкова Л.Ю. К вопросу о совершенствовании тарифной политики в отраслях ТЭК // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 3: Экономика. Экология. 2007 Вып. 11 C. 111117.
Гафуров А.Р. Основные тенденции развития топливно-энергетического комплекса Мурманской области // Российское предпринимательство. 2010 № 3 C. 131137.
«Газпром нефть» стала первой промышленной компанией в Альянсе по развитию искусственного интеллекта https://www.gazprom-neft.ru/press-center/news/gazprom_neft_stala_pervoy_promyshlennoy_kompaniey_v_alyanse_po_razvitiyu_iskusstvennogo_intellekta/ (дата обращения: 29.05.2020).
Искусственный интеллект: методы, технологии, применение в энергетике, аналитический обзор: https://in.minenergo.gov.ru/energynet/analytics/iskusstvennyy-intellekt-metody-tekhnologii-primenenie-v-energetike-analiticheskiy-obzor (дата обращения: 29.05.2020).
Северный поток – 2 https://www.gazprom.ru/projects/nord-stream2/ (дата обращения: 29.05.2020).
Строительные работы в России, «Северный поток ‑ 2» // URL: https://www.nord-stream2.com/ru/ (дата обращения: 29.05.2020).
Структура компании https://nedra.gazprom.ru/about/organization/ (дата обращения: 29.05.2020).
Технологии искусственного интеллекта в электроэнергетики https://neftegaz.ru/tech-library/normativno-spravochnaya-informatsiya/525685-ai-tekhnologii-v-energetike-iskusstvennyy-intellekt/ (дата обращения: 29.05.2020).
«Турецкий поток» https://www.gazprom.ru/projects/turk-stream/ (дата обращения: 29.05.2020).
Устав и внутренние документы ПАО «Газпром» https://www.gazprom.ru/investors/documents/ (дата обращения: 29.05.2020).
Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» ред. 29 июля 2017 года https://energocert.ru/federalnyj-zakon-ob-energosberezhenii-261-fz/ (дата обращения: 29.05.2020).
Элементы искусственного интеллекта применят в тарифном регулировании https://www.eprussia.ru/news/base/2019/5266477.htm?sphrase_id=5378593 (дата обращения: 29.05.2020).