Газовый конденсат

Газовый конденсат (ГК) – это смесь углеводородов, которые выделяются из природных газов в процессе их добычи, т. е. побочный продукт разработки газовых и нефтяных месторождений.

Фракционный (химический) состав газового конденсата (ГК)

Газовым конденсатом называют бесцветную или слабоокрашенную жидкость от соломенно-желтого до желто-коричневого цвета. Оттенок зависит от количества примесей нефти. Чем глубже добывается конденсат, тем более насыщенным бывает его цвет. Иначе газоконденсат еще называют «белой нефтью».

В составе содержатся следующие фракции:

• бензиновые (около 70-85%), которые кипят при 30-200 °C;
• керосиновые, кипящие при 200-300 °C;
• высококипящие (содержатся в меньшей степени).

Если газ залегает на большой глубине, то конденсате преобладают керосин и газойль. Наибольшее распространение имеет газоконденсат, включающий нафтены и метаны.

Способы получения газового конденсата (ГК)

Газовый конденсат добывают на газоконденсатных месторождениях (ГКМ) в процессе выработки влажного природного газа. Дополнительно нефтепродукт получают из попутного нефтяного газа, образуемого при добыче нефти, а в небольшом количестве – из сухого природного газа и на установках комплексной подготовки газа (УКПГ).

В природе газоконденсат залегает в газообразном состоянии. Конденсат образуется, поскольку в процессе работ по получению газа или нефти создаются особые условия. Бензиново-керосиновые фракции, залегающие в пластах, подвергаются действию высокого давления и температуры. Оба показателя падают, когда газодобывающая компания бурит толщу земли, пытаясь добраться до газосодержащих пластов. К примеру, давление снижается с 10-60 до 4-8 Мпа. Падение показателей – это условия для образования конденсата.

В месторождениях с большим количеством газового конденсата некоторые фракции (C1-C2) закачивают обратно, чтобы не дать давлению упасть до атмосферного и сохранить на нужном уровне в целях добычи газоконденсата. Поверхности достигают только углеводороды C3 и выше. В зависимости от качества природного газа концентрация газоконденсата может составлять 5-1000 г/м3. Показатели тем больше, чем выше изначальное давление в толще залежей.

Стабильный и нестабильный газовый конденсат

Когда при бурении на ГКМ температура падает до уровня ниже точки росы добываемых углеводородов, происходит конденсация сырого нестабильного конденсата (сырого газоконденсата). Кроме углеводородов C5 он содержит растворенные газы метан-бутановой фракции (от CH4 до C4H10), которые облегают добычу нефтепродукта из месторождения.

Стабильный газовый конденсат – продукт, выделяемый из природного газа, который представляет собой смесь жидких углеводородов, имеющих в молекуле более четырех или трех (в зависимости от спецификации) атомов углерода (С). Обычно обозначается как C₅+, или C₄+.

Продукт, получаемый в результате конденсации при снижении давления и/или температуры газа, называется газовый конденсат (нестабильный). Газовый конденсат (нестабильный) содержит растворенные газы ряда С₁-С₄.

Нестабильный газовый конденсат подвергают дополнительной подготовке. Продукт очищают от примесей и легких углеводородов (метана, пропана и бутана), а также подвергают сепарации газа (дегазации). В результате он становится стабильным – в нем содержится не более 2-3% пропан-бутановой, бензиново-керосиновой и газойлевой фракций.

Стабильный газоконденсат делится на 2 вида:

• Промысловый. Продукт получают непосредственно на месте добычи.
• Заводской. Производится на ГПЗ (газоперерабатывающих заводах).

Для стабильного газового конденсата (КГС) установлены следующие технические характеристики:

• Массовая доля механических примесей и воды – не более 0,5%.
• Давление насыщенных паров – не более 66,7 кПа.
• Концентрация хлористых солей – не более 100 мг/дм3 для 1 группы и не более 200 мг/дм3 для 2 группы.
• Количество сероводорода – не более 20 ppm (милионной доли) для 1 группы и не более 100 ppm для второй группы.
• Доля метил- и этилмеркаптанов – не более 40 и 100 ppm для 1 и 2 группы соответственно.

Плотность нефтепродукта не установлена ГОСТом. В среднем показатель составляет 700-840 кг/м3 при температуре 20 °C.

Способы (область) применения

Газовый конденсат активно используют в нефтехимической, топливной, промышленной и коммунальной отраслях. «Белая нефть» служит сырьем для производства бензина, керосина, дизельного, ракетного и котельного топлива.

Ввиду низкой детонационной стойкости в газоконденсат при изготовлении бензина добавляют присадки-антидетонаторы. Без дополнительной обработки сырье можно использовать только для производства летнего топлива. Для изготовления зимних марок требуется предварительная депарафинизация (удаление парафинов). Без этого топливо из газового конденсата в зимнее время быстро мутнеет и застывает.

Из олефинов, ароматических углеводородов и других низкомолекулярных веществ, которые образуются при нефтехимической переработке газоконденсата, изготавливают синтетический каучук, смолы, пластмассы, лакокрасочную продукцию.

Особенности транспортировки и хранения

Для доставки газового конденсата на переработку обычным наливным транспортом, его стабилизируют ректификацией или выдерживают при атмосферном давлении и повышенной температуре для удаления летучих фракций и получают газовый конденсат стабильный (КС). Степень удаления летучих фракций определяется исходя из ТУ на ДПР (давления паров по Рейду) для цистерн и хранилищ. Согласно рекомендациям API (Американский нефтяной институт), ДПР для рыночного сырья не должно превышать 10 psi (69 кПa) при стандартной температуре (в США это 15°C). Этот показатель обусловлен допустимым избыточным давлением в вертикальных резервуарах. Превышение ДПР допустимо, но будет приводить к испарению нефтесырья в процессе хранения, так как резервуары снабжены дыхательными клапанами.

Газовый конденсат хранят на нефтебазах и нефтехранилищах, которые представляют собой комплекс подземных и наземных металлических резервуаров. Для приема и отпуска сырья к ним примыкает ж/д платформа или конденсатопровод. Нестабильный газоконденсат хранится в горизонтальных резервуарах (булитах), работающих под давлением, а стабильный – в вертикальных.

Доставку потребителю осуществляют с помощью ж/д цистерн, бензовозов, речных и морских судов с соблюдением требований безопасности. Ж/д доставка целесообразна и экономически обоснована при перевозке больших объемов сырья на дальние расстояния. В остальных случаях более выгодна транспортировка специализированным автотранспортом.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Технические условия и требования к газовому конденсату содержатся в ГОСТ Р 54389-2011.