Доклад Газпромпроектирование Андреев Применение в проекте Сила Сибири нанотехнологической продукции ОСПТ Reline

в проекте «Сила Сибири» и на других объектах ПАО «Газпром»
02

июня 2016 г.

Менеджмент»;
Полиэтиленовое покрытие производства ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»;
Азотные станции АО «Грасис»;
Продукция ЗАО УЗПТ

«Маяк»;
Мембранные элементы для выделения гелия.

автомобильных дорог

покрытием, полученным на базе продукции ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»

проектах:

термоусаживаемая серии ОСПТ «Reline»
(применено в рабочей документации)

газовой программы

с традиционной криогенной, для целей извлечения избыточных объемов гелия из

добываемого газа в условиях промысла принята мембранная технология.
Проработана возможность использования МЭ различного типа: половолоконных и рулонных.
Техническими Требованиями ПАО «Газпром» ограничено: - остаточное содержание гелия в подготовленном газе после УМВГК не более 0,05 % мольн.; - суммарный выход подготовленного газа с УМВГК не менее 98 %.
В структуре УМВГК предусмотрено 6 технологических линий (с учетом газа Ковыктинского ГКМ) производительностью на первой ступени по сырьевому газу - 5,32 млрд.м3/год каждая; производительность второй ступени зависит от газоразделительных характеристик и типа МЭ.
Разработанный комплект ТЧДЗ ориентирован на использование половолоконных МЭ (с учетом выявленных преимуществ по результатам ТЭС, отсутствия экспериментальных данных по рулонным МЭ, а также принятых сроков ввода УМВГК в эксплуатацию).

Газ, обогащенный гелием

Газ с пониженным содержанием Не

Рулонный МЭ

Площадь поверхности рулонных МЭ практически в 10 раз меньше, чем половолоконных МЭ (при одинаковых внешних габаритах), что предопределяет значительно большее потребное количество рулонных МЭ применительно к одним и тем же условиям работы мембранной установки. В связи с этим тремя поставщиками предложены половолоконные МЭ и одним поставщиком - рулонные.

Мембранные элементы (МЭ) для выделения гелия. Установка мембранного выделения гелиевого концентрата (УМВГК) на Чаяндинском НГКМ

Половолоконный МЭ

Исходный газ

Положительные результаты испытаний при давлении сырьевого газа до 9,5 МПа получены только для половолоконных МЭ Грасис – UBE и Грасис- Air Liquide.
Половолоконные МЭ ООО «УК «Группа ГМС» и ООО «ТЕКОН МТ» показали отрицательные результаты, и испытания были прерваны по инициативе поставщиков.
ПАО «Криогенмаш» поставило блок-бокс на площадку ОПМУ 29 декабря 2015 года, но до настоящего времени не обеспечило его готовность к испытаниям.

учета резерва, составит:
половолоконных МЭ «Грасис» - UBE», подтвержденных результатами испытаний

- 216 шт, в т.ч.: 1-я ступень – 188 шт.; 2-я ступень – 28 шт.
половолоконных МЭ «Грасис» - Air Liquide, подтвержденных результатами испытаний - 228 шт, в т.ч: 1-я ступень – 196 шт.;2-я ступень - 32 шт.
рулонных МЭ Криогенмаш- РМ «Нанотех» - UOP расчетное количество по данным компаний 1848 шт., в т.ч: 1-я ступень – 1764 шт.; 2-я ступень - 84 шт.

Объем пермеата (гелийсодержащего газа) после 1 ступени газоразделения в случае использования половолоконных МЭ составляет 0,26 – 0,29; в случае рулонных 0,44 млрд.м3/год, что потребует установки дополнительного компрессора на МКС.

Половолоконные МЭ
(двухступенчатая схема без рецикла)

Рулонные МЭ
(двухступенчатая схема с рециклом)

Материальный баланс УМВГК для 1-й технологической линий (5,32 млрд.м3/год) при использовании МЭ Грасис-UBE

Материальный баланс УМВГК для 1-й технологической линий (5,32 млрд.м3/год) при использовании МЭ Грасис-Air Liquide

Материальный баланс УМВГК для 1-й технологической линий
(5,32 млрд.м3/год) при использовании АО «РМ Нанотех»-UOP

Схема с использованием МЭ по вариантам Грасис-UBE и Грасис- Air Liquide (защищенная патентом РФ, патентообладатель ПАО «Газпром») обеспечивает более стабильную работу установки за счет отсутствия рециклов, а также меньший объем газа, поступающий на МКС. Незначительное снижение объема гелийсодержащего газа, направляемого на закачку в пласт в случае использования рулонных МЭ и незначительное увеличение объема подготовленного газа не перекрывают дополнительные затраты на 1-ю ступень газоразделения, включая затраты на МКС.

Мембранные элементы для целей выделения гелия на Чаяндинском НГКМ

(частичная локализация в течение 9 месяцев: 6 месяцев - поставка

и монтаж оборудования; 3 месяца – обучение специалистов)
Компания Ube (Япония) подтвердила готовность к частичной локализации из сформированного в пучки мембранного волокна и комплектующих (заготовка), поставляемых из Японии.
Принципиально возможна полная локализация. Вопрос требует специальной проработки.
Основная проблема - подтверждение компании UBE только по частичной локализации, что не решает вопросы снижения зависимости от импорта.
Вариант 2 (Грасис- Air Liquide) – создание собственного производства с привлечением компании Air Liquide
(полная локализация в течение 22 месяцев, включающая 2 этапа: 1 этап - частичная 9 месяцев; 2 этап полная – 13 месяцев)
Компания Air Liquide подтвердила готовность к полной локализации производства МЭ, начиная с создания производства мембранного волокна из полимера, производимого рядом стран. Также прорабатывается целесообразность организации производства полимера в РФ.
Для дополнительной гарантии требуется:
- подтверждение эффективности МЭ – аналогов, произведенных в РФ и соответствующих требованиям ПАО «Газпром»;
- завершение 2000 часовых результатов ресурсных испытаний.

АО «Грасис»:

ПАО «Криогенмаш» на мощностях АО «РМ Нанотех»:

Производство рулонных МЭ на мощностях «РМ Нанотех»
Создание совместного производства с компанией UOP (США) МЭ на мощностях АО «РМ Нанотех» РОСНАНО
Компания UOP подтвердила готовность к частичной локализации производства – производство МЭ из мембранного полотна и комплектующих, поставляемых UOP, а также потенциальную возможность полной локализации. Доля импортных составляющих – порядка 70%, что не решает вопросы снижения зависимости от импортных поставок.
Проблемы, требующие решения:
подтверждение эффективности работы МЭ по результатам испытаний на ОПМУ Ковыктинского ГКМ;
получение результатов ресурсных испытаний в течение не менее 3х месяцев при высоком давлении;
согласование переноса сроков разработки проекта и поставки оборудования УМВГК примерно на год.

Принимая во внимание результаты испытаний МЭ различных производителей (в т.ч. ресурсных), проработку вариантов создания отечественного производства и степени его локализации, а также принятые сроки ввода УМВГК в эксплуатацию, на сегодняшний день предпочтительным для использования на УМВГК является вариант АО «Грасис» - Air Liquide, с учетом подтвержденной готовности компании Air Liquide к полной локализации производства МЭ в РФ и выпуска полностью отечественных МЭ начиная с 2018г.
Принятие решения по использованию МЭ ПАО «Криогенмаш» (в случае получения положительных результатов испытаний) приведет к переносу сроков строительства УМВГК примерно на год.

Создание производства отечественных мембранных элементов