Применение оголовков бессажевого горения
для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи
для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи
Медников Д.А., Турутов А.С., Логинов А.А., Огородникова Е.М., Савельев А.А., Гилаев Г.Г.
ООО «СамараНИПИнефть»
(ОГ ПАО «НК «Роснефть»), КубГТУ
В настоящее время по всему миру увеличивается активность компаний
и общественных организаций в области минимизации воздействия
на окружающую среду, всесторонней интеграции «зеленых» технологий
в производственные процессы различных предприятий, в том числе нефтегазодобывающих. В конце 2021 года Советом директоров
утверждена стратегия
«Роснефть-2030»: надежная энергия и глобальный энергетический переход». Ключевыми приоритетами новой стратегии являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности. Реализация стратегии Компании будет способствовать достижению целей «Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН.
В данной работе рассмотрено применение оголовков бессажевого горения для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи. Выполнены расчеты выбросов загрязняющих веществ от факельной установки в сажевом и бессажевом режимах горения. Установлено, что объем сокращения выбросов веществ составляет: бензапирен до 73 %; сероводород до 97 %; сажа до 100 %; смесь углеводородов предельных С6-С10
до 98 %; метан до 98 %; оксид углерода до 92 %; смесь углеводородов предельных С1-С5 до 98 %.
и общественных организаций в области минимизации воздействия
на окружающую среду, всесторонней интеграции «зеленых» технологий
в производственные процессы различных предприятий, в том числе нефтегазодобывающих. В конце 2021 года Советом директоров
утверждена стратегия
«Роснефть-2030»: надежная энергия и глобальный энергетический переход». Ключевыми приоритетами новой стратегии являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности. Реализация стратегии Компании будет способствовать достижению целей «Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН.
В данной работе рассмотрено применение оголовков бессажевого горения для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи. Выполнены расчеты выбросов загрязняющих веществ от факельной установки в сажевом и бессажевом режимах горения. Установлено, что объем сокращения выбросов веществ составляет: бензапирен до 73 %; сероводород до 97 %; сажа до 100 %; смесь углеводородов предельных С6-С10
до 98 %; метан до 98 %; оксид углерода до 92 %; смесь углеводородов предельных С1-С5 до 98 %.
В России принята экологическая доктрина, которая определяет цели, направления, задачи
и принципы проведения в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии на долгосрочный период. Документ направлен на устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровье ее населения, а также национальную безопасность.
В законодательстве введена новая, ранее не действующая, ставка платы негативного воздействия за вещество — углерод (пигмент черный или углеродсодержащий аэрозоль (сажа)) в размере — 204,04 руб. за 1 тонну [5].
В конце 2021 года Советом директоров утверждена стратегия «Роснефть-2030»: надежная энергия
и глобальный энергетический переход». Ключевыми приоритетами новой стратегии являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности. Реализация стратегии Компании будет способствовать достижению целей «Стратегии социально-
экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов
до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН [6].
и принципы проведения в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии на долгосрочный период. Документ направлен на устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровье ее населения, а также национальную безопасность.
В законодательстве введена новая, ранее не действующая, ставка платы негативного воздействия за вещество — углерод (пигмент черный или углеродсодержащий аэрозоль (сажа)) в размере — 204,04 руб. за 1 тонну [5].
В конце 2021 года Советом директоров утверждена стратегия «Роснефть-2030»: надежная энергия
и глобальный энергетический переход». Ключевыми приоритетами новой стратегии являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности. Реализация стратегии Компании будет способствовать достижению целей «Стратегии социально-
экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов
до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН [6].
Углеродная нейтральность является основой для формирования стратегического видения
ПАО «НК «Роснефть»: оставаться надежным производителем, при этом минимизируя воздействие на климат и окружающую среду. Реализация указанной задачи планируется за счет мероприятий
по сокращению выбросов, использованию низкоуглеродной генерации, развитию энергосберегающих технологий, технологий по улавливанию и хранению углерода, использованию потенциала природного поглощения, а также ряда других [6].
Одновременно стратегия «Рос-нефть-2030» определяет направления развития Компании по всем сегментам деятельности, в том числе активное внедрение принципов циркулярной экономики и применение подходов по сохранению биоразнообразия («суммарное положительное воздействие», в соответствии с лучшей практикой Международного союза охраны природы (IUCN), а также 100 % утилизации отходов и рекультивации земель «исторического наследия» [6].
ПАО «НК «Роснефть»: оставаться надежным производителем, при этом минимизируя воздействие на климат и окружающую среду. Реализация указанной задачи планируется за счет мероприятий
по сокращению выбросов, использованию низкоуглеродной генерации, развитию энергосберегающих технологий, технологий по улавливанию и хранению углерода, использованию потенциала природного поглощения, а также ряда других [6].
Одновременно стратегия «Рос-нефть-2030» определяет направления развития Компании по всем сегментам деятельности, в том числе активное внедрение принципов циркулярной экономики и применение подходов по сохранению биоразнообразия («суммарное положительное воздействие», в соответствии с лучшей практикой Международного союза охраны природы (IUCN), а также 100 % утилизации отходов и рекультивации земель «исторического наследия» [6].
Современный процесс добычи и подготовки нефти невозможен без наличия факельных систем для сжигания излишков попутного нефтяного газа, в том числе при проведении плановых ремонтов.
По данным Всемирного банка, в 2022 году в мире было сожжено около 144 млрд кубометров попутного нефтяного газа, что эквивалентно выбросам 400 млн тонн CO2 [7].
Для снижения выбросов загрязняющих веществ при сжигании ПНГ существуют оголовки бессажевого горения, имеющие специальную конструкцию. В настоящее время они выпускаются
в двух вариантах [8, 11, 12].
По данным Всемирного банка, в 2022 году в мире было сожжено около 144 млрд кубометров попутного нефтяного газа, что эквивалентно выбросам 400 млн тонн CO2 [7].
Для снижения выбросов загрязняющих веществ при сжигании ПНГ существуют оголовки бессажевого горения, имеющие специальную конструкцию. В настоящее время они выпускаются
в двух вариантах [8, 11, 12].
Кинетические факельные оголовки обеспечивают истечение газа при скоростях, создающих условия для эффективного перемешивания газа с кислородом воздуха для бессажевого, бездымного сжигания газа. Оголовки данной конструкции отличаются относительной простотой конструкции и отсутствием вспомогательного оборудования. В процессе их работы не требуется подвод в зону горения дополнительных флюидов (воздуха, пара, воды). Сокращение выбросов составляет 98 %. Однако такие оголовки имеют относительно небольшой диапазон бессажевого режима работы [8].
Основными затратами при оснащении факельных установок кинетическими оголовками бессажевого горения являются: проектные работы, приобретение самого оголовка, логистика, монтаж, пусконаладочные работы (ПНР), расходы на техническое обслуживание и ремонт
оголовка [8].
Основными затратами при оснащении факельных установок кинетическими оголовками бессажевого горения являются: проектные работы, приобретение самого оголовка, логистика, монтаж, пусконаладочные работы (ПНР), расходы на техническое обслуживание и ремонт
оголовка [8].
Факельные оголовки с принудительной подачей воздуха в зону горения имеют более широкий диапазон бессажевого сжигания газа, чем кинетические. Сокращение выбросов загрязняющих веществ может достигать 98 %. К преимуществам таких оголовков относится возможность управления эффективностью сжигания путем изменения расхода воздуха при различных объемах сжигаемого углеводородного сырья. Применение таких факельных систем требует существенного изменения конструкции факельной установки с монтажом электрической воздуходувки. Недостатками являются необходимость регулярного технического обслуживания воздуходувки
и дополнительные расходы на электроэнергию [8].
При расчете выбросов факела в режиме бессажевого горения концентрации таких веществ, как метан, сероводород, оксид углерода, смесь углеводородов предельных С1-С5, смесь углеводородов предельных С6-С10 и бенз/а/пирен, показали значительное снижение до 98 %, а выбросы сажи исчезают полностью.
и дополнительные расходы на электроэнергию [8].
При расчете выбросов факела в режиме бессажевого горения концентрации таких веществ, как метан, сероводород, оксид углерода, смесь углеводородов предельных С1-С5, смесь углеводородов предельных С6-С10 и бенз/а/пирен, показали значительное снижение до 98 %, а выбросы сажи исчезают полностью.
Расчет выполнен согласно «Методике расчета выбросов вредных веществ, в атмосферу при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках», которая разработана Научно-исследовательским институтом охраны атмосферного воздуха [9].
Согласно выполненным расчетам, объем сокращения веществ по классам опасности [10]
представлен на графике ниже (рис. 1).
Согласно выполненным расчетам, объем сокращения веществ по классам опасности [10]
представлен на графике ниже (рис. 1).
Рис. 1. Эффективность сокращения выбросов загрязняющих веществ при замене сажевого оголовка на бессажевый
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при использовании оголовков бессажевого горения можно снизить выбросы как загрязняющих веществ, так и парникового газа метана,
с факелов сжигания ПНГ. Данное решение уже показало свою эффективность на некоторых установках, оно позволяет минимизировать влияние факелов на окружающую среду и способствует достижению целей как Компании ПАО НК «Роснефть», так и стратегическим целям Российской Федерации.
На Российском рынке существуют компании, осуществляющие перевооружение, проектирование, изготовление и монтаж факельных оголовков. Таким образом данное технологическое решение является полностью отечественной разработкой.
с факелов сжигания ПНГ. Данное решение уже показало свою эффективность на некоторых установках, оно позволяет минимизировать влияние факелов на окружающую среду и способствует достижению целей как Компании ПАО НК «Роснефть», так и стратегическим целям Российской Федерации.
На Российском рынке существуют компании, осуществляющие перевооружение, проектирование, изготовление и монтаж факельных оголовков. Таким образом данное технологическое решение является полностью отечественной разработкой.
Результатами проведенных расчётов подтверждается необходимость установки оголовков бессажевого горения для снижения выбросов веществ с факельных установок.
По результатам выполненного расчета выбросов загрязняющих веществ
от факельной установки в сажевом и бессажевом режимах горения, установлено, что объем сокращения выбросов веществ составляет: бензапирен до 73 %; сероводород до 97 %; сажа до 100 %; смесь углеводородов предельных С6-С10 до 98 %; метан до 98 %; оксид углерода до 92 %; смесь углеводородов предельных С1-С5 до 98 %.
Полученные данные могут способствовать достижению целей по стратегии «Роснефть-2030»: надежная энергия и глобальный энергетический переход», целям по «Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН. Ключевыми приоритетами которых являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности.
от факельной установки в сажевом и бессажевом режимах горения, установлено, что объем сокращения выбросов веществ составляет: бензапирен до 73 %; сероводород до 97 %; сажа до 100 %; смесь углеводородов предельных С6-С10 до 98 %; метан до 98 %; оксид углерода до 92 %; смесь углеводородов предельных С1-С5 до 98 %.
Полученные данные могут способствовать достижению целей по стратегии «Роснефть-2030»: надежная энергия и глобальный энергетический переход», целям по «Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года», Парижского соглашения по климату, а также 17 целей устойчивого развития ООН. Ключевыми приоритетами которых являются снижение углеродного следа, операционное лидерство и увеличение эффективности.
- Рощин П.В., Парамзин А.Р., Савельев А.А. и др. Сокращение выбросов парниковых газов: стратегия и методы декарбонизации нефтегазовых компаний // Нефть. Газ. Новации. 2024. № 7. С. 11–15.
- Рощин П.В., Парамзин А.Р., Савельев А.А. и др. Достижение углеродной нейтральности крупнейшими нефтегазовыми компаниями. Стратегии декарбонизации: анализ данных // Нефть. Газ. Новации. 2024. № 7. С. 16–23.
- Рашевская Ю.А., Рощин П.В., Губа А.С., Савельев А.А., Никитин А.В. Метан и углекислый газ в российском законодательстве // Вестник евразийской науки. 2023. Т. 15. № 2. 18 с.
- Парижское соглашение. Переговорный процесс и встречи. United Nations Climate Change. URL: https://unfccc.int/ru/informaciya-ob-onuv/chto-takoe-parizhskoe-soglashenie (дата обращения: 25.03.2025)
- Постановление Правительства РФ от 17.04.2024 N 492 (ред. от 24.09.2024) «О применении в 2024 и 2025 годах ставок платы за негативное воздействие на окружающую среду».
- Стратегия «Роснефть-2030». Перспективы развития и стратегии // Роснефть: официальный сайт. URL: https://www.rosneft.ru/about/strategy (дата обращения: 25.03.2025)
- Global Flaring and Methane Reduction Partnership. World Bank Group URL: https://www.worldbank.org/en/programs/gasflaringreduction (дата обращения: 25.03.2025) (In Eng).
- Кожин В.Н., Бодоговский С.В., Рощин П.В. и др. Минимизация негативного воздействия на окружающую среду при применении факельных установок с оголовками с высокоинтенсивными камерами сгорания // Нефтяное хозяйство. 2023. № 11. С. 60–63.
- Методика расчета выбросов вредных веществ в атмосферу при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках. Дата введения 01.01.98. Разработан научно-исследовательским институтом охраны атмосферного воздуха.
- Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 2 Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
- Рощин П.В., Зулпикаров А.А., Кощеев И.В. и др. Применение факельных оголовков бессажевого горения для сокращения объемов выбросов метана на объектах нефтегазодобычи // Нефтяное хозяйство. 2023. № 6. С. 102–105.
- Логинов А.А., Рощин П.В. Технико-экономические аспекты применения оголовков бессажевого горения для сокращения выбросов метана на факельных установках // Научно-технические конференции ООО «СамараНИПИнефть». Самара: 2023. 143 с.
Медников Д.А., Турутов А.С., Логинов А.А.,
Огородникова Е.М., Савельев А.А., Гилаев Г.Г.
ООО «СамараНИПИнефть» (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Самара, Россия;
Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия
Mednikovdm@yandex.ru
Огородникова Е.М., Савельев А.А., Гилаев Г.Г.
ООО «СамараНИПИнефть» (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Самара, Россия;
Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия
Mednikovdm@yandex.ru
Был произведен расчет выбросов таких веществ как: метан, сероводород, оксид углерода, смесь углеводородов предельных С1-С5, смесь углеводородов предельных С6-С10,
бенз/а/пирен, сажа с факельной установки в обычном режиме горения и в режиме бессажевого горения. При расчете использовалась «Методика расчета выбросов вредных веществ в атмосферу при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках». Так же проведен сравнительный анализ расчётов с применением бессажевого горения и горения в обычном режиме.
бенз/а/пирен, сажа с факельной установки в обычном режиме горения и в режиме бессажевого горения. При расчете использовалась «Методика расчета выбросов вредных веществ в атмосферу при сжигании попутного нефтяного газа на факельных установках». Так же проведен сравнительный анализ расчётов с применением бессажевого горения и горения в обычном режиме.
углеродный менеджмент, экология, объекты нефтедобычи, парниковые газы,
загрязняющие вещества, метан
загрязняющие вещества, метан
Медников Д.А., Турутов А.С., Логинов А.А., Огородникова Е.М., Савельев А.А., Гилаев Г.Г.
Применение оголовков бессажевого горения для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи // Экспозиция Нефть Газ. 2025. № 3. C. 80–83.
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-3-80-83
Применение оголовков бессажевого горения для минимизации воздействия на окружающую среду на объектах нефтегазодобычи // Экспозиция Нефть Газ. 2025. № 3. C. 80–83.
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-3-80-83
14.05.2025
УДК 502.131:504.7:621.315.618.4:62-623.1
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-3-80-83
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-3-80-83
Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88