Интеграция установки по производству водорода с газотурбинной станцией на нефтегазовых месторождениях

Н. А. Мезаал; А. А. Калютик; К. А. Али

doi:10.71759/rrrw-y189

Интеграция установки по производству водорода с газотурбинной станцией на нефтегазовых месторождениях

Н. А. Мезаал, А. А. Калютик, К. А. Али

Аннотация

Рассмотрена проблема утилизации попутного нефтяного газа на месторождениях Ирака, где до 70 % объема сжигается в факелах. Предложено технико-экономическое обоснование внедрения интегрированной системы «газотурбинная установка — паровая конверсия метана» (GT-SMR) на месторождении «Восточный Багдад» (Ирак). Разработана тепловая схема комбинированного производства водорода и электроэнергии, использующая отходящее тепло газотурбинной установки для обеспечения эндотермической реакции паровой конверсии метана. Проведен анализ состава углеводородов сырья, подтвердивший его пригодность для производства водорода. Выполнены термодинамический и технологический расчёт процесса, включая определение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса реакций чего (1 и 2), расчеты равновесного состава продуктов и материального баланса.

Ключевые слова

водород, паровая конверсия метана ПКМ, газотурбинная установка ГТУ, материальный баланс

Полный текст:

PDF

Литература

World Bank. Global Gas Flaring Tracker Report 2025 Washington, DC: World Bank Group; July 2025. — 55 p.

Ahmed A. Maaroof. The cost of inefficiency: A techno-economic assessment of gas flaring in Iraq / Ahmed A. Maaroof, Joseph D. Smith, Mohammed H. S. Zangana // Energy Policy, Volume 213, 2026, 115215, ISSN 0301-4215, DOI: 10.1016/j.enpol.2026.115215.

Herraiz, L. Sequential Combustion in Steam Methane Reformers for Hydrogen and Power Production With CCUS in Decarbonized Industrial Clusters / L. Herraiz, M. Lucquiaud, H. Chalmers and J. Gibbins // Front. Energy Res. (2020) 8:180. DOI: 10.3389/fenrg.2020.0018.

Tran, M. H. Design and thermodynamic analysis of a hybrid gas turbine-steam methane reforming system / M. H. Tran, & S. E. Hosseini // Future Technology, 2024. — 4(1), 1 – 11, DOI: 10.55670/fpll.futech.4.1.1.

Enayatizade, Hossein. Techno-economic evaluation of a new CCHP system with a hydrogen production unit / Hossein Enayatizade, Mahmood Chahartaghi, Seyed Madjid Hashemian, Alireza Arjomand, Mohammad Hossein Ahmadi // International Journal of Low-Carbon Technologies, Volume 14, Issue 2, June 2019, Pages 170–186, DOI: 10.1093/ijlct/ctz017.

Гончаренко, А. На месторождении East Baghdad, расположенном в центральной части Ирака, обнаружены огромные запасы нефти / А. Гончаренко. 21 января 2025. Источник: https://neftegaz.ru/news/Geological-exploration/ 876346-na-mestorozhdenii-east-baghdad- raspolozhennom-v-tsentralnoy-chasti-iraka- obnaruzheny-ogromnye-zapasy/.

Мезаал, Н. А. Анализ состава углеводородов для оценки пригодности природного газа для производства водорода на нефтегазовом месторождении EBS в Ираке / Н. А. Мезаал, А. А. Калютик, Б. Х. А. Расоол, Ч. Т. Фонг // Сб. тезисов ПОЛИТЕХ-ПРЕСС-2025 (Современные технологии и экономика энергетики) 24 апреля 2025.

Нaумов, Г. Б. Справочник термодинамических величин / Г. Б. Наумов, Б. Н. Рыженко, И. Л. Ходаковский; под ред. чл.-кор. АН СССР А. И. Тугаринова. — М.: Атомиздат, 1971. — 240 с.

Фатеев, В. Н. Разработки и исследования водородных энергетических систем в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» / В. Н. Фатеев, В. И. Порембский, С. А. Григорьев и др. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. — № 23(2). — С. 128 – 148.

IRENA (2022), Geopolitics of the Energy Transformation: The Hydrogen Factor, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/rrrw-y189