USD ЦБ — 56,08 −0,15
EUR ЦБ — 60,85 +0,53
Brent — 51,68 −0,71%
понедельник 24 апреля 18:23

Техническая библиотека

Энергоресурсы, топливо // Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения

Сжиженный природный газ (СПГ) - природный газ, искусственно сжиженный путём охлаждения до −160 °C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.

На 75-99 % состоит из метана. Температура кипения −158…−163 °C.

В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.

Для использования подвергается испарению до исходного состояния.

При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением.

При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз.

1 тонна СПГ - это примерно 1,38 тыс м3 природного газа.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень.

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.

Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии - до 25 % от её количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

- конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости

- теплообменные процессы: рефрижераторный - с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 - 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м3 газа.

Недостаток технологии дросселирования - низкий коэффициент ожижения - до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

- каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,

- цикл с двойным хладагентом - смесью этана и метана,

- расширительные циклы сжижения.

Процесс сжижения газа:

процесс сжижения газа

Оборудование СПГ-завода:

- установка предварительной очистки и сжижения газа,

- технологические линии производства СПГ.

- резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара.

- для загрузки на танкеры - газовозы,

- для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50 % энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа).

При этом используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.

При этом дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.

На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.

При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.

Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.

Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.

Для использования СПГ подвергается регазификации - испарению без присутствия воздуха.

СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Доставка СПГ - это процесс, включающий в себя несколько этапов:

- Транспортируется СПГ на специализированных морских судах танкерах - газовозах, оборудованных криоцистернами, а также на спецавтомобилях.

- Затем СПГ регазифицируется.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.


Neftegaz.RU context