ИА Neftegaz.RU. Во время морского перехода танкера-газовоза процесс регазификации (выкипания, испарения) метана до газообразного агрегатного состояния происходит постоянно.
Это связано с разницей температур окружающей среды и сжиженного природного газа (СПГ), который обычно транспортируют при температуре близкой к точке его кипения около -160°С.
На Западе такой газ получил название BOG (Boil-off gas), в РФ - это отпарной газ.
Ранее отпарной газ выбрасывали в атмосферу во время морского перехода танкер- газовоза.
Проблема в том, что при испарении компонентов газа, состав СПГ не только меняется и не соответствовал контрактному, его еще становилось меньше на объем испарившегося газа.
Сначала выкипали более легкие компоненты, имеющие низкую температуру кипения.
Доставленный СПГ при регазификации имел большую плотность, чем при загрузке в танкер-газовоз, ниже % содержания метана и азота, но выше % содержания этана, пропана, бутана и пентана.
В зависимости от условий поставки (Инкотермс) убытки несли либо поставщики, либо получатели СПГ.
Снизить убытки можно с помощью установки повторного сжижения отпарного газа (УПСГ), которая позволяет вернуть испарившиеся компоненты СПГ.
УПСГ - это установка отдельными линиями с BOG компрессорами, в которой повторное сжижение метана автоматизированно идет за счет отвода теплопритоков в окружающую среду.
В 1969 г поршневой компрессор для сжиженного природного газа BOG был разработан японской IHI Rotating Machinery Engineering, дочкой IHI Corporation.
Основная роль BOG компрессора заключается в поддержании давления в резервуаре СПГ в требуемом диапазоне. Причем, температура всасывания газа является криогенной, вплоть до -160 ° С, поэтому высоки требования к промышленной безопасности.
Принцип работы УПСГ:
- отпарной газ сжимается компрессором и посылается в «холодный ящик»;
- в Ящике газ охлаждается при помощи закрытой рефрижераторной петли (цикл Брайтона). Азот является рабочим охлаждающим агентом. Криогенная температура создается внутри «холодного ящика» методом циклического сжатия - расширения азота. Газообразный азот с давлением 13,5 бара сжимается до 57 бар в 3-ступенчатом центробежном компрессоре и при этом охлаждается водой после каждой ступени. После последнего охладителя, азот поступает в «теплую» секцию криогенного теплообменника, где охлаждается до -110С°, и затем расширяется до давления 14,4 бар в 4й ступени компрессора - расширителе. Из расширителя газ с температурой около -163С° поступает в «холодную» часть теплообменника, где он охлаждает и сжижает пар метана. Азот затем идет через «теплую» часть теплообменника, перед тем как поступить на всасывание в 4-ступенчатый компрессорно-расширительный блок- интегрированный центробежный компрессор с одной расширительной ступенью, который способствует компактности установки, уменьшению стоимости, улучшению контроля охлаждения и снижению потребления энергии.Оборудование: компрессор, пластинчатый криогенный теплообменник, отделитель жидкости и насос для возврата метана;
- испарившийся метан, удаляется из танка центробежным компрессором. Пар метана сжимается до 4,5 бара и охлаждается при этом давлении приблизительно до температуры - 160С° в криогенном теплообменнике. Этот процесс конденсирует углеводороды в жидкое состояние. Фракция азота, присутствующая в паре не может быть сконденсирована при этих условиях и остается в виде газовых пузырьков в жидком метане.
- из отделителя жидкости, жидкий метан сбрасывается в танк, а газообразный азот и частично пары углеводорода сбрасываются в атмосферу или сжигаются.
Теоретически, отпарной газ после сжатия и зависимости от потребностей, может быть направлен:
- для повторного сжижения,
- подаваться газотранспортную систему (ГТС) промпотребителям в качестве топлива для ТЭС;
- направляться в ГТС для использования домохозяйствами.
