Регазификация
Регазификация — технологический процесс по переводу сжиженного природного газа (СПГ) в газообразное состояние при использовании энергии (температуры) окружающей среды (т. е. без использования специального теплоносителя) в проточных системах испарения. Нагрев СПГ осуществляется в атмосферных теплообменниках (испарителях) с выдачей газа при температуре на 15–20 С ниже температуры окружающей среды. СПГ в качестве газомоторного топлива используется только в газообразном состоянии. Емкости для хранения и транспортирования СПГ — сосуды Дьюара, обеспечивающие минимальный теплоподвод, которые работают при давлениях 0,3–1,6 МПа.
Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина . М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик . 2004 .
Смотреть что такое «Регазификация» в других словарях:
- регазификация — (напр. сжижение природного газа) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN regasification … Справочник технического переводчика
- Регазификация сжиженного природного газа — процесс преобразования сжиженного природного газа из жидкого состояния в газообразное;. Источник: Постановление Правительства РФ от 29.12.2000 N 1021 (ред. от 16.04.2012) О государственном регулировании цен на газ и тарифов на услуги по его… … Официальная терминология
- Регазификация сжиженного природного газа — Регазификационный терминал Негиси компании Tokyo Gas в японском городе Иокогама Регазификация сжиженного при … Википедия
- Сжиженный природный газ — Страны экспортёры (красный) и импортёры (синий) СПГ в 2009 году Сжиженный природный газ (СПГ, англ.& … Википедия
Источник
Регазификация СПГ
Регазификационный терминал, как правило, является наименее капиталоемким звеном производственно-сбытовой цепочки СПГ. В настоящее время применяется несколько систем регазификации. Определяющими факторами при выборе системы регазификации СПГ служат операционные затраты (потребление топлива, техническое обслуживание), природоохранные издержки (например, объем выбросов) и наличие поставщиков оборудования на рынке. Важными факторами являются также климатические условия и географическое положение.
Немаловажное значение имеет качество природного газа и его взаимозаменяемость. Это обусловлено не только тем, что регазифицированный СПГ в настоящее время поступает в систему газоснабжения, но и тем, что два динамично развивающихся импортера – Соединенное Королевство и США – установили более низкие требования к теплотворной способности газа по сравнению с такими традиционными импортерами природного газа, как Япония. При этом ожидается существенный рост объемов импорта в эти страны в последующие годы. Вкратце изложим суть данного вопроса.
Взаимозаменяемость газа определяется как «способность заменять одно газообразное топливо другим в процессе сжигания без существенного изменения характеристик производственной безопасности, эффективности и производственных характеристик, равно как без существенного увеличения выбросов загрязнителей атмосферного воздуха» * . Проблема взаимозаменяемости существует в газовой отрасли уже давно.
Число Воббе (W) является основным показателем теплового потока, горючих свойств газа и, следовательно, функциональной взаимозаменяемости топливных газов. Оно определяется как соотношение между высшей теплотой сгорания (ВТС) и удельной плотностью соответствующей газовой смеси (УП газа).
W = ВТС / (УП газа) ½
ВТС — высшая теплота сгорания, УП — удельная плотность
В 2002 году Форум Европейского Союза по регулированию газовой отрасли учредил Европейскую ассоциацию по оптимизации обмена энергией (EASEE-gas), которая, в частности, ставит перед собой задачу по установлению общей деловой практики в области стандартизации показателей качества природного газа. Она предложила применять параметры качества газа по числу Воббе в пределах от 47 МДж/м 3 до 54 MДж/м 3 . Европейская комиссия также поручила Европейскому комитету по стандартизации (CEN) подготовить стандарт по качеству газа, который можно было бы выполнять с приемлемыми результатами при разумном уровне затрат. Мандат CEN включает в себя проведение обследования всего газового оборудования в странах Евросоюза и осуществление общеевропейской программы испытаний репрезентативной выборки приборов.
В США имеются нормативы по качеству и взаимозаменяемости газа как на уровне отдельных штатов, так и на федеральном уровне. Стремясь к гармонизации различных мер и нормативов, Национальный совет по газу (NGC) подготовил руководящий документ (см. сноску), в котором проведен обстоятельный обзор данной проблематики и сделан вывод о том, что колебание числа Воббе в диапазоне ±4% от обычных или первоначальных местных параметров газа является приемлемым. Федеральная комиссия по регулированию в области энергетики (FERC) заявила о своей поддержке временных руководящих принципов NGC.
* «White Paper on Natural Gas Interchangeability and Non-Combustion End Use» NGC+Interchangeability Work Group, US FERC (2005).
Источник: «Развитие рынка СПГ: роль Энергетической Хартии» (Секретариат Энергетической Хартии, 2008)
Источник
Регазификация: принцип и технологический расчет
Регазификация СПГ обычно производится в теплообменниках, где СПГ подогревается горячим теплоносителем и которые рассчитываются исходя из расхода СПГ, который необходимо регазифицировать, и температуры и давления, требуемых в газораспределительной системе.
В метановом терминале наиболее часто в качестве теплоносителя используется морская вода, а теплообменники типа «регазификатор с орошением» (морская вода стекает вдоль вертикальных трубок, в которых СПГ циркулирует под давлением и постепенно испаряется снизу вверх в этих трубках).
Необходимость корректировки параметров природного регазифицированного газа в соответствии с условиями распределительной сети, в которую он поступает, и возможность рекуперации холода СПГ являются двумя критериями, которые благодаря их комбинации позволяют сооружать различные установки регазификации как с точки зрения способа регазификации, так и с точки зрения используемых теплообменников.
Корректировка параметров распределяемого газа
Независимо от необходимости согласования давления и температуры на выходе из регазификаторов с давлением и температурой в газораспределительной сети, качество газа также должно быть соответствующим образом отрегулировано.
Для этого могут быть использованы различные способы как до, так и после регазификации:
- обеднение закачкой жидкого азота в СПГ, закачкой воздуха или извлечением тяжелых углеводородов после регазификации;
- обогащение закачкой пропан-бутановой фракции после регазификации.
Рекуперация холода из СПГ
По соображениям рационализации производства и экономии энергии в процессе регазификации можно рассмотреть различные способы утилизации холода СПГ в потребляющих холод отраслях промышленности вместо того, чтобы просто выпускать его в окружающую среду.
Анализ энтальпийной диаграммы одного из СПГ при данном давлении позволяет оценить количество тепла, необходимого для его разогрева, или наоборот, количество холода, которое он может отдать.
Характеристики различных СПГ | ||||||
CH4 | СПГ1 | СПГ2 | СПГ3 | |||
Состав, ммоль % | Азот | N2 | 0,00 | 0,20 | 0,30 | 1,40 |
Метан | C1 | 100 | 96,60 | 91,125 | 36,40 | |
Этан | C2 | 0,00 | 3,20 | 5,35 | 8,50 | |
Пропан | C3 | 0,00 | 0,00 | 1,50 | 2,30 | |
Изобутан | IC4 | 0,00 | 0,00 | 0,26 | 0,33 | |
n-бутан | nC4 | 0,00 | 0,00 | 0,35 | 0,52 | |
Пентан | C5+ | 0,00 | 0,00 | 0,115 | 0,00 | |
Объемная масса, кг · м -3 | 430,5 | 454,3 | 473,2 |
Количество холода зависит от состава СПГ, его давления и температуры, при которых снимается холод. Это количество: больше при низком, чем при высоком давлении; при данном давлении зависит от уровня температуры; изменение энтальпии СПГ в зависимости от температуры нелинейно.
Холод, заключенный в СПГ, может быть использован для охлаждения другого тела непосредственно теплопередачей. Эта отдача тепла может быть напрямую оценена по изменению энтальпии СПГ. Доля холода от заключенного в СПГ общего его количества, которая может быть рекуперирована на трех температурных уровнях, показана в нижеследующей таблице:
Пределы изменения температуры СПГ, °С | Доля холода, которая может быть рекуперирована теплопередачей при давлении 9,0 МПа, % |
–150 … –100 | 24 |
–100 … –50 | 34-42 |
–50 … 0 | 33-42 |
С другой стороны, холод, заключенный в СПГ, может быть превращен в работу в термодинамическом цикле с двумя изотермами между температурой холодного источника, которым является СПГ, и температурой горячего источника. Максимальное значение рекуперируемой работы может быть рассчитано, принимая в качестве горячего источника окружающую среду с температурой 25°С, что идеально подходит для температуры СПГ, исходя из второго начала термодинамики:
dW = dQ (1 – T0/T), где
T – температура СПГ (T < T0);
dQ – теплота, переданная в цикле;
R = dW/dQ = T0/T – 1
Эффективность R превращения холода СПГ в работу уменьшается с увеличением температуры СПГ и, следовательно, это превращение более рентабельно для СПГ на самом низком температурном уровне.
Пределы изменения температуры СПГ, °С | Доля от общего количества холода СПГ, рекуперируемая превращением холода в работу при давлении 9,0 МПа, % |
–150 … –100 | 48 |
–100 … –50 | 33-38 |
–50 … 0 | 14-18 |
В заключение отметим, что при очень низких температурах количество располагаемого холода не очень значительно (1/4 располагаемого количества между –150°С и –100°С), но позволяет получить большую часть полной работы, которая может быть рекуперирована (1/2) (Р = 9,0 МПа).
Имеются способы утилизации холода СПГ по каждому из таких двух путей – теплопередачей или преобразованием в работу, которые являются внутренними или внешними по отношению к собственно регазификации СПГ.
Работа, эквивалентная одной фригории (единицы холода),
в зависимости от температуры.
Источник: «Энциклопедия газовой промышленности» (1994)
Источник