Использование сжиженных природных газов

1 8.Получение, транспорт и использование сжиженных природных газов.

Получение.Сжиженный природный газ получается при охлаждении природного газа. Сжижение природного газа производится для более легкого и компактного складирования или транспортировки потребителю.

Главным преимуществом сжиженного природного газа является то, что при сжижении его объем уменьшается в 600 раз. Плотность сжиженного природного газа примерно в 2 раза меньше плотности бензина.

Сжиженный природный газ — криогенная жидкость, которая хранится под небольшим избыточным давлением при температуре около 112 К (-161 градус C) в емкости с теплоизоляцией, и нетоксична.

В промышленных условиях СПГ получают способом охлаждения и конденсации природного газа; при этом давление его выбирают в пределах P = 3,5. 5,0 MПа (примерно 35. 50 атмосфер).

Для охлаждения и конденсации предусматривается сжатие рабочего тела (криоагента) в компрессорах и затем резкое снижение давления в специальных устройствах, называемых дроссельными.

Иногда схему цикла дополняют расширительные машины – турбодетандеры, в которых газ охлаждается при его расширении на лопатках рабочего колеса. Энергия вращательного движения расходуется на сжатие газа в компрессорах или на выработку электроэнергии в генераторах. Охлажденный криоагент пропускается в теплообменниках навстречу теплому потоку природного газа. Потоки разделены теплопередающими поверхностями.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СПГ.СНГ транспортируют трубопроводным, железнодорожным, морским и автомобильным транспортом

Трубопроводы используют для транспортировки значительных количеств СНГ от нефтеочистительного завода до вторичного рас­пределительного предприятия, расположенного в крупной про­мышленной зоне, или до очень крупных потребителей (современ­ный газоперерабатывающий завод, электростанция). В качестве примера можно назвать трубопровод СНГ в Фоули, по которому жидкий СНГ поступает на газовые заводы Управления газом рай­она Северной Темзы (Великобритания). К трубопроводам следует отнести и отводы, предназначенные для обслуживания других по­требителей. 1— морские танкеры; 2 — береговые нефтеочистительные предприятия; 3 — внутрнконтинентальные или прибрежные хранилища-базы; 4, 5 — железнодорожные и автомобильные ци­стерны; 6 — гаэонаполннтельные станции промышленных потребителей, жилищно-бытового сектора; 7 — кустовая база; 8 — центральная база-распределитель; 9 — трубопроводы- 10 — место производства СНГ; 1 — нефть (импорт);II-баллонный СНГ в жилищно-бытовой сектор; III — СНГ мелким потребителям; IV — СНГ на технологические нужды

Железнодорожный транспорт используют для перевозки незна­чительных количеств СНГ, которые невыгодно транспортировать по трубопроводу. Железнодорожный состав формируют из отдель­ных цистерн, вмещающих до 50 т бутана или 40 т пропана. Их устанавливают на двухосные тележки. Общая масса продукта, перевозимого одним составом, в этом случае равна 500 т и более.

Железнодорожная цистерна — это аппарат высокого давления, автоклав. Она сама и ее несущая рама рассчитаны и сконструиро­ваны в соответствии с требованиями техники безопасности на железнодорожном транспорте. В состав арматуры цистерны вхо­дят дыхательные клапаны, патрубки для залива н слива жидких СНГ, обратный паровой клапан, клапан безопасности, указатель уровня жидкости, манометр, штуцер, который может быть исполь­зован для отбора проб, и термометр. Клапан безопасности и дыха­тельные клапаны расположены в верхней части цистерны, а осталь­ные арматура и приборы, сгруппированные вместе, — в нише или на боковой стенке ее. Система соединительных патрубков и арма­туры дублируется в связи с тем, что цистерна может подаваться на запасные пути потребителя с разных направлений. Приборная и арматурная ниши надежно закрываются раздвижными двер­ками. Трубопроводы для подачи жидкой и паровой фаз снабжены самозапорными соединительными муфтами. Это позволяет сводить к минимуму утечки СНГ в атмосферу при соединении и разъедине­нии железнодорожных цистерн, а следовательно, и пожароопас-ность в результате возгорания паров СНГ.

Морской транспорт. Если нефтеперерабатывающие заводы и потребители расположены на побережье, то пропан и бутан наи­более целесообразно транспортировать Морским путем. Емкости на береговых базах, как правило, представляют собой резервуары повышенного давления с единичной вместимостью до 1000 м 3 (500 т) СНГ. На танкерах можно перевозить до 40 тыс. м 3 (20 тыс. т) СНГ при постоянном охлаждении их до —50″С. В од­них и тех же емкостях нецелесообразно перевозить различные жидкие газы (бутан, пропан, аммиак, бутадиен и пропилен), так как возникает опасность засорения одного продукта другим из-за неполной очистки и некачественной проверки танков между погру-зочно-разгрузочными операциями.

Автомобильный транспорт является наиболее распространен­ным видом транспорта для перевозки небольших количеств СНГ между нефтеочистительными заводами или базами вторичного распределения и местными потребителями. Большинство пред­назначенных для этой цели грузовых автомобилей оборудованы перекачивающими насосами, позволяющими обслуживать тех по­требителей, которые не располагают разгрузочным оборудованием. Некоторые автомобили имеют счетчики для учета доставляемого продукта, хотя более точным средством учета является взвешива­ние автоцистерны на заправочной станции перед отправкой ее в рейс и по возвращении, что позволяет определить расход СНГ как топлива на собственные нужды.

В состав прочего оборудования входят соединительные рукава, манометр, термометр, указатель уровня жидкости и клапан безопасности.

Использование. Сжиженные или, как часто называют, жидкие углево­дородные газы — пропан, бутан и их смеси, широко при­меняются при газоснабжении коммунально-бытовых пот­ребителей. В настоящее время большая часть квартир в стране газифицирована сжиженными газами. Широко используется сжиженный газ для отопления животновод­ческих помещений с помощью горелок инфракрасного из­лучения. К потребителям газ доставляют и специальных герметически закрытых сосудах или резервуарах под давлением в несколько атмосфер. Крупные потребители (многоэтажные дома, коммунальные предприятия), как правило, снабжаются газом от резервуарных установок по газопроводам, как при снабжении природным газом. Иногда целые районы и даже города снабжаются сжи­женным газом по газовым сетям, источником для кото­рых служит группа резервуаров. Мелкие потребители (не­большие дома и отдельные квартиры) газ получают в баллонах.

Сжиженный природный газ является качественным моторным топливом, обладающим высокой теплотворной способностью и хорошими антидетонационными свойствами. СПГ не токсичен, не загрязняет топливной системы, не вызывает коррозии. При его применении увеличивается срок службы оборудования; в 2 раза снижается расход масла и увеличивается межремонтный ресурс. Не менее важен и экологический аспект. СПГ в автомобильных моторах сгорает практически полностью; по сравнению с бензиновым выхлопом содержание углеводородов в воздухе сокращается в 2. 3 раза, окиси азота – в 2 раза, окиси углерода – в 10 раз.

Источник

Применение СПГ

После доставки потребителю сжиженный природный газ используется в качестве энергоносителя для тех же целей, что и обычный природный газ. Основные области применения СПГ это производство тепла и электричества, использование в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах. Ниже представлен более широкий список.

Использование сжиженного природного газа

1. Газификация коммунальных и промышленных объектов, удаленных от магистральных или распределительных трубопроводов
2. Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период (т. н. пик-шейвинг, от англ. LNG Peak Shaving)
3. Применение СПГ на различных видах транспорта в качестве моторного топлива
4. Получение тепловой и электроэнергии, а также промышленного холода
5. СПГ как сырье для использования в химической промышленности

Следует отметить, что вышеуказанные области применения СПГ могут совмещаться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал СПГ может быть использован для поставки его на удаленные объекты в качестве топлива для транспорта и создания резерва топлива на период больших нагрузок в магистральных и газораспределительных сетях.

На мировых рынках широкое использование сжиженного природного газа прежде всего обусловлено тем, что, по ценам, СПГ либо находится в одной ценовой категории с жидкими видами топлива (углеводородными), либо дешевле их. Вдобавок к этому, топливо СПГ более экологически чистое.

Использование СПГ в качестве энергоносителя решает следующие задачи:

• Газификация удаленных объектов
• Сокращение издержек, связанных с газификацией, вследствие отказа от разработки, сооружения и обслуживания некоторой части объектов газоснабжения (межпоселковых распределительных газопроводов, газопроводов-отводов)
• Снижение количества выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду при замене, например, каменного угля или мазута природным газом
• Снижение затрат на энергоносители
• Комплексное получение тепловой и электроэнергии

В настоящее время организация производства и внедрение технологий с использованием сжиженного газа в энергетической отрасли имеет важное перспективное значение.

СПГ — экологический вид топлива

Имея хорошие энергетические характеристики и высокое октановое число, сжиженный газ используется не для одной лишь газификации населенных пунктов и объектов промышленности, но и как моторное топливо на различных видах транспорта. Физико-химические, энергетические и экологические свойства природного газа делают его довольно перспективным видом топлива, использование которого может дать ощутимый положительный эффект в некоторых вопросах. Экологическая безопасность и топливная экономичность двигателей, работающих на природном газе, снижение износа деталей газового двигателя, уменьшение расхода масла — вот характерные особенности.

Применение СПГ на транспорте преследует следующие цели:

• Экономию денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива
• Обеспечение в перспективе устойчивого топливоснабжения (учитывая динамику изменения объемов нефтегазодобычи, сравнительный анализ запасов нефти и газа, прогнозы истощения месторождений)

СПГ как моторное топливо для автомобильного транспорта применяют в Соединенных Штатах Америки, Франции, Нидерландах, Норвегии, Германии и других странах. Помимо автотранспорта, сжиженный газ в качестве моторного топлива применяется и на других видах транспорта (водный — газовозы, железнодорожный — газотепловозы). На сегодняшний день уже насчитывается более двух сотен морских судов-метановозов, которые используются для транспортировки СПГ и применяют его в качестве моторного топлива. Во многих развитых странах ведутся работы по использованию сжиженного природного газа на морском, речном и ж/д транспорте.

На сегодняшний день применение СПГ в качестве моторного топлива – довольно интенсивно развивающееся направление, которое в дальнейшем должно стать самостоятельной отраслью экономики развитых стран.

Источник