Производство экологически чистых жидких моторных топлив из природного газа
Тошев, Ш. О. Производство экологически чистых жидких моторных топлив из природного газа / Ш. О. Тошев, Ф. М. Фозилов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 4 (84). — С. 276-278. — URL: https://moluch.ru/archive/84/15803/ (дата обращения: 18.08.2023).
Тенденция уменьшения добычи жидких углеводородов повлекла за собой снижение объёмов производства моторных топлив и всей гаммы продукции, получаемой из них.
На фоне этой тенденции предусматривается дальнейшее увеличение добычи природного газа, который для Узбекистана в данных условиях приобретает стратегическое значение не только в качестве первичного энергоносителя, но и как ценного сырья для получения синтетического жидкого топлива.
Основными направлениями использования продуктов GTL («газ-в-жидкость») в мире на ближайшую перспективу является транспорт, энергетика и объекты коммунально-бытового назначения.
С экологической точки зрения природный газ имеет определенные преимущества перед нефтью: получаемые из него моторные топлива не содержат серы, азота и состоят в основном из предельных парафиновых углеводородов прямой цепочечной структуры.
По имеющимся технологиям при производстве жидких синтетических топлив возможно получение практически всей гаммы продуктов, вырабатываемых из нефти, например высококачественных парафинов и восков, используемых в производстве машинных масел, консистентных смазок, синтетических моющих средств, фракции альфа-олефинов, церезина, растворителей, парфюмерной продукции.
Получение жидких синтетических моторных топлив и продукции углеводородного синтеза из природного газа выполняется по имеющимся технологиям, с помощью процессов, представленных на схеме.
Синтетические моторные топлива, по сравнению с традиционными моторными топливами, помимо серьезных экологических преимуществ (содержание ароматики менее 1 %, серы- менее 5 ppm, в то время как в соответствии с Всемирной хартией для общемирового моторного топлива к 2015г ставится задача достичь содержание, серы менее 50 ppm и ароматики более 10 %) имеют более высокие эксплуатационные характеристики. Для их доставки к потребителю может быть использована существующая система распределения моторных топлив.
Процессы получения жидких синтетических моторных топлив и продукции углеводородного синтеза из природного газа
Ведущие западные компании предполагают возможным три базовых направления развития проблемы «газ-в-жидкость» по видам энергоносителей:
1. Производство метанола — проект поддерживается компаниями «Фостер Уилер» (США), «Тойота» (Япония), «Даймлер-Крайслер» (ФРГ-США).
2. Производство диметилового эфира (ДЭМ) — проект поддерживается компаниями «Бритиш Петролеум-Амоко» (Англия-США), «Марубени» (Япония).
3. Производство СЖТ по Фишеру-Тропшу — проект поддерживается компаниями «Сасол» (ЮАР), «Шелл» (Голландия), «Эксон» (США), «Синтролеум» (США).
Каждое из этих направлений на данном этапе имеет свои положительные и отрицательные моменты.
Базовый продукт СЖТ, дизельная фракция, находит применение как самостоятельное экологически чистое топливо и как высококачественный компонент нефтяных топлив. Вместе с тем, процесс производства СЖТ по сравнению с метанолом и ДЭМ имеет больше стадий и более капиталоемок.
Основными предпосылками создания конкурентоспособных производств СЖТ, наряду с созданием и развитием новых перспективных технологий являются:
кооперация в рамках проекта по производству СЖТ. Имеется в виду извлечение и использование в качестве товарного продукта газового конденсата; сюда же относится комплексное использование всех получаемых на стадии синтеза СЖТ продуктов, в частности высокочистых парафинов, спиртов и других химических продуктов; важным фактором экономии является также использование энергоэкономичных схем организации производства;
низкая цена исходного природного газа. Предполагается, что сооружение установок по производству СЖТ будет организовано поблизости от газовых месторождений, что позволяет обеспечить относительно невысокую цену газа.
1. Назаров У. С., Курбонов А. А. Технология глубокой переработки газа с выделением сжиженного углеводородного газа и перспективы производства синтетического жидкого топлива на газоперерабатывающих предприятиях Республики Узбекистан // Сб. трудов республиканской научно-технической конференции «Актуальные проблемы химии и химической технологии», Ташкент, 2004, с. 35–37.
2. Кессель И. Б., Мирошниченко Д. А. Концепция конверсии природного газа в жидкие легко транспортируемые продукты и моторные топлива // Материалы научно-технического совета ОАО «Газпром» Москва, 2002, с.3–5.
3. Самсам Бахтиари А. М. Получение жидких топлив из природного газа: проблемы и перспективы // Нефтегазовые технологии, № 2,2003, с.61–62.
4. Фрейде Дж.Ф., Гамлин Т., Эшли М. Окончательно «чистое» топливо — продукты технологии GTL // Нефтегазовые технологии, № 3, 2003, с.76–78.
Основные термины (генерируются автоматически): природный газ, США, топливо, GTL, производство, углеводородный синтез, Япония.
Источник
Что такое СПГ
Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, преимущественно метан, переведенный в жидкое состояние путем конденсации при криогенных температурах. При атмосферном давлении температура конденсации природного газа составляет порядка −161,5 °С. В процессе сжижения природного газа происходит уменьшение его объема ориентировочно в 600 раз. СПГ представляет собой нетоксичную жидкость с относительно высокой массовой теплотой сгорания.
Производство СПГ
Малотоннажное производство СПГ осуществляется на комплексах по сжижению природного газа (КСПГ), предназначенных для приёма из газотранспортной системы, коммерческого учёта, предварительной подготовки и осушки природного газа, сжижения природного газа и дальнейшего отпуска СПГ потребителю. Типовая производительность малотоннажных КСПГ в среднем составляет менее 10 т/ч СПГ.
Существуют различные технологии производства СПГ, на территории РФ функционируют КСПГ, работающие по циклам высокого давления с применением компрессора и холодильной машины; среднего давления с применением турбодетандерных агрегатов; полного сжижения с внешним закрытым азотным циклом.
С учетом особенностей газотранспортной системы России, в частности наличием газораспределительных станций с большим перепадом входного и выходного давлений, перспективным является устройство КСПГ на ГРС по циклу среднего давления с применением турбодетандерных агрегатов.
Природный газ поступает на КСПГ по отводу от газопровода высокого давления, расположенному до объекта редуцирования газа. Производится коммерческий учет расхода газа через КСПГ, его фильтрация от механических примесей и отделение капельной жидкости. Далее газ поступает в блок комплексной очистки, где происходит удаление воды, диоксида углерода и других примесей перед подачей газа в технологическое оборудование.
Очищенный газ последовательно охлаждается в теплообменных аппаратах криогенного блока, дросселируется и направляется в сепаратор, где происходит разделение полученной парожидкостной смеси. Часть природного газа пропускается через детандерные агрегаты, где газ совершает работу на лопатках турбины, которая может быть использована для генерации электроэнергии на собственные нужды; при расширении газ охлаждается, и его холод рекуперируется в блоке сжижения. Произведенный СПГ отводится на хранение либо отгрузку потребителю, а неожиженная часть потока газа возвращается в газопровод низкого давления.
Особенностью выбранной технологии является необходимость наличия потребителя газа низкого давления для осуществления сброса неожиженной в технологическом процессе части газа. К преимуществам данной технологии относятся низкие эксплуатационные расходы КСПГ, минимальное энергопотребление основного технологического блока и энергетическая автономность за счет генерации энергии на собственные нужды.
Сферы применения СПГ
В качестве газомоторного топлива на крио-АЗС и экипировочных пунктах. КПГ, получаемый путем регазификации СПГ, является наиболее востребованным ресурсом для легкового автотранспорта и с/х техники, а СПГ – для пассажирского и грузового авто-, ж/д- и водного транспорта.
В качестве топлива энергоустановок предприятий и отдельных объектов энергетики, топлива хозяйственно-бытовых нужд населения. Для автономной газификации потребителей СПГ доставляется до СПХР (систем приема, хранения и регазификации), где проходит через процесс регазификации перед дальнейшей подачей по трубопроводам.
Электрической энергии, которая может быть получена при производстве СПГ на перепаде давления газа и при его регазификации.
Преимущества СПГ перед традиционными видами топлива
СПГ имеет ряд коммерческих, экологических и энергетических преимуществ перед традиционными видами топлива при применении как в качестве моторного топлива, так и топлива энергоустановок.
Более высокие показатели массовой низшей теплоты сгорания топлива и коэффициент полезного действия энергетического оборудования
Источник