1 июля 2020
Сжиженный природный газ -экологически чистое резервное топливо
Во всем мире остро стоит вопрос о необходимости перехода на экологически чистую энергию. Сжиженный природный газ — наиболее экологичная альтернатива другим видам топлива, массово используемых для выработки энергии. В ближайшее время СПГ станет одним из самых перспективных направлений при выборе экологически безопасного топлива.
Рассмотрим преимущества СПГ перед другими энергоносителями со стороны экологических аспектов:
+ быстро испаряется при самых низких температурах;
+ выделяет весьма значительное количество тепла на единицу веса, при этом в меньшей степени загрязняет воздух продуктами сгорания (копотью);
+ не является токсичным веществом;
+ наиболее чистое минеральное топливо по критериям объемов парниковой эмиссии (при горении выбросов СО2 выделяется меньше на 20%).
Учитывая перечисленные преимущества, СПГ является эффективным решением проблемы выбора резервного топлива. СПГ особенно актуален для предприятий, где основным топливом является природный газ. Природный газ (которым и является СПГ) широко применяется в качестве топлива котлоагрегатов с максимально возможным КПД при полной автоматизации процесса. Таким образом применение СПГ в качестве резервного топлива на газопотребляющих предприятиях, позволит избежать остановки рабочих процессов при проведении ремонтных и пусконаладочных работ
Наряду с тем, что СПГ — экологичное, безопасное, надежное и энергетически эффектиное топливо, необходимо отметить, что его хранение отличается высокой компактностью, экономичностью. СПГ – это топливо будущего и является самым верным решением при выборе типа резервного топлива.
Хранение СПГ предусматривает наличие специализированных криогенных хранилищ, в качестве которых служат:
+ полуизотермические резервуары (хранение под избыточным давлением до 6 бар)
+ изотермические резервуары (хранение под давлением, близком к атмосферному)
Криогенные полуизотермические резервуары представляют собой вертикальные, либо горизонтальные сосуды и бывают двух видов: двухоболочечные резервуары СПГ и резервуары СПГ в кожухе.
И тот и другой вид резервуаров двухслойные, пространство между слоями используется для устройства термоизоляции, однако, у двухоболочечных резервуаров внешний слой равнопрочен внутреннему и позволяет сдерживать разлив СПГ при разгерметизации внутреннего сосуда, а также организованно сбрасывать образующиеся пары. Во втором случае кожух не используется для удержания СПГ внутри, а только для организованного слива в поддон резервуара при разгерметизации внутреннего сосуда.
Объем хранения полуизотермических резервуаров преднозначенных для объектов хранения СПГ начинается от 20 куб.м и достигает 1000 куб.м. Однако наиболее применяемые типоразмеры — это резервуары объемом 20 — 250 куб.м, а необходимый объем хранения СПГ достигается изменением количества резервуаров. Каждый резервуар оснащается арматурным шкафом, где расположена запорная криогенная арматура, отвечающая за наполнение резервуара и подачу СПГ потребителю. В качестве защиты от аварийной разгерметизации полуизотермические резервуары оснащаются предохранительными клапанами, а также системой противоаварийной защиты для стабилизации внутреннего давления.
Криогенные изотермические резервуары представляют собой двустенное сооружение располагаемое наземно, геометрический объем, конструктивные особенности которого определяются проектной организацией, в зависимости от функционального назначения и производительности комплекса СПГ.
Изотермические резервуары для хранения СПГ состоят из внутреннего и внешнего корпусов, термоизоляционного слоя между ними, конструкция вертикальных резервуаров предусматривает крышу, которая также снабжена термоизоляцией. Внутренний корпус двустенный и выполняется из материалов, рассчитанных на постоянное криогенное воздействие, а также предусматриваются решения по отводу избытка паров сжиженного природного газа. Внешний корпус сооружается из бетона, либо из хладостойкой стали и является герметичной несущей конструкцией хранилища, выдерживающей внешние и внутренние нагрузки.
Конструтивные и технологические решения резервуаров предусматривают несколько уровней наполнения СПГ, компрессор отпарного газа и погружные криогенные насосы в необходимом количестве для подачи СПГ потребителю и предотвращения температурного расслоения в толще жидкости. С целью предупреждения и предотвращения аварийных ситуации предусматривается полный контроль герметичности резервуаров по всему периметру корпуса, в том числе плоскости днища вертикального резервуара. Преимуществом таких резервуаров является хранение большого объема СПГ с низкой температурой хранения при давлении близком к атмосферному.
АО «Криогаз», на основании накопленного опыта предлагает свои услуги по комплексной реализации проектов создания ёмкостного парка СПГ от проектирования до сдачи объекта в эксплуатацию.
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