Neft va gaz

Suyultrilgan gaz ishlab chiqarish tehnologiyasi
Tabiiy gazni suyuq holatga aylantirish bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Birinchidan, barcha aralashmalar chiqariladi - birinchi navbatda karbonat angidrid, ba'zan esa oltingugurt birikmalarining minimal qoldiqlari. Keyin suv chiqariladi, aks holda u muz kristallariga aylanib, suyultirish zavodini yopishi mumkin.
Qoida tariqasida, keyingi yillarda gazni namlik, karbonat angidrid va og'ir uglevodorodlardan kompleks tozalash uchun molekulyar elaklarda gazni chuqur tozalashning adsorbsion usuli qo'llaniladi.
Keyingi bosqich - og'ir uglevodorodlarning ko'p qismini olib tashlash, undan keyin asosan metan va etan qoladi. Keyin gaz asta-sekin sovutiladi, odatda bir qator issiqlik almashtirgichlarda (chiller evaporatorlari) ikki davrli sovutish jarayoni. Tozalash va fraksiyalash, shuningdek, sovutishning asosiy qismi yuqori bosim ostida amalga oshiriladi. Sovuq bir yoki bir nechta sovutish davrlari tomonidan ishlab chiqariladi, bu esa haroratni -160 ° S ga tushirishga imkon beradi. Keyin u atmosfera bosimida suyuqlikka aylanadi.
suyultirilgan gaz ishlab chiqarish

Tabiiy gazni suyultirish jarayoni (LNG olish)

Tabiiy gazni suyultirish faqat kritik haroratdan pastroq sovutilganda mumkin. Aks holda, gazni juda yuqori bosimda ham suyuqlikka aylantirib bo'lmaydi. Tabiiy gazni kritik haroratga (T \u003d T cr) teng haroratda suyultirish uchun uning bosimi kritikga teng yoki undan katta bo'lishi kerak, ya'ni P > Pkt. Tabiiy gaz kritik darajadan past bosim ostida suyultirilganda (P < Pkt), gazning harorati ham kritik darajadan past bo'lishi kerak.

Tabiiy gazni suyultirish uchun ham ichki sovutish tamoyillari, tabiiy gazning o'zi ishlaydigan suyuqlik sifatida harakat qilganda va tashqi sovutish tamoyillari, qaynash nuqtasi pastroq bo'lgan yordamchi kriogen gazlar (masalan, kislorod, azot, geliy). Ikkinchi holda, tabiiy gaz va yordamchi kriogen gaz o'rtasidagi issiqlik almashinuvi issiqlik almashinuvi yuzasi orqali sodir bo'ladi.
Tijoriy LNG ishlab chiqarishda uglevodorodlar yoki azotda ishlaydigan tashqi sovutish qurilmasi (tashqi sovutish tamoyillari) yordamida suyultirish davrlari eng samarali bo'lib, deyarli barcha tabiiy gaz suyultirilgan. Sovutgich aralashmalari asosidagi tsikllar keng qo'llaniladi, bu erda bir oqimli kaskad sikli boshqalarga qaraganda tez-tez ishlatiladi, o'ziga xos energiya iste'moli 0,55-0,6 kVt / kg LNG.
Kichik quvvatli suyultiruvchi stansiyalarda sovutgich sifatida suyultirilgan gazdan foydalaniladi, bunda oddiyroq sikllar qo'llaniladi: drosselli, kengaytirgichli, vorteksli trubkali va hokazo.. Bunday zavodlarda suyultirish koeffitsienti 5-20%, tabiiy. gazni kompressorda oldindan siqish kerak.
Ichki sovutish asosida tabiiy gazni suyultirish quyidagi usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:
• siqilgan gazning izentalpiyasi kengayishi (entalpiya i = const), ya'ni drossellash (Joul-Tomson effektidan foydalanish); tiqilib qolganda, gaz oqimi hech qanday ishni keltirib chiqarmaydi;
• tashqi ishning qaytishi bilan siqilgan gazning izentropik kengayishi (entropiya S-const); bunda Joul-Tomson effekti tufayli qo'shimcha miqdorda sovuq olinadi, chunki gazni kengaytirish ishi uning ichki energiyasi tufayli amalga oshiriladi.
Qoidaga ko'ra, siqilgan gazning izentalpik kengayishi faqat kichik va o'rta quvvatli suyultirish apparatlarida qo'llaniladi, bunda ortiqcha energiya sarfini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Siqilgan gazning izentropik kengayishi yuqori samarali qurilmalarda (sanoat miqyosida) qo'llaniladi.
Tabiiy gazni tashqi sovutish asosida suyultirish quyidagi usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:
• Stirling, Vulemier-Taconis kriogeneratorlari va boshqalardan foydalanish; ushbu kriyojeneratorlarning ishchi suyuqliklari, qoida tariqasida, geliy va vodorod bo'lib, bu yopiq termodinamik siklni amalga oshirishda issiqlik almashinuvchi devorida tabiiy gazning qaynash nuqtasi ostidagi haroratga erishish imkonini beradi;
• qaynash nuqtasi tabiiy gaznikidan past bo'lgan kriogen suyuqliklardan, masalan, suyuq azot, kislorod va boshqalardan foydalanish;
• turli xil sovutgichlar (propan, ammiak, metan va boshqalar) bilan kaskad siklidan foydalanish; kaskadli siklda, bug'lanish paytida siqilish orqali oson suyultiriladigan gaz, suyultirish qiyin bo'lgan boshqa gazning haroratini pasaytirish uchun zarur bo'lgan sovuqni hosil qiladi.
Suyultirilgandan so'ng, LNG maxsus izolyatsiyalangan saqlash tanklariga joylashtiriladi va keyin tashish uchun LNG tashuvchilarga yuklanadi. Ushbu tashish vaqtida LNGning kichik bir qismi doimo "bug'lanadi" va tanker dvigatellari uchun yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin. Iste'molchi terminaliga etib kelganida suyultirilgan gaz tushiriladi va saqlash tanklariga joylashtiriladi.
LNG foydalanishga topshirilishidan oldin u qayta gazlashtirish stantsiyasida yana gaz holatiga keltiriladi. Qayta gazlashtirishdan keyin tabiiy gaz gaz quvurlari orqali tashiladigan gaz kabi ishlatiladi.
Suyultirilgan gazni qabul qilish terminali suyultirish zavodiga qaraganda kamroq murakkab tuzilma bo'lib, asosan qabul qilish punkti, tushirish estakadasi, saqlash rezervuarlari, rezervuar bug'lantiruvchi gazni tozalash moslamalari va o'lchash stantsiyasidan iborat.
Gazni suyultirish, uni tashish va saqlash texnologiyasi allaqachon dunyoda to‘liq o‘zlashtirilgan. Shu sababli, LNG ishlab chiqarish global energetika sohasida juda tez rivojlanayotgan sanoatdir.
Kichik hajmdagi suyultirilgan gaz ishlab chiqarish
Zamonaviy texnologiyalar kichik sanoat, ijtimoiy korxonalar va aholi punktlarini avtonom energiya bilan ta'minlash muammosini LNG yordamida mini-energiya asosida energiya ob'ektlarini yaratish orqali hal qilish imkonini beradi.
Suyultirilgan gazdan foydalanadigan avtonom mini-energetika ob'ektlari nafaqat chekka hududlarni energiya bilan ta'minlash muammosini bartaraf etish, balki iste'molchilarning elektr va issiqlik energiyasini yirik etkazib beruvchilarga qaramligini to'xtatish uchun muqobil imkoniyat yaratadi. Hozirgi vaqtda kichik hajmdagi LNG ishlab chiqarish kapital qo'yilmalarni qoplash muddati nisbatan qisqa bo'lgan energetika ob'ektlariga investitsiyalar uchun jozibador sohadir .
Nikolskaya GDS (Leningrad viloyati) da joriy qilingan kengaytirgich-kompressor bloklarini joriy qilish bilan GDSda gaz bosimining pasayishi energiyasidan foydalangan holda tabiiy gazni suyultirish texnologiyasi mavjud. Zavodning LNG bo'yicha taxminiy quvvati kuniga 30 tonnani tashkil qiladi.
Tabiiy gazni suyultirish qurilmasi muzlatkichli issiqlik almashtirgichlar bloki, siqilgan gazni sovutish tizimi, suyultirish bloki, ikki bosqichli turboekspander-kompressor bloki, stansiya ishini kuzatish va nazorat qilishning avtomatlashtirilgan tizimi (AMS), armaturalardan iborat. , shu jumladan boshqariladiganlar va asboblar.

Suyultirilgan gaz zavodining sxemasi

O'rnatishning ishlash printsipi quyidagicha (2-rasm).

Oqim tezligi 8000 Nm3/soat va bosimi 3,3 MPa bo'lgan tabiiy gaz D1 va D2 turbo kengaytirgichlari bilan bir xil shaftada ishlaydigan K1 va K2 turbokompressorlariga beriladi.
Tabiiy gazning ancha yuqori tozaligi (CO2 miqdori 400 ppm dan oshmaydi) tufayli tabiiy gazni suyultirish uchun o'rnatish faqat gazni quritishni ta'minlaydi, bu esa uskunaning narxini pasaytirish uchun uskunaning narxini pasaytirish usuli bilan ta'minlanadi. muzlatuvchi namlik.
2 bosqichli turbokompressorda gaz bosimi 4,5 MPa ga ko'tariladi, so'ngra siqilgan gaz T3-2 va T3-1 issiqlik almashinuvchilarida ketma-ket sovutiladi va 3 ta issiqlik almashtirgichdan iborat T11-1, T11-2 va muzlatgichga kiradi. T11-3 (yoki T12-1, T12-2 va T12-3), bu erda T2-1 issiqlik almashtirgichdan qaytib keladigan gaz oqimining sovuqligidan foydalanish tufayli namlik muzlab qoladi. F1-2 filtridan keyin tozalangan gaz ikki oqimga bo'linadi.
Bitta oqim (ko'p) sovuqni qayta tiklash uchun muzlatgichga yuboriladi va muzlatgichdan chiqishda u filtr orqali D1 va D2 turboekspanderlariga ketma-ket beriladi, so'ngra C2 separatorining chiqishidagi qaytib oqimga yuboriladi. -1.
Ikkinchi oqim T2-1 issiqlik almashtirgichga yuboriladi, u erda sovutilgandan so'ng DR drossel orqali C2-1 ajratgichga o'tkaziladi, bunda suyuqlik fazasi uning bug'laridan ajratiladi. Suyuq faza (suyultirilgan gaz) akkumulyatorga va iste'molchiga yuboriladi va bug 'fazasi T2-1 issiqlik almashtirgichga, T11 yoki T12 muzlatgichiga va T3-2 issiqlik almashtirgichga, undan keyin esa gaz taqsimlash stantsiyasidan keyin joylashgan past bosimli quvur, bu erda bosim 0,28-0,6 MPa ga teng bo'ladi.
Muayyan vaqtdan keyin ishlaydigan T11 muzlatgichi liniyadan past bosimli gaz bilan isitish va tozalashga o'tkaziladi va T12 muzlatgichi ish rejimiga o'tkaziladi.
Mamlakatimizda GDSning sezilarli soni mavjud bo'lib, bu erda pasaytirilgan gaz befoyda o'z bosimini yo'qotadi va ba'zi hollarda, qishda gazni o'chirishdan oldin uni isitish uchun ko'proq energiya berilishi kerak.
Shu bilan birga, gaz bosimining pasayishining amalda bo‘sh energiyasidan foydalanib, ijtimoiy foydali, qulay va ekologik toza energiya tashuvchisi – suyultirilgan gazni olish mumkin bo‘lib, undan ishlab chiqarish, ijtimoiy ob’ektlar va aholi punktlarini gazlashtirish uchun foydalanish mumkin. gaz quvurlari bilan ta'minlanmagan.

Asosiy qurilmaning hisobi