Neft va gaz

LOYIHALASH MAZMUNI VA ISHLAB CHIQARISHNI ASOSLARI

Loyihalash mazmuni va ishlab chiqarishni asoslari
LNG olish uchun ikkita usul, masalan, siqish va issiqlik almashinuvi usuli qo'llaniladi. Siqish - doimiy bosimdagi kondensatsiya. Issiqlik almashinuvi usuli sovutish usulini o'z ichiga oladi, bu erda sovutgich ishlatiladi va gazning keskin kengayishi bilan haroratning pasayishi bilan turbo-kengaytiruvchi yoki drossel usuli.
Bugungi kunga kelib, suyultirish jarayonining yuqori energiya sarfi tufayli issiqlik almashinuvi usuli bilan siqishni afzal ko'radi.
Gaz kelebeği va kompressor-kengaytiruvchi usullar past suyuqlik darajasiga ega - mos ravishda 4% va 14%. Ular bir nechta distillashni talab qiladi va GDS uchun ko'proq qo'llaniladi.
Tabiiy gazni suyultirishning asosiy texnologiyalari quyidagi davrlarni o'z ichiga oladi:

• 
  Klassik kaskad tsikli
  

Klassik kaskad sikli sovutgich sifatida sof propan, etilen va metandan ketma-ket foydalanishni o'z ichiga oladi va ularning qaynash nuqtalarini ketma-ket pasaytiradi.

• 
  Aralash sovutgich aylanishi
  

Ushbu sikl ikki xil sovutgichdan - etano-metan aralashmasidan foydalanadi.

• 
  kengaytirish aylanishi
  

Metan turboekspanderda izentropik kengayish orqali sovutiladi. Tozalangan gaz bosim ostida suyultiriladi kengaytirilgan sovuq gaz bilan issiqlik almashinuvi natijasida [15].
Bugungi kunga kelib, katta hajmli LNG zavodlari uchun quyidagi etti texnologik texnologiya yetakchilik qilmoqda:

• 
  AP-C3MR™ (Air Products & Chemicals, Inc. (APCI))
  

Bu jarayon uch bosqichli propanni oldindan sovutishga ega. Asosiy sikl ikki harorat darajasi va bitta sovutgich kengayish bosimiga ega bo'lgan aralash sovutgichni o'chirish davridir.

• 
  AP-X® (APCI)
  

Bu jarayon oldingi jarayonga asoslanadi va bir xil dastlabki uch bosqichli propan sovutish davriga ega. Keyinchalik, mos ravishda aralash va sof azotli sovutgichlarda kengaytiruvchi-gazning asosiy va kriogen sikllari keladi.

• 
  AP-SMR™ (Yagona aralash sovutgich) (APCI)
  

SMR jarayoni uchta harorat darajasi va bitta sovutgichning kengayish bosimiga ega bo'lgan yagona regulyatorli aralash sovutgich aylanishidir .

• 
  Kaskad (ConocoPhillips)
  

Bu zamonaviylashtirilgan kaskadli jarayon bo'lib, klassik modeldan ochiq metan aylanishiga egaligi bilan farq qiladi.

• 
  MFC® (Aralash suyuqlik kaskadi) (Statoil va Linde)
  

Bu jarayonda aralash sovutgichli uchta mustaqil sovutish sxemasidan foydalaniladi.

• 
  PRICO® (SMR) (Black & Veatch)
  

Izopentan yordamida aralash sovutgichga asoslangan bitta sxemali jarayon.

• 
  DMR (ikkita aralash sovutgich) (Shell)
  

DMR jarayonida ikkita aralash sovutgich mavjud : birinchisi uchun javobgardir dastlabki uch darajali sovutish, ikkinchisi esa asosiy gaz kelebeği aylanishida qo'llaniladi.

• 
  Suyuq suyuqlik (havo suyuqligi)
  

Oldingi holatda bo'lgani kabi, er-xotin aralash sovutgichdagi jarayon, lekin bu holda, dastlabki sovutish tsiklidagi sovutgich uchta bosim darajasida bug'lanadi, DMR jarayonida esa - ikkita [5].
havo _ mahsulotlar . Umumiy bozorning 82 foizini u tomonidan ishlab chiqilgan jarayonlar egallaydi: AP - C 3 MR ^TM , AP - X ®, AP - SMR ™.
Shu bilan birga, kichik hajmdagi suyultirish texnologiyalari ham rivojlanmoqda. Bunday GTL zavodlari sanoat korxonalarini LNG bilan ta'minlash uchun ishlatiladi.
Tabiiy gaz motor yoqilg'isi ishlab chiqarish uchun mahalliy ob'ektlarda ham tabiiy gaz suyultiriladi.
Ayni paytda tabiiy gazni dengiz kemasida suyultirish texnologiyasi jadal rivojlanmoqda. Bu usul gaz quvurlari infratuzilmasini ta'minlash imkoniyati bo'lmagan konlardan LNG olish imkonini beradi

1. 
   LNG FZ da suyultirish jarayonlari
   

Suzuvchi LNG zavodlarining sovutish davrlari LNG saqlash ob'ektlariga qo'yiladigan maxsus talablar tufayli quruqlikdagi LNG zavodlaridan farq qiladi:

• 
  Yuqori darajadagi xavfsizlik, shu jumladan portlovchi sovutgichlarning kamayishi natijasida;
  
• 
  Kichik o'lchamlar va og'irlik;
  
• 
  Modulli dizayn;
  
• 
  Dengiz sharoitida ishlash qobiliyati;
  
• 
  Ishning soddaligi;
  
• 
  Uskunaning arzonligi;
  
• 
  Ishga tushirish tezligi;
  
• 
  Ishonchlilikning oshishi.
  

Eng muhim talablar - xavfsizlik, ishonchlilik va ixchamlik. Sovutgich aylanishining samaradorligi ham muhim, lekin birinchi uchta mezonga zarar etkazmaydi.
Azot ekspanderining suyuqlanish sikli suyultirish jarayonlari orasida yetakchi hisoblanadi. Bu tsikl ikkita kengaytirgichni o'z ichiga oladi, ikkinchi kengaytirgichdan pastroq harorat darajasida foydalanish suyultirilgan gazni to'liq sovutish paytida harorat farqining kamayishi tufayli jarayonning termodinamik samaradorligini oshiradi. Ushbu sovutish siklining afzalliklari quyidagilardan iborat: sxemaning soddaligi, uglevodorod tarkibidagi sovutgichlarning yo'qligi sababli xavfsizlik, oz miqdordagi uskunalar va yuqori boshlash va to'xtatish tezligi [11].
Qattiq havo Mahsulotlar quruqlikdagi zavodlar uchun tabiiy gazni suyultirish texnologiyalari bo'yicha yetakchi hisoblanadi. 20 yildan ortiq vaqt davomida u suzuvchi LNG zavodlarida o'z uskunasidan foydalanish bo'yicha tadqiqotlar olib bordi. 0,5 dan 6 Mt / y gacha bo'lgan quvvatga ega bo'lgan dengiz LNG zavodlari uchun ikkita aralashtirilgan sovutgich ( DMR ) yordamida jarayonni qo'llash tavsiya etiladi, birinchi sovutgich tabiiy gazni oldindan sovutadi, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri suyultirish va pastki sovutish uchun ishlatiladi. . Ushbu jarayonning samaradorligi C 3 MR ning samaradorligiga imkon qadar yaqin, odatda quruqlikdagi LNG zavodlarida qo'llaniladi , lekin ikkinchisidan farqli o'laroq, u kamroq joy talab qiladi, kamroq komponentlardan foydalanadi va xavfsizroqdir, chunki u shunday qiladi. propanni katta hajmda saqlashni talab qilmaydi. Shunday qilib, ishlab chiqarish quvvati yiliga 3 Mt bo'lgan ikkita o'ralgan issiqlik almashtirgich va uchta gaz turbinali LM 6000 General Elektr haydash uchun kompressorlar 48 * 56 m maydonga mos keladi (8-rasm) [10]. Yiliga 6 Mt dan ortiq suyultirish quvvati bilan tejamkor va yuqori samarali AP - X jarayonidan foydalanish mumkin , bu DMR jarayoni kabi ikkita aralash sovutgichga ega.
Shu bilan birga, havo Mahsulotlar uskunaning quvvati va issiqlik uzatish xususiyatlariga to'lqinlar yoki aylanish kuchlari ta'sir qilmasligini kafolatlaydi.
Bundan tashqari, Foster tomonidan taklif qilinadigan yagona aralash sovutgich (CX) va bug 'suyuqligini kengaytiruvchi jarayon mavjud. Dengizdagi LNG zavodlari uchun Wheller (9-rasm). To'yingan uglevodorodlar CH ₄ - C ₄ H _{10 va azotdan} tashkil topgan aralash sovutgich sovutgich kompressorida ikki bosqichda siqiladi. Siqishning har bir bosqichidan so'ng sovutgich sovutiladi. Yuqori bosimli aralash sovutgich asosiy spiral o'ralgan kriogen issiqlik almashtirgichga kirishdan oldin avtokolerda qisman kondensatsiyalanadi. Ekspanderning chiqishida CX ning to'liq kondensatsiyasi tufayli, bug 'suyuqlik kengaytirgichidan foydalanilganda, jarayonning samaradorligi sezilarli darajada oshadi.

Bitta aralash sovutgich va bug 'suyuqligi bilan ishlov berish diagrammasi kengaytiruvchi

Ushbu suzuvchi qurilmalar LNG zavodlarini qurish uchun eng yaqin qirg'oq chizig'idan foydalana olmaydigan konlarni o'zlashtirish imkoniyatini beradi (masalan, dam olish zona).
Prelyuda suyultirish jarayoni sikli FLNG Shell kompaniyasining ikki tomonlama aralash sovutgich texnologiyasiga asoslangan DMR texnologiya ( Double aralashgan Sovutgich ).
DMRni suyultirish jarayoni Shell tomonidan yiliga 2-5 million tonna quvvatga ega o'rta va yirik ishlab chiqarish uchun ishlab chiqilgan.
Bu texnologiya ikki aylanma sovutish suvi oqimidan foydalanadi, ular engil to'yingan uglevodorodlar va azot aralashmasidan iborat bo'lib, ular oldindan sovutish sxemasi va suyultirish sxemasi (10-rasm) [19].
2009 yilning fevral oyida ishlab chiqarishni boshlagan “Saxalin-2” LNG zavodi ana shu jarayonga asoslanadi.Umumiy suyultirish quvvati yiliga 4,8 million tonna LNGni tashkil etadi.

DMRni suyultirish jarayonining sxematik diagrammasi
Kichik miqdordagi butan va metan qo'shilgan etano-propan aralashmasi oldindan sovutish davrining (CXA-1) sovutgichidir. Ushbu sovutgichni oldindan sovutish siklida ishlatib, jarayon past tashqi haroratlarda samaraliroq va moslashuvchan bo'ladi. CXA-1 aralash sovutgichdagi etan va propan nisbatini o'zgartirish orqali jarayonni atrof-muhit haroratining o'zgarishiga osongina moslashtirish mumkin. Ushbu texnologik jarayonning afzalligi, ayniqsa, tashqi harorat -30 ° C atrofida bo'lgan qishki sharoitda yaqqol namoyon bo'ladi. Buning sababi shundaki, tabiiy gazni suyultirish koeffitsienti sovutgichlar tarkibidagi tegishli o'zgarishlar bilan maksimal bo'ladi.
Bundan tashqari, sovutgich tarkibini o'zgartirish orqali gaz turbinalaridan yanada samarali foydalanish mumkin.
sovutgich SHA-1ni havo sovutish bilan siqadi. Shundan so'ng, SHA-1 sovutgichi issiqlik almashtirgichdan (T1) o'tib, ikkita oqimga bo'linadi. Oqimlardan biri qurilmaning (D5) ta'sirida tiqilib qoladi va keyin T1 halqasimon bo'shliqqa kiradi, quvur to'plamlari bo'ylab ko'tarilgan oqimlarni sovutadi. Boshqa oqim issiqlik almashtirgichdan (T2) va qurilmadan (D4) o'tib, keyingi sovutish, bostirish va sovutish oqimini T2 hosil qiladi. T1 va T2 ning pastki qismidan chiqadigan gaz oqimlari qisqa tutashuvga yo'naltiriladi.
Asosiy suyultirish siklining aralash sovutgichi (SHA-2) va tozalangan tabiiy gaz T1 va T2 trubkalari orqali pastdan yuqoriga ketma-ket o'tish orqali -50...-80°S gacha oldindan sovutiladi.
SHA-2 sovutgichi asosan etan va oz miqdorda azot va propanga ega metandan iborat. SHA-2 esa T1 orqali o'tadi sovutish va qisman kondensatsiyalanadi, T2 orqali o'tadi. Shundan so'ng, sovutgich separatorda (C1) ikkita oqimga bo'linadi - suyuqlik va gaz. Keyinchalik, SHA-2 quvur to'plamlari orqali asosiy kriogen issiqlik almashtirgichga (T3) kiradi. T3da tabiiy gazni sovutish va kondensatsiya qilish jarayoni sodir bo'ladi. Shundan so'ng SHA-2 T3 ni pastdan qoldiradi va ikki bosqichli kompressorga (K1,2) so'riladi, bu erda siqish va sovutish jarayoni sodir bo'ladi. K1,2 dan keyin sovutgich T1 ga qaytadi.
Tabiiy gaz quvur to'plamlari bo'ylab pastdan yuqoriga qarab harakatlanayotganda, sovutgich ta'sirida -153 ° C haroratgacha o'ta sovutiladi va kondensatsiyalanadi. Keyinchalik, suyultirilgan va siqilgan gaz qurilmada (D1) 0,12-0,13 MPa gacha kengayish va 101 ° C ga sovutish bosqichidan o'tadi va saqlash uchun tankga yuboriladi.
Shell jarayoni DMR barcha texnologik davrlarda Linde spiral o'ralgan issiqlik almashtirgichlardan foydalanadi . Kompressorlar Frame 7 gaz turbinalari tomonidan boshqariladi.
Nazariy jihatdan, suyultirish jarayonining ushbu texnologiyasi eng samarali hisoblanadi. Ammo boshqa tomondan, Shell jarayonining asosiy kamchiligi DMR sanoat foydalanishda cheklangan tajriba hisoblanadi.
PFLNG da Satu Air texnologiyasi jarayoni tufayli tabiiy gazni suyultiradi Mahsulotlar AP - N. _
Havoni suyultirish texnologiyasi Mahsulotlar AP - N AP - X ™ texnologiyasining takomillashtirilgan shakli sifatida ishlab chiqilgan . Ushbu texnologiyada kengaytirgichlar soni, bosim va harorat darajasi, shuningdek, jarayonning samaradorligi optimallashtirildi. Azotli sovutgich uch bosqichda siqiladi. Bu sovutgichning pastki sovutgichning kengayish bosimidan siqilishini oldini olishga yordam beradi. Siqish texnologiyasi sxemasi 11-rasmda ko'rsatilgan.