Paano at bakit natunaw ang gas: teknolohiya ng produksyon at ang saklaw ng paggamit ng liquefied gas

Panimula

Sa kasalukuyan, sa mga boiler house na bahagi ng imprastraktura ng mga negosyo sa transportasyon ng tren, sa karamihan ng mga kaso, ang coal at fuel oil ay nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya, at ang diesel fuel ay isang backup. Kaya, halimbawa, ang isang pagsusuri sa mga pasilidad ng supply ng init ng Oktyabrskaya Railway, isang sangay ng Russian Railways, ay nagpakita na ang mga boiler house ay pangunahing nagpapatakbo sa langis ng gasolina, at ilan lamang sa kanila ang tumatakbo sa natural na gas.

Ang mga bentahe ng mga fuel oil boiler ay kinabibilangan ng kanilang kumpletong awtonomiya (ang posibilidad na gamitin ang mga ito para sa mga pasilidad na malayo sa mga mains ng gas) at ang mababang halaga ng bahagi ng gasolina (kung ihahambing sa mga coal, diesel at electric boiler), ang mga kawalan ay ang pangangailangan upang ayusin isang pasilidad ng imbakan, tiyakin ang supply ng langis ng gasolina, kontrolin ang kalidad ng gasolina, mga problema sa polusyon sa kapaligiran. Kapag naghahatid ng gasolina sa malalaking volume, kinakailangan upang ayusin ang isang sistema ng pagbabawas (pagpainit at pag-draining ng langis ng gasolina) at pag-access sa mga kalsada, ang pangangailangan na magpainit ng mga pasilidad ng imbakan at mga pipeline ng langis ng gasolina para sa pagdadala ng gasolina sa mga boiler, at mga karagdagang gastos para sa paglilinis ng mga heat exchanger ng init. at mga filter ng langis ng gasolina.

Kaugnay ng inaasahang matalim na pagtaas ng mga bayarin para sa mga nakakapinsalang emisyon sa atmospera, nagpasya ang Central Directorate para sa Heat and Water Supply ng Russian Railways na bawasan ang paggamit ng fuel oil sa mga railway boiler. Sa rehiyon ng Murmansk, kung saan dumadaan ang bahagi ng Oktyabrskaya railway, ipinakita ang isang proyekto na naglalayong bawasan ang pag-asa sa langis ng gasolina ng mga boiler house ng lungsod at distrito, kabilang ang opsyon na ilipat ang mga ito sa liquefied natural gas (LNG). Ito ay binalak na magtayo ng isang LNG plant sa Karelia at isang gas infrastructure sa Northwestern Federal District.

Ang paglipat mula sa langis ng gasolina ay magpapataas ng kahusayan ng mga boiler house sa rehiyon ng Murmansk ng 40%.

Ang LNG ang panggatong ng ika-21 siglo

Sa malapit na hinaharap, ang Russia ay maaaring maging isa sa mga nangungunang producer at supplier sa world market ng liquefied natural gas, isang medyo bagong uri ng alternatibong gasolina para sa ating bansa.Sa lahat ng natural na gas na ginawa sa mundo, higit sa 26% ay natunaw at dinadala sa likidong anyo sa mga espesyal na tanker mula sa mga bansa ng produksyon patungo sa mga bansa ng mga mamimili ng gas.

Ang liquefied natural gas ay may malaking pakinabang sa iba pang mga carrier ng enerhiya. Maaari silang magbigay ng mga non-gasified settlement sa maikling panahon. Bilang karagdagan, ang liquefied natural gas ay ang pinaka-friendly na kapaligiran at ligtas sa mga ginagamit na panggatong, at ito ay nagbubukas ng malawak na mga prospect para sa paggamit nito sa industriya at transportasyon. Ngayon, maraming mga pagpipilian ang isinasaalang-alang para sa pagtatayo ng mga natural na gas liquefaction plant sa Russia at mga terminal para sa pagpapadala nito para sa pag-export, isa sa mga ito ay dapat na ipatupad sa daungan ng Primorsk, Rehiyon ng Leningrad.

Ang liquefied natural gas bilang alternatibong gasolina ay may ilang mga pakinabang. Una, ang liquefaction ng natural na gas ay nagpapataas ng density nito ng 600 beses, na nagpapataas ng kahusayan at kaginhawahan ng imbakan at transportasyon. Pangalawa, ang LNG ay non-toxic at non-corrosive sa mga metal, ito ay isang cryogenic liquid na nakaimbak sa ilalim ng bahagyang overpressure sa temperatura na humigit-kumulang 112 K (-161 °C) sa isang lalagyan na may thermal insulation. Pangatlo, ito ay mas magaan kaysa sa hangin, at sa kaganapan ng isang aksidenteng spill, ito ay mabilis na sumingaw, hindi tulad ng mabigat na propane, na nag-iipon sa natural at artipisyal na mga depresyon at lumilikha ng isang panganib ng pagsabog. Pang-apat, ginagawang posible na gasify ang mga bagay na matatagpuan sa malaking distansya mula sa mga pangunahing pipeline. Ang LNG ngayon ay mas mura kaysa sa anumang petrolyo na gasolina, kabilang ang diesel, ngunit nahihigitan sila sa mga tuntunin ng mga calorie.Ang mga boiler na nagpapatakbo sa liquefied natural gas ay may mas mataas na kahusayan - hanggang sa 94%, hindi nangangailangan ng pagkonsumo ng gasolina para sa pagpapainit nito sa taglamig (tulad ng langis ng gasolina at propane-butane). Ang mababang boiling point ay ginagarantiyahan ang kumpletong vaporization ng LNG sa pinakamababang temperatura sa paligid.

Mga prospect para sa liquefied hydrogen

Bilang karagdagan sa direktang liquefaction at paggamit sa form na ito, ang isa pang carrier ng enerhiya, ang hydrogen, ay maaari ding makuha mula sa natural na gas. Ang methane ay CH4, propane ay C3H8, at ang butane ay C4H10.

Ang sangkap ng hydrogen ay naroroon sa lahat ng mga fossil fuel na ito, kailangan mo lamang itong ihiwalay.

Ang pangunahing bentahe ng hydrogen ay ang pagiging magiliw sa kapaligiran at malawak na pamamahagi sa kalikasan, gayunpaman, ang mataas na presyo ng pagkatunaw at pagkalugi nito dahil sa patuloy na pagsingaw ay nagpapawalang-bisa sa mga pakinabang na ito.

Upang mailipat ang hydrogen mula sa isang estado ng gas patungo sa isang likido, dapat itong palamig sa -253 ° C. Para dito, ginagamit ang mga multi-stage cooling system at "compression/expansion" unit. Sa ngayon, ang mga naturang teknolohiya ay masyadong mahal, ngunit ang trabaho ay isinasagawa upang mabawasan ang kanilang gastos.

Inirerekomenda din namin na basahin ang aming iba pang artikulo, kung saan inilarawan namin nang detalyado kung paano gawin hydrogen generator para sa bahay gamit ang iyong sariling mga kamay. Higit pang mga detalye - pumunta.

Gayundin, hindi tulad ng LPG at LNG, ang liquefied hydrogen ay mas sumasabog. Ang pinakamaliit na pagtagas nito sa kumbinasyon ng oxygen ay nagbibigay ng gas-air mixture, na nag-aapoy mula sa pinakamaliit na spark. At ang pag-iimbak ng likidong hydrogen ay posible lamang sa mga espesyal na lalagyan ng cryogenic. Mayroon pa ring napakaraming disadvantages ng hydrogen fuel.

Panganib at pagpapagaan ng sunog/pagsabog

Isang spherical gas container na karaniwang ginagamit sa mga refinery.

Sa isang refinery o gas plant, ang LPG ay dapat na nakaimbak sa mga tangke na may presyon. Ang mga lalagyan na ito ay cylindrical, pahalang o spherical. Karaniwan ang mga sasakyang ito ay idinisenyo at ginawa alinsunod sa ilang mga patakaran. Sa United States, ang code na ito ay pinamamahalaan ng American Society of Mechanical Engineers (ASME).

Ang mga lalagyan ng LPG ay may mga balbula sa kaligtasan upang kapag nalantad sa mga panlabas na pinagmumulan ng init, naglalabas sila ng LPG sa atmospera o flare stack.

Kung ang tangke ay nalantad sa apoy na may sapat na tagal at intensity, maaari itong mapailalim sa kumukulong likido na lumalawak na vapor explosion (BLEVE). Karaniwan itong alalahanin para sa malalaking refinery at petrochemical plant na humahawak ng napakalaking container. Bilang isang patakaran, ang mga tangke ay idinisenyo sa paraang ang produkto ay lalabas nang mas mabilis kaysa ang presyon ay maaaring umabot sa isang mapanganib na antas.

Ang isa sa mga paraan ng proteksyon na ginagamit sa mga pang-industriyang kapaligiran ay upang magbigay ng kasangkapan sa naturang mga lalagyan na may sukat na nagbibigay ng antas ng paglaban sa sunog. Ang mga malalaking spherical na LPG na lalagyan ay maaaring magkaroon ng mga dingding na bakal na hanggang 15 cm ang kapal. Nilagyan ang mga ito ng isang sertipikadong pressure relief valve. Ang isang malaking apoy malapit sa sisidlan ay magpapataas ng temperatura at presyon nito. Ang tuktok na balbula sa kaligtasan ay idinisenyo upang mapawi ang labis na presyon at maiwasan ang pagkasira ng lalagyan mismo.Sa sapat na tagal at tindi ng apoy, ang presyon na nilikha ng kumukulo at lumalawak na gas ay maaaring lumampas sa kakayahan ng balbula na alisin ang labis. Kung mangyari ito, ang labis na nakalantad na lalagyan ay maaaring masira nang husto, na naglalabas ng mga bahagi sa napakabilis na bilis, habang ang mga inilabas na produkto ay maaari ding mag-apoy, na posibleng magdulot ng malaking pinsala sa anumang bagay sa paligid, kabilang ang iba pang mga lalagyan.

Ang mga tao ay maaaring malantad sa LPG sa lugar ng trabaho sa pamamagitan ng paglanghap, pagkakadikit sa balat at pagkakadikit sa mata. Ang Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ay nagtakda ng legal na limitasyon (Permissible Exposure Limit) para sa LPG exposure sa lugar ng trabaho sa 1,000 ppm (1,800 mg/m 3 ) sa loob ng 8 oras na araw ng trabaho. Ang National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) ay nagtakda ng inirerekomendang limitasyon sa pagkakalantad (REL) na 1,000 bahagi bawat milyon (1,800 mg/m 3 ) sa loob ng 8 oras na araw ng trabaho. Sa mga antas ng 2000 ppm, 10% mas mababang limitasyon ng paputok, ang liquefied petroleum gas ay itinuturing na direktang mapanganib sa buhay at kalusugan (para lamang sa mga kadahilanang pangkaligtasan na nauugnay sa panganib ng pagsabog).

Bakit tunawin ang natural gas?

Ang asul na gasolina ay nakuha mula sa mga bituka ng lupa sa anyo ng isang pinaghalong methane, ethane, propane, butane, helium, nitrogen, hydrogen sulfide at iba pang mga gas, pati na rin ang kanilang iba't ibang mga derivatives.

Ang ilan sa mga ito ay ginagamit sa industriya ng kemikal, at ang ilan ay sinusunog sa mga boiler o turbine upang makabuo ng init at kuryente. Dagdag pa, ang isang tiyak na dami ng nakuha ay ginagamit bilang gasolina ng makina ng gas.

Ang mga kalkulasyon ng mga manggagawa sa gas ay nagpapakita na kung ang asul na gasolina ay kailangang maihatid sa layo na 2,500 km o higit pa, kung gayon kadalasan ay mas kumikitang gawin ito sa liquefied form kaysa sa pipeline.

Ang pangunahing dahilan ng pagtunaw ng natural na gas ay upang gawing simple ang transportasyon nito sa malalayong distansya. Kung ang mamimili at ang balon ng paggawa ng gasolina ng gas ay matatagpuan malapit sa bawat isa sa lupa, kung gayon mas madali at mas kumikita ang maglagay ng tubo sa pagitan nila. Ngunit sa ilang mga kaso, ang paggawa ng isang highway ay lumalabas na masyadong mahal at may problema dahil sa mga heograpikal na nuances. Samakatuwid, gumagamit sila ng iba't ibang mga teknolohiya para sa paggawa ng LNG o LPG sa likidong anyo.

Ekonomiks at kaligtasan ng transportasyon

Matapos matunaw ang gas, ito ay nasa anyo na ng isang likidong ibinobomba sa mga espesyal na lalagyan para sa transportasyon sa pamamagitan ng dagat, ilog, kalsada at/o riles. Kasabay nito, sa teknolohikal, ang liquefaction ay isang medyo magastos na proseso mula sa isang punto ng enerhiya.

Sa iba't ibang mga halaman, ito ay tumatagal ng hanggang 25% ng orihinal na dami ng gasolina. Iyon ay, upang makabuo ng enerhiya na kinakailangan ng teknolohiya, ang isa ay kailangang magsunog ng hanggang 1 tonelada ng LNG para sa bawat tatlong tonelada nito sa tapos na anyo. Ngunit ang natural na gas ay nasa malaking pangangailangan ngayon, lahat ay nagbabayad.

Sa liquefied form, ang methane (propane-butane) ay sumasakop ng 500-600 beses na mas kaunting volume kaysa sa isang gas na estado.

Hangga't ang natural na gas ay nasa likidong estado, ito ay hindi nasusunog at hindi sumasabog. Pagkatapos lamang ng pagsingaw sa panahon ng regasification, ang nagresultang timpla ng gas ay angkop para sa pagkasunog sa mga boiler at mga kalan sa pagluluto. Samakatuwid, kung ang LNG o LPG ay ginagamit bilang isang hydrocarbon fuel, kung gayon ang mga ito ay dapat ma-regasified.

Gamitin sa iba't ibang larangan

Kadalasan, ang mga terminong "liquefied gas" at "gas liquefaction" ay binanggit sa konteksto ng transportasyon ng isang hydrocarbon energy carrier. Iyon ay, una, ang asul na gasolina ay nakuha, at pagkatapos ito ay na-convert sa LPG o LNG. Dagdag pa, ang nagresultang likido ay dinadala at pagkatapos ay ibabalik muli sa gas na estado para sa isang partikular na aplikasyon.

Ang LPG (liquefied petroleum gas) ay 95% o higit pa sa propane-butane mixture, at ang LNG (liquefied natural gas) ay 85–95% methane. Ang mga ito ay magkatulad at sa parehong oras ay may iba't ibang uri ng gasolina.

Ang LPG mula sa propane-butane ay pangunahing ginagamit bilang:

• gasolina ng makina ng gas;
• gasolina para sa iniksyon sa mga tangke ng gas ng mga autonomous na sistema ng pag-init;
• mga likido para sa pagpuno ng mga lighter at gas cylinder na may kapasidad na 200 ML hanggang 50 litro.

Ang LNG ay kadalasang ginagawang eksklusibo para sa malayuang transportasyon. Kung para sa pag-iimbak ng LPG ay may sapat na kapasidad na makatiis ng presyon ng ilang mga atmospheres, kung gayon para sa liquefied methane, kinakailangan ang mga espesyal na tangke ng cryogenic.

Ang kagamitan sa pag-iimbak ng LNG ay napaka-teknolohiya at tumatagal ng maraming espasyo. Hindi kumikita ang paggamit ng naturang gasolina sa mga pampasaherong sasakyan dahil sa mataas na halaga ng mga cylinder. Ang mga trak ng LNG sa anyo ng mga solong pang-eksperimentong modelo ay nagmamaneho na sa mga kalsada, ngunit ang "likido" na gasolina na ito ay malamang na hindi makahanap ng malawak na aplikasyon sa segment ng pampasaherong sasakyan sa malapit na hinaharap.

Ang liquefied methane bilang gasolina ay lalong ginagamit sa operasyon:

• mga tren ng diesel ng tren;
• mga sasakyang-dagat;
• transportasyon ng ilog.

Bilang karagdagan sa paggamit bilang isang carrier ng enerhiya, ang LPG at LNG ay ginagamit din nang direkta sa likidong anyo sa mga halaman ng gas at petrochemical.Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng iba't ibang plastik at iba pang materyales na nakabatay sa hydrocarbon.

Mga katangian at kakayahan ng liquefied propane, butane at methane

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng LPG at iba pang mga uri ng gasolina ay ang kakayahang mabilis na baguhin ang estado nito mula sa likido patungo sa gas at vice versa sa ilalim ng ilang mga panlabas na kondisyon. Kasama sa mga kundisyong ito ang temperatura ng kapaligiran, ang panloob na presyon sa tangke, at ang dami ng sangkap. Halimbawa, ang butane ay tumutunaw sa presyon na 1.6 MPa kung ang temperatura ng hangin ay 20 ºС. Kasabay nito, ang punto ng kumukulo nito ay -1 ºС lamang, kaya sa matinding hamog na nagyelo ito ay mananatiling likido, kahit na ang balbula ng silindro ay binuksan.

Ang propane ay may mas mataas na density ng enerhiya kaysa sa butane. Ang punto ng kumukulo nito ay -42 ºС, samakatuwid, kahit na sa malupit na mga kondisyon ng klimatiko, pinapanatili nito ang kakayahang mabilis na bumuo ng gas.

Mas mababa pa ang boiling point ng methane. Ito ay pumasa sa isang likidong estado sa -160 ºС. Ang LNG ay halos hindi ginagamit para sa mga domestic na kondisyon, gayunpaman, para sa pag-import o transportasyon sa malalayong distansya, ang kakayahan ng natural na gas na magtunaw sa isang tiyak na temperatura at presyon ay napakahalaga.

transportasyon sa pamamagitan ng tanker

Ang anumang liquefied hydrocarbon gas ay may mataas na koepisyent ng pagpapalawak. Kaya, sa isang puno na 50-litro na silindro ay naglalaman ng 21 kg ng likidong propane-butane. Kapag ang lahat ng "likido" ay sumingaw, 11 metro kubiko ng isang gas na sangkap ay nabuo, na katumbas ng 240 Mcal. Samakatuwid, ang ganitong uri ng gasolina ay itinuturing na isa sa mga pinaka mahusay at cost-effective para sa mga autonomous na sistema ng pag-init. Maaari mong basahin ang higit pa tungkol dito.

Kapag nagpapatakbo ng mga hydrocarbon gas, dapat isaalang-alang ang kanilang mabagal na diffusion sa atmospera, gayundin ang kanilang mababang flammability at mga limitasyon sa pagsabog kapag nakalantad sa hangin. Samakatuwid, ang mga naturang sangkap ay dapat na hawakan nang tama, isinasaalang-alang ang kanilang mga katangian at mga espesyal na kinakailangan sa kaligtasan.

Mesa ng ari-arian

Liquefied petroleum gas - kung paano ito mas mahusay kaysa sa iba pang panggatong

Ang industriya ng paggamit ng LPG ay medyo malawak, na dahil sa mga thermal at pisikal na katangian nito at mga pakinabang sa pagpapatakbo kumpara sa iba pang mga uri ng gasolina.

Transportasyon. Ang pangunahing problema ng paghahatid ng maginoo na gas sa mga pamayanan ay ang pangangailangan na maglagay ng pipeline ng gas, ang haba nito ay maaaring umabot ng ilang libong kilometro. Ang transportasyon ng liquefied propane-butane ay hindi nangangailangan ng pagtatayo ng mga kumplikadong komunikasyon. Para dito, ginagamit ang mga ordinaryong cylinder o iba pang mga tangke, na dinadala sa pamamagitan ng kalsada, tren o transportasyon sa dagat sa anumang distansya. Isinasaalang-alang ang mataas na kahusayan sa enerhiya ng produktong ito (isang SPB cylinder ay maaaring magluto ng mga pagkain para sa pamilya sa loob ng isang buwan), ang mga benepisyo ay halata.

ginawang mapagkukunan. Ang mga layunin ng paggamit ng mga liquefied hydrocarbon ay katulad ng mga layunin ng paggamit ng pangunahing gas. Kabilang dito ang: gasification ng mga pribadong pasilidad at pamayanan, pagbuo ng kuryente sa pamamagitan ng mga generator ng gas, pagpapatakbo ng mga makina ng sasakyan, paggawa ng mga produktong industriya ng kemikal.

Mataas na calorific value. Ang likidong propane, butane at methane ay napakabilis na na-convert sa isang gas na sangkap, na ang pagkasunog ay naglalabas ng malaking halaga ng init.Para sa butane - 10.8 Mcal/kg, para sa propane - 10.9 Mcal/kg, para sa methane - 11.9 Mcal/kg. Ang kahusayan ng thermal equipment na tumatakbo sa LPG ay mas mataas kaysa sa kahusayan ng mga device na gumagamit ng solid fuel materials bilang hilaw na materyales.

Dali ng pagsasaayos. Ang supply ng mga hilaw na materyales sa mamimili ay maaaring kontrolin pareho sa manu-mano at awtomatikong mga mode. Upang gawin ito, mayroong isang buong hanay ng mga aparato na responsable para sa regulasyon at kaligtasan ng pagpapatakbo ng liquefied gas.

Mataas na oktano. Ang SPB ay may octane rating na 120, na ginagawa itong mas mahusay na feedstock para sa mga internal combustion engine kaysa sa gasolina. Kapag gumagamit ng propane-butane bilang gasolina ng motor, ang panahon ng pag-overhaul para sa makina ay tumataas at ang pagkonsumo ng mga pampadulas ay nabawasan.

Pagbabawas sa gastos ng gasification ng mga settlement. Kadalasan, ang LPG ay ginagamit upang alisin ang peak load sa mga pangunahing sistema ng pamamahagi ng gas. Bukod dito, mas kumikita ang pag-install ng isang autonomous na sistema ng gasification para sa isang malayong pag-areglo kaysa sa paghila ng isang network ng mga pipeline. Kung ikukumpara sa paglalagay ng gas sa network, ang mga partikular na pamumuhunan sa kapital ay nababawasan ng 2-3 beses. Sa pamamagitan ng paraan, mas maraming impormasyon ang matatagpuan dito, sa seksyon ng autonomous gasification ng mga pribadong pasilidad.

Paglamig ng gas

Sa pagpapatakbo ng mga pag-install, maaaring gamitin ang mga sistema ng paglamig ng gas ng iba't ibang mga prinsipyo. Sa pagpapatupad ng industriya, mayroong tatlong pangunahing paraan ng liquefaction:

• cascade - sunud-sunod na dumadaan ang gas sa isang serye ng mga heat exchanger na konektado sa mga sistema ng paglamig na may iba't ibang punto ng kumukulo ng nagpapalamig. Bilang isang resulta, ang gas ay namumuo at pumapasok sa tangke ng imbakan.
• halo-halong nagpapalamig - ang gas ay pumapasok sa heat exchanger, isang halo ng mga likidong nagpapalamig na may iba't ibang mga punto ng kumukulo ay pumapasok doon, na, kumukulo, sunud-sunod na binabawasan ang temperatura ng papasok na gas.
• pagpapalawak ng turbo - naiiba sa mga pamamaraan sa itaas dahil ginagamit ang paraan ng pagpapalawak ng adiabatic gas. Yung. kung sa mga klasikal na pag-install binabawasan namin ang temperatura dahil sa pagkulo ng nagpapalamig at mga exchanger ng init, kung gayon ang thermal energy ng gas ay ginugol sa pagpapatakbo ng turbine. Para sa methane, ginamit ang mga installation batay sa turbo-expander.

US gas

Ang US ay hindi lamang tahanan ng pinababang teknolohiya sa produksyon ng gas, kundi pati na rin ang pinakamalaking producer ng LNG mula sa sarili nitong feedstock. Samakatuwid, nang isulong ng administrasyong Donald Trump ang ambisyoso na Energy Plan - America First na programa na may layuning gawing pangunahing kapangyarihan ng enerhiya ang bansa sa mundo, dapat makinig ang lahat ng manlalaro sa global gas platform.

Ang ganitong uri ng pampulitikang turnaround sa US ay hindi nakakagulat. Ang posisyon ng US Republican sa hydrocarbons ay malinaw at simple. Ito ay murang enerhiya.

Iba-iba ang mga pagtataya para sa pag-export ng LNG sa US. Ang pinakamalaking intriga sa mga desisyon ng "gas" sa kalakalan ay umuunlad sa mga bansang EU. Sa harap natin ay inilalahad ang isang larawan ng pinakamalakas na kumpetisyon sa pagitan ng "classic" na gas ng Russia sa pamamagitan ng Nord Stream 2 at American imported na LNG. Maraming mga bansa sa Europa, kabilang ang France at Germany, ang nakikita ang kasalukuyang sitwasyon bilang isang mahusay na pagkakataon upang pag-iba-ibahin ang mga mapagkukunan ng gas sa Europa.

Tulad ng para sa merkado ng Asya, ang digmaang pangkalakalan sa pagitan ng US at China ay humantong sa isang kumpletong pagtanggi ng mga inhinyero ng kapangyarihan ng China mula sa inangkat na American LNG.Ang hakbang na ito ay nagbubukas ng malalaking pagkakataon para sa pagbibigay ng gas ng Russia sa pamamagitan ng mga pipeline sa China sa mahabang panahon at sa malalaking volume.

Mga kalamangan ng liquefied gas

Numero ng oktano

Ang octane number ng gas fuel ay mas mataas kaysa sa gasolina, kaya ang knock resistance ng liquefied gas ay mas malaki kaysa sa pinakamataas na kalidad ng gasolina. Nagbibigay-daan ito para sa mas malaking fuel economy sa isang makina na may mas mataas na compression ratio. Ang average na bilang ng octane ng liquefied gas - 105 - ay hindi matamo para sa anumang tatak ng gasolina. Kasabay nito, ang rate ng pagkasunog ng gas ay bahagyang mas mababa kaysa sa gasolina. Binabawasan nito ang pagkarga sa mga dingding ng silindro, ang piston group at ang crankshaft, at pinapayagan ang makina na tumakbo nang maayos at tahimik.

Pagsasabog

Ang gas ay madaling nahahalo sa hangin at pinupuno ang mga cylinder ng isang homogenous na pinaghalong mas pantay, kaya ang makina ay tumatakbo nang mas maayos at mas tahimik. Ang pinaghalong gas ay ganap na nasusunog, kaya walang carbon deposits sa mga piston, valve at spark plugs. Ang gasolina ng gas ay hindi naghuhugas ng pelikula ng langis mula sa mga dingding ng silindro, at hindi rin humahalo sa langis sa crankcase, kaya hindi nakakapinsala sa mga katangian ng lubricating ng langis. Bilang resulta, ang mga cylinder at piston ay mas mababa ang pagkasira.

Presyon ng tangke

Naiiba ang LPG sa iba pang mga automotive fuel sa pamamagitan ng pagkakaroon ng vapor phase sa itaas ng surface ng liquid phase. Sa proseso ng pagpuno ng silindro, ang mga unang bahagi ng tunaw na gas ay mabilis na sumingaw at punan ang buong dami nito. Ang presyon sa silindro ay nakasalalay sa puspos na presyon ng singaw, na kung saan ay nakasalalay sa temperatura ng likidong bahagi at ang porsyento ng propane at butane sa loob nito. Ang saturated vapor pressure ay nagpapakilala sa pagkasumpungin ng HOS.Ang pagkasumpungin ng propane ay mas mataas kaysa sa butane, samakatuwid, ang presyon nito sa mababang temperatura ay mas mataas.

tambutso

Kapag nasusunog, mas kaunting carbon at nitrogen oxide at hindi nasusunog na hydrocarbon ang inilalabas kaysa sa gasolina o diesel fuel, nang walang inilalabas na aromatic hydrocarbons o sulfur dioxide.

mga dumi

Ang de-kalidad na gas fuel ay hindi naglalaman ng mga kemikal na impurities tulad ng sulfur, lead, alkalis, na nagpapahusay sa mga kinakaing unti-unti na katangian ng gasolina at sumisira sa mga bahagi ng combustion chamber, injection system, lambda probe (sensor na tumutukoy sa dami ng oxygen sa gasolina pinaghalong), catalytic converter exhaust gases.

Proseso ng produksyon

Ang feedstock para sa produksyon ay natural gas at nagpapalamig.

Mayroong dalawang teknolohiya para sa paggawa ng LNG:

• bukas na ikot;
• cycle ng pagpapalawak ng nitrogen.

Ang teknolohiya ng open cycle ay gumagamit ng gas pressure upang makabuo ng enerhiya na kailangan para sa paglamig. Ang mitein na dumadaan sa mga turbine ay pinalamig at pinalawak, ang output ay isang likido. Ito ay isang simpleng pamamaraan, ngunit mayroon itong isang makabuluhang disbentaha - 15% lamang ng methane ang natunaw, at ang natitira, hindi nakakakuha ng sapat na presyon, umalis sa sistema.

Mga teknolohiya sa paggawa ng LNG

Kung may mga direktang mamimili ng gas na malapit sa halaman, kung gayon ang teknolohiyang ito ay maaaring ligtas na magamit, dahil ito ay mas mura - ang pinakamababang halaga ng kuryente ay ginugol sa proseso ng produksyon. Ang resulta ay isang mas mababang halaga ng panghuling produkto. Ngunit kung walang mga mamimili, kung gayon hindi magagawa sa ekonomiya na gamitin ang pamamaraang ito - malaking pagkalugi ng feedstock.

Teknolohiya ng produksyon gamit ang nitrogen:

• sa isang closed circuit na naglalaman ng mga turbine at compressor, ang nitrogen ay patuloy na umiikot;
• pagkatapos ng nitrogen ay cooled, ito ay ipinadala sa isang heat exchanger, kung saan ang mitein ay inihatid sa parallel;
• ang gas ay pinalamig at natunaw;
• nitrogen ay ipinadala sa compressor at turbine para sa paglamig at pagpasa sa susunod na cycle.

Teknolohiya sa paghihiwalay ng lamad ng gas

Ang mga pakinabang ng teknolohiyang ito:

• 100% paggamit ng mga hilaw na materyales;
• pagiging compactness ng kagamitan at pagiging simple ng operasyon nito;
• mataas na pagiging maaasahan at kaligtasan.

Mayroon lamang isang disbentaha - mataas na pagkonsumo ng kuryente (hanggang sa 0.5 kW / h ang natupok para sa bawat 1 nm3 / h ng mga natapos na produkto), na makabuluhang pinatataas ang gastos.

Diagram ng layout ng halaman ng nitrogen

Pagdalisay ng gas at pagkatunaw

Sa esensya, ang natural gas liquefaction ay isang proseso ng purification at cooling. Tanging ang kinakailangang temperatura ay minus 161 degrees Celsius.

Upang makamit ang ganitong pagkakasunud-sunod ng mga temperatura, ginagamit ang epekto ng Joule Thompson (pagbabago sa temperatura ng gas sa panahon ng adiabatic throttling - mabagal na daloy ng gas sa ilalim ng pagkilos ng patuloy na pagbaba ng presyon sa throttle). Sa tulong nito, ang temperatura ng purified gas ay bumababa sa halaga kung saan ang methane ay namumuo. (ang tala ay nangangailangan ng paglilinaw)

Ang planta ng liquefaction ay dapat may hiwalay na linya ng paggamot at pagbawi ng nagpapalamig. Bukod dito, ang mga indibidwal na fraction ng gas na nagmumula sa field (propane, ethane, methane) ay maaaring kumilos bilang nagpapalamig sa iba't ibang yugto ng paglamig.

Ang Debutanization ay bahagi ng proseso ng distillation ng mga hilaw na materyales sa mga fraction, kung saan ang mga fraction, ang temperatura ng condensation na kung saan ay mas mataas, ay pinaghihiwalay, na ginagawang posible upang linisin ang pangwakas na produkto mula sa mga hindi gustong impurities.Ang bawat produkto ng condensation ay ini-save bilang isang mahalagang by-product para i-export.

Ang condensate ay idinagdag din sa panghuling produkto. Mga Stabilizer, na nagpapababa sa presyon ng singaw ng condensate fuel, na ginagawang mas maginhawa para sa pag-iimbak at transportasyon. Ginagawa rin nilang posible na gawin ang proseso ng paglipat ng methane mula sa isang likidong estado pabalik sa gas (regasification) na mapapamahalaan at mas mura para sa end user.

Paano makakuha

Ang LNG ay ginawa mula sa natural na gas sa pamamagitan ng compression na sinusundan ng paglamig. Kapag natunaw, ang natural na gas ay nababawasan sa dami ng humigit-kumulang 600 beses. Ang proseso ng liquefaction ay nagpapatuloy sa mga yugto, sa bawat isa kung saan ang gas ay naka-compress ng 5-12 beses, pagkatapos ito ay pinalamig at inilipat sa susunod na yugto. Ang aktwal na pagkatunaw ay nangyayari sa panahon ng paglamig pagkatapos ng huling yugto ng compression. Ang proseso ng liquefaction ay nangangailangan ng malaking paggasta ng enerhiya[hindi tinukoy ang pinagmulan 715 araw] mula 8 hanggang 10% ng halaga nito na nasa liquefied gas.

Sa proseso ng liquefaction, ginagamit ang iba't ibang uri ng mga pag-install - throttle, turbo-expander, turbine-vortex, atbp.

Pagtatayo ng planta ng LNG

Karaniwan, ang isang planta ng LNG ay binubuo ng:

• gas pretreatment at liquefaction plants;
• Mga linya ng produksyon ng LNG;
• mga tangke ng imbakan;
• kagamitan sa paglo-load ng tanker;
• karagdagang mga serbisyo upang mabigyan ang planta ng kuryente at tubig para sa paglamig.

Teknolohiya ng liquefaction

Mga proseso ng liquefaction ng malalaking LNG plant:

• AP-C3MRTM - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• AP-X - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• #AP-SMR (Single Mixed Refrigerant) - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• Cascade-ConocoPhillips
• MFC (mixed fluid cascade) - Linde
• PRICO (SMR) - Black & Veatch
• DMR (Dual Mixed Refrigerant)
• Liquefin-Air Liquide

LNG at pamumuhunan

Mataas na intensity ng metal, pagiging kumplikado ng proseso ng teknolohikal, ang pangangailangan para sa malubhang pamumuhunan sa kapital, pati na rin ang tagal ng lahat ng mga proseso na nauugnay sa paglikha ng mga pasilidad ng imprastraktura ng ganitong uri: pagbibigay-katwiran sa mga pamumuhunan, mga pamamaraan ng malambot, pang-akit ng mga hiniram na pondo at mamumuhunan, disenyo at konstruksiyon, na kadalasang nauugnay sa mga seryosong paghihirap sa logistik, - lumikha ng mga hadlang sa paglago ng produksyon sa lugar na ito.

Sa ilang mga kaso, ang mga mobile liquefaction plant ay maaaring isang magandang opsyon. Gayunpaman, ang kanilang peak performance ay napakahinhin, at ang pagkonsumo ng enerhiya sa bawat yunit ng gas ay mas mataas kaysa sa mga nakatigil na solusyon. Bilang karagdagan, ang kemikal na komposisyon ng gas mismo ay maaaring maging isang hindi malulutas na balakid.

Upang mabawasan ang mga panganib at matiyak ang return on investment, ang mga plano ay binuo para sa pagpapatakbo ng mga planta sa loob ng 20 taon nang maaga. At ang desisyon na bumuo ng isang larangan ay kadalasang nakadepende sa kung ang isang partikular na lugar ay makakapag-supply ng gas sa loob ng mahabang panahon.

Ang mga halaman ay binuo para sa isang tiyak na lugar at teknikal na mga kondisyon, na higit na tinutukoy ng komposisyon ng papasok na gas feedstock. Ang halaman mismo ay nakaayos ayon sa prinsipyo ng isang itim na kahon. Sa input ng mga hilaw na materyales, sa output ng mga produkto, na nangangailangan ng kaunting partisipasyon ng mga tauhan sa proseso.

Ang komposisyon ng kagamitan sa site, ang dami nito, kapasidad, pagkakasunud-sunod ng mga pamamaraan na kinakailangan upang ihanda ang halo ng gas para sa pagkatunaw ay binuo para sa bawat partikular na halaman alinsunod sa mga kinakailangan ng Customer at mga mamimili ng mga produkto.