Bagaimana dan mengapa gas dicairkan: teknologi pengeluaran dan skop penggunaan gas cecair

pengenalan

Pada masa ini, di rumah dandang yang merupakan sebahagian daripada infrastruktur perusahaan pengangkutan kereta api, dalam kebanyakan kes, arang batu dan minyak bahan api berfungsi sebagai sumber tenaga, dan bahan api diesel adalah sandaran. Jadi, sebagai contoh, analisis kemudahan bekalan haba Kereta Api Oktyabrskaya, cawangan JSC Keretapi Rusia, menunjukkan bahawa rumah dandang beroperasi terutamanya pada minyak bahan api, dan hanya sebahagian daripadanya menggunakan gas asli.

Kelebihan dandang minyak bahan api termasuk autonomi lengkapnya (kemungkinan menggunakannya untuk kemudahan yang jauh dari sesalur gas) dan kos komponen bahan api yang rendah (berbanding dengan arang batu, diesel dan dandang elektrik), kelemahannya adalah keperluan untuk mengatur kemudahan penyimpanan, memastikan bekalan minyak bahan api, mengawal kualiti bahan api, masalah pencemaran alam sekitar. Apabila menghantar bahan api dalam jumlah yang besar, adalah perlu untuk mengatur sistem pemunggahan (memanaskan dan mengalirkan minyak bahan api) dan jalan masuk, keperluan untuk memanaskan kemudahan penyimpanan dan saluran paip minyak bahan api untuk mengangkut bahan api ke dandang, dan kos tambahan untuk membersihkan penukar haba pemanasan. dan penapis minyak bahan api.

Sehubungan dengan peningkatan mendadak dalam bayaran untuk pelepasan berbahaya ke atmosfera, Direktorat Pusat Bekalan Haba dan Air Kereta Api Rusia memutuskan untuk mengurangkan penggunaan minyak bahan api dalam dandang kereta api. Di rantau Murmansk, di mana sebahagian daripada laluan kereta api Oktyabrskaya, satu projek dibentangkan bertujuan untuk mengurangkan pergantungan minyak bahan api rumah dandang bandar dan daerah, termasuk pilihan untuk menukarnya kepada gas asli cecair (LNG). Ia dirancang untuk membina sebuah loji LNG di Karelia dan infrastruktur gas di Daerah Persekutuan Barat Laut.

Beralih daripada minyak bahan api akan meningkatkan kecekapan rumah dandang di rantau Murmansk sebanyak 40%.

LNG ialah bahan api abad ke-21

Dalam masa terdekat, Rusia mungkin menjadi salah satu pengeluar dan pembekal terkemuka ke pasaran dunia gas asli cecair, sejenis bahan api alternatif yang agak baru untuk negara kita.Daripada semua gas asli yang dihasilkan di dunia, lebih daripada 26% dicairkan dan diangkut dalam bentuk cecair dalam kapal tangki khas dari negara pengeluaran ke negara pengguna gas.

Gas asli cecair mempunyai kelebihan yang ketara berbanding pembawa tenaga lain. Mereka boleh disediakan dalam masa yang singkat kepada penempatan tidak bergas. Di samping itu, gas asli cecair adalah yang paling mesra alam dan selamat daripada bahan api yang digunakan secara besar-besaran, dan ini membuka prospek yang luas untuk kegunaannya dalam industri dan pengangkutan. Hari ini, beberapa pilihan sedang dipertimbangkan untuk pembinaan loji pencairan gas asli di Rusia dan terminal untuk penghantarannya untuk eksport, salah satu daripadanya sepatutnya dilaksanakan di pelabuhan Primorsk, Wilayah Leningrad.

Gas asli cecair sebagai bahan api alternatif mempunyai beberapa kelebihan. Pertama, pencairan gas asli meningkatkan ketumpatannya sebanyak 600 kali ganda, yang meningkatkan kecekapan dan kemudahan penyimpanan dan pengangkutan. Kedua, LNG adalah tidak toksik dan tidak menghakis kepada logam, ia adalah cecair kriogenik yang disimpan di bawah tekanan berlebihan sedikit pada suhu kira-kira 112 K (-161 °C) dalam bekas dengan penebat haba. Ketiga, ia lebih ringan daripada udara, dan sekiranya berlaku tumpahan tidak sengaja, ia menyejat dengan cepat, tidak seperti propana berat, yang terkumpul dalam lekukan semula jadi dan buatan dan mewujudkan bahaya letupan. Keempat, ia memungkinkan untuk mengosongkan objek yang terletak pada jarak yang agak jauh dari saluran paip utama. LNG hari ini lebih murah daripada mana-mana bahan api petroleum, termasuk diesel, tetapi mengatasinya dari segi kalori.Dandang yang beroperasi pada gas asli cecair mempunyai kecekapan yang lebih tinggi - sehingga 94%, tidak memerlukan penggunaan bahan api untuk memanaskannya pada musim sejuk (seperti minyak bahan api dan propana-butana). Takat didih yang rendah menjamin pengewapan lengkap LNG pada suhu ambien yang paling rendah.

Prospek untuk hidrogen cecair

Sebagai tambahan kepada pencairan langsung dan penggunaan dalam bentuk ini, pembawa tenaga lain, hidrogen, juga boleh diperoleh daripada gas asli. Metana ialah CH4, propana ialah C3H8, dan butana ialah C4H10.

Komponen hidrogen terdapat dalam semua bahan api fosil ini, anda hanya perlu mengasingkannya.

Kelebihan utama hidrogen adalah mesra alam dan pengedaran yang luas dalam alam semula jadi, bagaimanapun, harga tinggi pencairan dan kerugian akibat penyejatan berterusan menafikan kelebihan ini.

Untuk memindahkan hidrogen daripada keadaan gas kepada cecair, ia mesti disejukkan kepada -253 ° C. Untuk ini, sistem penyejukan berbilang peringkat dan unit "mampatan/pengembangan" digunakan. Setakat ini, teknologi sedemikian terlalu mahal, tetapi kerja sedang dijalankan untuk mengurangkan kosnya.

Kami juga mengesyorkan membaca artikel kami yang lain, di mana kami menerangkan secara terperinci cara melakukannya penjana hidrogen untuk rumah dengan tangan anda sendiri. Butiran lanjut - pergi.

Juga, tidak seperti LPG dan LNG, hidrogen cecair adalah lebih mudah meletup. Kebocoran yang sedikit dalam kombinasi dengan oksigen memberikan campuran gas-udara, yang menyala dari percikan api yang sedikit. Dan penyimpanan hidrogen cecair hanya mungkin dalam bekas kriogenik khas. Masih terdapat terlalu banyak kelemahan bahan api hidrogen.

Risiko kebakaran/letupan dan mitigasi

Bekas gas sfera yang biasa digunakan di kilang penapisan.

Dalam loji penapisan atau gas, LPG mesti disimpan dalam tangki bertekanan. Bekas ini berbentuk silinder, mendatar atau sfera. Biasanya kapal ini direka dan dibuat mengikut beberapa peraturan. Di Amerika Syarikat, kod ini dikawal oleh Persatuan Jurutera Mekanikal Amerika (ASME).

Bekas LPG mempunyai injap keselamatan supaya apabila terdedah kepada sumber haba luaran, ia melepaskan LPG ke atmosfera atau timbunan suar.

Jika tangki terdedah kepada api dengan tempoh dan keamatan yang mencukupi, ia mungkin tertakluk kepada letupan wap mengembang cecair mendidih (BLEVE). Ini biasanya menjadi kebimbangan bagi kilang penapisan besar dan loji petrokimia yang mengendalikan bekas yang sangat besar. Sebagai peraturan, tangki direka bentuk sedemikian rupa sehingga produk akan keluar lebih cepat daripada tekanan yang boleh mencapai tahap berbahaya.

Salah satu cara perlindungan yang digunakan dalam persekitaran perindustrian adalah untuk melengkapkan bekas tersebut dengan ukuran yang memberikan tahap ketahanan api. Bekas LPG sfera besar boleh mempunyai dinding keluli sehingga 15 cm tebal. Ia dipasang dengan injap pelega tekanan yang diperakui. Kebakaran besar berhampiran kapal akan meningkatkan suhu dan tekanannya. Injap keselamatan atas direka untuk melegakan tekanan berlebihan dan mengelakkan kemusnahan bekas itu sendiri.Dengan tempoh dan keamatan api yang mencukupi, tekanan yang dicipta oleh gas mendidih dan mengembang mungkin melebihi keupayaan injap untuk mengeluarkan lebihan. Jika ini berlaku, bekas yang terlalu terdedah boleh pecah dengan ganas, mengeluarkan bahagian pada kelajuan tinggi, manakala produk yang dilepaskan juga boleh menyala, yang berpotensi menyebabkan kerosakan besar kepada apa-apa di sekitar, termasuk bekas lain.

Orang ramai boleh terdedah kepada LPG di tempat kerja melalui penyedutan, sentuhan kulit dan sentuhan mata. Pentadbiran Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan (OSHA) telah menetapkan had undang-undang (Had Pendedahan Yang Dibenarkan) untuk pendedahan LPG di tempat kerja pada 1,000 ppm (1,800 mg/m 3 ) sepanjang 8 jam hari bekerja. Institut Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan Kebangsaan (NIOSH) telah menetapkan had pendedahan yang disyorkan (REL) sebanyak 1,000 bahagian per juta (1,800 mg/m 3 ) sepanjang 8 jam hari bekerja. Pada tahap 2000 ppm, 10% had letupan yang lebih rendah, gas petroleum cecair dianggap berbahaya secara langsung kepada kehidupan dan kesihatan (hanya atas sebab keselamatan yang berkaitan dengan risiko letupan).

Mengapa mencairkan gas asli?

Bahan api biru diekstrak daripada perut bumi dalam bentuk campuran metana, etana, propana, butana, helium, nitrogen, hidrogen sulfida dan gas-gas lain, serta pelbagai derivatifnya.

Sebahagian daripadanya digunakan dalam industri kimia, dan sebahagian lagi dibakar dalam dandang atau turbin untuk menjana haba dan elektrik. Selain itu, jumlah tertentu yang diekstrak digunakan sebagai bahan api enjin gas.

Pengiraan oleh pekerja gas menunjukkan bahawa jika bahan api biru perlu dihantar pada jarak 2,500 km atau lebih, maka selalunya lebih menguntungkan untuk melakukannya dalam bentuk cecair daripada melalui saluran paip

Sebab utama untuk mencairkan gas asli adalah untuk memudahkan pengangkutannya dalam jarak yang jauh. Sekiranya pengguna dan telaga pengeluaran bahan api gas tidak jauh antara satu sama lain di darat, maka lebih mudah dan lebih menguntungkan untuk meletakkan paip di antara mereka. Tetapi dalam beberapa kes, membina lebuh raya ternyata terlalu mahal dan bermasalah kerana nuansa geografi. Oleh itu, mereka menggunakan pelbagai teknologi untuk menghasilkan LNG atau LPG dalam bentuk cecair.

Ekonomi dan keselamatan pengangkutan

Selepas gas dicairkan, ia sudah dalam bentuk cecair yang dipam ke dalam bekas khas untuk pengangkutan melalui laut, sungai, jalan raya dan/atau kereta api. Pada masa yang sama, dari segi teknologi, pencairan adalah proses yang agak mahal dari sudut pandangan tenaga.

Di loji yang berbeza, ini memerlukan sehingga 25% daripada isipadu bahan api asal. Iaitu, untuk menjana tenaga yang diperlukan oleh teknologi, seseorang itu perlu membakar sehingga 1 tan LNG untuk setiap tiga tan daripadanya dalam bentuk siap. Tetapi gas asli kini mendapat permintaan yang tinggi, semuanya berbaloi.

Dalam bentuk cecair, metana (propana-butana) menduduki 500-600 kali lebih sedikit isipadu daripada dalam keadaan gas

Selagi gas asli berada dalam keadaan cair, ia tidak mudah terbakar dan tidak meletup. Hanya selepas penyejatan semasa pengegasan semula, campuran gas yang terhasil sesuai untuk pembakaran dalam dandang dan dapur memasak. Oleh itu, jika LNG atau LPG digunakan sebagai bahan api hidrokarbon, maka ia mesti digaskan semula.

Gunakan dalam pelbagai bidang

Selalunya, istilah "gas cecair" dan "pencairan gas" disebut dalam konteks pengangkutan pembawa tenaga hidrokarbon. Iaitu, pertama, bahan api biru diekstrak, dan kemudian ia ditukar kepada LPG atau LNG. Selanjutnya, cecair yang terhasil diangkut dan kemudian sekali lagi dikembalikan ke keadaan gas untuk aplikasi tertentu.

LPG (gas petroleum cecair) ialah 95% atau lebih daripada campuran propana-butana, dan LNG (gas asli cecair) ialah 85–95% metana. Ini adalah serupa dan pada masa yang sama jenis bahan api yang berbeza secara radikal.

LPG daripada propana-butana digunakan terutamanya sebagai:

• bahan api enjin gas;
• bahan api untuk suntikan ke dalam tangki gas sistem pemanasan autonomi;
• cecair untuk mengisi pemetik api dan silinder gas dengan kapasiti 200 ml hingga 50 liter.

LNG biasanya dihasilkan secara eksklusif untuk pengangkutan jarak jauh. Jika untuk penyimpanan LPG terdapat kapasiti yang cukup yang boleh menahan tekanan beberapa atmosfera, maka untuk metana cecair, tangki kriogenik khas diperlukan.

Peralatan penyimpanan LNG adalah berteknologi tinggi dan memakan banyak ruang. Ia tidak menguntungkan untuk menggunakan bahan api sedemikian dalam kereta penumpang kerana kos silinder yang tinggi. Trak LNG dalam bentuk model eksperimen tunggal sudahpun memandu di jalan raya, tetapi bahan api "cecair" ini tidak mungkin mendapat aplikasi yang meluas dalam segmen kereta penumpang dalam masa terdekat.

Metana cecair sebagai bahan api kini semakin digunakan dalam operasi:

• lokomotif diesel kereta api;
• kapal laut;
• pengangkutan sungai.

Selain digunakan sebagai pembawa tenaga, LPG dan LNG juga digunakan secara langsung dalam bentuk cecair dalam loji gas dan petrokimia. Ia digunakan untuk membuat pelbagai plastik dan bahan berasaskan hidrokarbon lain.

Sifat dan kebolehan propana cair, butana dan metana

Perbezaan utama antara LPG dan jenis bahan api lain ialah keupayaan untuk menukar keadaannya dengan cepat daripada cecair kepada gas dan sebaliknya dalam keadaan luaran tertentu. Keadaan ini termasuk suhu ambien, tekanan dalaman dalam tangki, dan isipadu bahan. Sebagai contoh, butana cair pada tekanan 1.6 MPa jika suhu udara ialah 20 ºС. Pada masa yang sama, takat didihnya hanya -1 ºС, jadi dalam fros yang teruk ia akan kekal cair, walaupun injap silinder dibuka.

Propana mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih tinggi daripada butana. Takat didihnya ialah -42 ºС, oleh itu, walaupun dalam keadaan iklim yang teruk, ia mengekalkan keupayaan untuk membentuk gas dengan cepat.

Takat didih metana adalah lebih rendah. Ia masuk ke dalam keadaan cair pada -160 ºС. LNG boleh dikatakan tidak digunakan untuk keadaan domestik, walau bagaimanapun, untuk import atau pengangkutan dalam jarak jauh, keupayaan gas asli untuk mencairkan pada suhu dan tekanan tertentu adalah sangat penting.

pengangkutan dengan kapal tangki

Mana-mana gas hidrokarbon cecair mempunyai pekali pengembangan yang tinggi. Jadi, dalam silinder 50 liter yang diisi mengandungi 21 kg cecair propana-butana. Apabila semua "cecair" menyejat, 11 meter padu bahan gas terbentuk, yang bersamaan dengan 240 Mcal. Oleh itu, bahan api jenis ini dianggap sebagai salah satu yang paling cekap dan kos efektif untuk sistem pemanasan autonomi. Anda boleh membaca lebih lanjut mengenainya di sini.

Apabila mengendalikan gas hidrokarbon, pertimbangan mesti diberikan kepada resapan perlahannya ke atmosfera, serta had mudah terbakar dan letupan yang rendah apabila terdedah kepada udara. Oleh itu, bahan tersebut mesti dikendalikan dengan betul, dengan mengambil kira sifatnya dan keperluan keselamatan khas.

Meja harta

Gas petroleum cecair - bagaimana ia lebih baik daripada bahan api lain

Industri penggunaan LPG agak luas, yang disebabkan oleh ciri-ciri haba dan fizikal serta kelebihan operasi berbanding jenis bahan api lain.

Pengangkutan. Masalah utama penghantaran gas konvensional ke penempatan adalah keperluan untuk meletakkan saluran paip gas, yang panjangnya boleh mencapai beberapa ribu kilometer. Pengangkutan propana-butana cecair tidak memerlukan pembinaan komunikasi yang kompleks. Untuk ini, silinder biasa atau tangki lain digunakan, yang diangkut melalui jalan raya, kereta api atau pengangkutan laut ke mana-mana jarak. Memandangkan kecekapan tenaga yang tinggi produk ini (satu silinder SPB boleh memasak makanan untuk keluarga selama sebulan), faedahnya jelas.

sumber yang dihasilkan. Tujuan penggunaan hidrokarbon cecair adalah serupa dengan tujuan penggunaan gas utama. Ini termasuk: pengegasan kemudahan dan penempatan swasta, penjanaan elektrik melalui penjana gas, pengendalian enjin kenderaan, pengeluaran produk industri kimia.

Nilai kalori yang tinggi. Cecair propana, butana dan metana sangat cepat ditukar menjadi bahan gas, pembakarannya membebaskan sejumlah besar haba.Untuk butana - 10.8 Mcal/kg, untuk propana - 10.9 Mcal/kg, untuk metana - 11.9 Mcal/kg. Kecekapan peralatan haba yang menggunakan LPG jauh lebih tinggi daripada kecekapan peranti yang menggunakan bahan bahan api pepejal sebagai bahan mentah.

Kemudahan pelarasan. Pembekalan bahan mentah kepada pengguna boleh dikawal sama ada dalam mod manual dan automatik. Untuk melakukan ini, terdapat pelbagai jenis peranti yang bertanggungjawab untuk pengawalan dan keselamatan operasi gas cecair.

oktana tinggi. SPB mempunyai penarafan oktana 120, menjadikannya bahan suapan yang lebih cekap untuk enjin pembakaran dalaman daripada petrol. Apabila menggunakan propana-butana sebagai bahan api motor, tempoh baik pulih untuk enjin meningkat dan penggunaan pelincir dikurangkan.

Mengurangkan kos pengegasan penempatan. Selalunya, LPG digunakan untuk menghapuskan beban puncak pada sistem pengagihan gas utama. Lebih-lebih lagi, adalah lebih menguntungkan untuk memasang sistem pengegasan autonomi untuk penempatan terpencil daripada menarik rangkaian saluran paip. Berbanding dengan meletakkan gas rangkaian, pelaburan modal khusus dikurangkan sebanyak 2-3 kali. Ngomong-ngomong, lebih banyak maklumat boleh didapati di sini, dalam bahagian pengegasan autonomi kemudahan swasta.

Penyejukan gas

Dalam pengendalian pemasangan, sistem penyejukan gas dengan prinsip yang berbeza boleh digunakan. Dalam pelaksanaan industri, terdapat tiga kaedah utama pencairan:

• lata - gas secara berurutan melalui satu siri penukar haba yang disambungkan kepada sistem penyejukan dengan takat didih berbeza penyejuk. Akibatnya, gas terkondensasi dan memasuki tangki simpanan.
• bahan pendingin bercampur - gas memasuki penukar haba, campuran bahan pendingin cecair dengan takat didih yang berbeza masuk ke sana, yang, mendidih, mengurangkan suhu gas yang masuk secara berurutan.
• pengembangan turbo - berbeza daripada kaedah di atas kerana kaedah pengembangan gas adiabatik digunakan. Itu. jika dalam pemasangan klasik kita mengurangkan suhu akibat pendidihan penyejuk dan penukar haba, maka di sini tenaga haba gas dibelanjakan untuk operasi turbin. Untuk metana, pemasangan berasaskan pengembang turbo telah digunakan.

gas AS

AS bukan sahaja rumah teknologi pengeluaran gas yang berkurangan, tetapi juga pengeluar terbesar LNG daripada bahan mentahnya sendiri. Oleh itu, apabila pentadbiran Donald Trump mengemukakan program Energy Plan - America First yang bercita-cita tinggi dengan matlamat menjadikan negara itu kuasa tenaga utama di dunia, semua pemain di platform gas global harus mendengarnya.

Perubahan politik seperti ini di AS bukanlah sesuatu yang mengejutkan. Kedudukan Republikan AS mengenai hidrokarbon adalah jelas dan mudah. Ini adalah tenaga yang murah.

Ramalan untuk eksport LNG AS adalah pelbagai. Intrik terbesar dalam keputusan "gas" perdagangan sedang berkembang di negara-negara EU. Sebelum kita membentangkan gambaran persaingan paling kuat antara gas "klasik" Rusia melalui Nord Stream 2 dan LNG import Amerika. Banyak negara Eropah, termasuk Perancis dan Jerman, melihat situasi semasa sebagai peluang terbaik untuk mempelbagaikan sumber gas di Eropah.

Bagi pasaran Asia, perang perdagangan antara AS dan China telah menyebabkan penolakan sepenuhnya jurutera kuasa China daripada LNG Amerika yang diimport.Langkah ini membuka peluang besar untuk menghantar gas Rusia melalui saluran paip ke China untuk masa yang lama dan dalam jumlah yang besar.

Kelebihan gas cecair

Nombor oktana

Nombor oktana bahan api gas adalah lebih tinggi daripada petrol, jadi rintangan ketukan gas cecair adalah lebih besar daripada petrol kualiti tertinggi. Ini membolehkan penjimatan bahan api yang lebih besar dalam enjin dengan nisbah mampatan yang lebih tinggi. Purata bilangan oktana gas cecair - 105 - tidak boleh dicapai untuk sebarang jenama petrol. Pada masa yang sama, kadar pembakaran gas adalah lebih rendah sedikit daripada petrol. Ini mengurangkan beban pada dinding silinder, kumpulan omboh dan aci engkol, dan membolehkan enjin berjalan dengan lancar dan senyap.

Penyebaran

Gas mudah bercampur dengan udara dan mengisi silinder dengan campuran homogen dengan lebih sekata, jadi enjin berjalan lebih lancar dan lebih senyap. Campuran gas terbakar sepenuhnya, jadi tiada endapan karbon pada omboh, injap dan palam pencucuh. Bahan api gas tidak membasuh filem minyak dari dinding silinder, dan juga tidak bercampur dengan minyak dalam kotak engkol, dengan itu tidak menjejaskan sifat pelincir minyak. Akibatnya, silinder dan omboh kurang haus.

Tekanan tangki

LPG berbeza daripada bahan api automotif lain dengan kehadiran fasa wap di atas permukaan fasa cecair. Dalam proses mengisi silinder, bahagian pertama gas cecair cepat menyejat dan mengisi keseluruhan isipadunya. Tekanan dalam silinder bergantung kepada tekanan wap tepu, yang seterusnya bergantung kepada suhu fasa cecair dan peratusan propana dan butana di dalamnya. Tekanan wap tepu mencirikan kemeruapan HOS.Kemeruapan propana adalah lebih tinggi daripada butana, oleh itu, tekanannya pada suhu rendah adalah lebih tinggi.

ekzos

Apabila terbakar, kurang karbon dan nitrogen oksida dan hidrokarbon tidak terbakar dibebaskan daripada petrol atau bahan api diesel, tanpa pelepasan hidrokarbon aromatik atau sulfur dioksida.

kekotoran

Bahan api gas berkualiti tinggi tidak mengandungi kekotoran kimia seperti sulfur, plumbum, alkali, yang meningkatkan sifat menghakis bahan api dan memusnahkan bahagian kebuk pembakaran, sistem suntikan, probe lambda (sensor yang menentukan jumlah oksigen dalam campuran bahan api), penukar pemangkin gas ekzos.

Proses pengeluaran

Bahan suapan untuk pengeluaran ialah gas asli dan penyejuk.

Terdapat dua teknologi untuk pengeluaran LNG:

• kitaran terbuka;
• kitaran pengembangan nitrogen.

Teknologi kitaran terbuka menggunakan tekanan gas untuk menjana tenaga yang diperlukan untuk penyejukan. Metana yang melalui turbin disejukkan dan mengembang, meninggalkan cecair. Ini adalah kaedah yang mudah, tetapi ia mempunyai satu kelemahan yang ketara - hanya 15% daripada metana dicairkan, dan selebihnya, tidak mendapat tekanan yang mencukupi, meninggalkan sistem.

Teknologi pengeluaran LNG

Sekiranya terdapat pengguna gas langsung berhampiran kilang, maka teknologi ini boleh digunakan dengan selamat, kerana ia lebih murah - jumlah minimum elektrik dibelanjakan untuk proses pengeluaran. Hasilnya ialah kos produk akhir yang lebih rendah. Tetapi jika tidak ada pengguna, maka ia tidak boleh dilaksanakan secara ekonomi untuk menggunakan kaedah ini - kerugian besar bahan mentah.

Teknologi pengeluaran menggunakan nitrogen:

• dalam litar tertutup yang mengandungi turbin dan pemampat, nitrogen sentiasa beredar;
• selepas nitrogen disejukkan, ia dihantar ke penukar haba, di mana metana dihantar secara selari;
• gas disejukkan dan dicairkan;
• nitrogen dihantar ke pemampat dan turbin untuk disejukkan dan melalui kitaran seterusnya.

Teknologi pemisahan gas membran

Kelebihan teknologi ini:

• 100% penggunaan bahan mentah;
• kekompakan peralatan dan kesederhanaan operasinya;
• kebolehpercayaan dan keselamatan yang tinggi.

Terdapat hanya satu kelemahan - penggunaan elektrik yang tinggi (sehingga 0.5 kW/j digunakan untuk setiap 1 nm3 / j produk siap), yang meningkatkan kos dengan ketara.

Gambarajah susun atur tumbuhan nitrogen

Penulenan dan pencairan gas

Pada dasarnya, pencairan gas asli adalah proses penulenan dan penyejukannya. Hanya suhu yang diperlukan ialah tolak 161 darjah Celsius.

Untuk mencapai susunan suhu ini, kesan Joule Thompson digunakan (perubahan suhu gas semasa pendikitan adiabatik - aliran gas perlahan di bawah tindakan penurunan tekanan berterusan melalui pendikit). Dengan bantuannya, suhu gas yang telah disucikan turun ke nilai di mana metana terkondensasi. (nota memerlukan penjelasan)

Loji pencairan mesti mempunyai saluran rawatan dan pemulihan penyejuk yang berasingan. Selain itu, pecahan individu gas yang datang dari medan (propana, etana, metana) boleh bertindak sebagai penyejuk pada peringkat penyejukan yang berbeza.

Debutanisasi adalah sebahagian daripada proses penyulingan bahan mentah menjadi pecahan, di mana pecahan, suhu pemeluwapan yang lebih tinggi, dipisahkan, yang memungkinkan untuk membersihkan produk akhir daripada kekotoran yang tidak diingini.Setiap produk pemeluwapan disimpan sebagai produk sampingan yang berharga untuk dieksport.

Kondensat juga ditambah kepada produk akhir. Penstabil, yang mengurangkan tekanan wap bahan api kondensat, menjadikannya lebih mudah untuk penyimpanan dan pengangkutan. Mereka juga membolehkan proses peralihan metana daripada keadaan cecair kembali kepada gas (penggasan semula) terurus dan lebih murah untuk pengguna akhir.

Bagaimana untuk mendapatkan

LNG dihasilkan daripada gas asli secara mampatan diikuti dengan penyejukan. Apabila dicairkan, isipadu gas asli berkurangan kira-kira 600 kali ganda. Proses pencairan berjalan secara berperingkat, di mana setiap gas dimampatkan sebanyak 5-12 kali, kemudian ia disejukkan dan dipindahkan ke peringkat seterusnya. Pencairan sebenar berlaku semasa penyejukan selepas peringkat terakhir pemampatan. Oleh itu, proses pencairan memerlukan perbelanjaan tenaga yang besar[sumber tidak dinyatakan 715 hari] daripada 8 hingga 10% daripada jumlahnya yang terkandung dalam gas cecair.

Dalam proses pencairan, pelbagai jenis pemasangan digunakan - pendikit, turbo-expander, turbin-vorteks, dll.

Pembinaan loji LNG

Biasanya, loji LNG terdiri daripada:

• prarawatan gas dan loji pencairan;
• Barisan pengeluaran LNG;
• tangki simpanan;
• peralatan memuatkan kapal tangki;
• perkhidmatan tambahan untuk menyediakan loji dengan elektrik dan air untuk penyejukan.

Teknologi Pencairan

Proses pencairan loji LNG besar:

• AP-C3MRTM - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• AP-X - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• #AP-SMR (Penyejuk Campur Tunggal) - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• Cascade-ConocoPhillips
• MFC (lata bendalir bercampur) - Linde
• PRICO (SMR) - Hitam & Veatch
• DMR (Penyejuk Bercampur Dwi)
• Liquefin-Air Liquide

LNG dan pelaburan

Keamatan logam yang tinggi, kerumitan proses teknologi, keperluan untuk pelaburan modal yang serius, serta tempoh semua proses yang berkaitan dengan penciptaan kemudahan infrastruktur seperti ini: justifikasi pelaburan, prosedur tender, tarikan dana yang dipinjam dan pelabur, reka bentuk dan pembinaan, yang biasanya dikaitkan dengan kesukaran logistik yang serius, — mewujudkan halangan kepada pertumbuhan pengeluaran di kawasan ini.

Dalam sesetengah kes, loji pencairan mudah alih mungkin merupakan pilihan yang baik. Walau bagaimanapun, prestasi puncaknya adalah sangat sederhana, dan penggunaan tenaga bagi setiap unit gas adalah lebih tinggi daripada penyelesaian pegun. Di samping itu, komposisi kimia gas itu sendiri boleh menjadi halangan yang tidak dapat diatasi.

Untuk mengurangkan risiko dan memastikan pulangan pelaburan, rancangan sedang dibangunkan untuk operasi loji selama 20 tahun lebih awal. Dan keputusan untuk membangunkan lapangan sering bergantung kepada sama ada kawasan itu mampu membekalkan gas untuk jangka masa yang panjang.

Loji dibangunkan untuk tapak tertentu dan keadaan teknikal, yang sebahagian besarnya ditentukan oleh komposisi bahan mentah gas yang masuk. Kilang itu sendiri disusun mengikut prinsip kotak hitam. Pada input bahan mentah, pada output produk, yang memerlukan penyertaan minimum kakitangan dalam proses.

Komposisi peralatan tapak, kuantiti, kapasiti, urutan prosedur yang diperlukan untuk menyediakan campuran gas untuk pencairan dibangunkan untuk setiap loji tertentu mengikut keperluan Pelanggan dan pengguna produk.