Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА'

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
308
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ / ХОЛОДИЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Гатина Р.З., Потапов А.А.

Рассматриваются основные этапы производства сжиженного природного газа, процессы его сжатия, охлаждения и сжижения. Особенности крупнотоннажного и малотоннажного производства сжиженного природного газа. Перспективы осуществления транспортировки сжиженного природного газа на большие расстояния.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Гатина Р.З., Потапов А.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FEATURES OF THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF LIQUEFIED NATURAL GAS

The main production phases of liquefied natural gas, processes of its compression, cooling and liquefaction are considered. Features of large-capacity and low-tonnage liquefied natural gas production. Perspectives of implementation of transportation of liquefied natural gas on long distances.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА»

преимуществом, заключаемом в дифференциации и концентрации.

На пятом этапе происходит реализация выбранной внешнеэкономической стратегии. Она характеризуется несколькими видами деятельности: разработка программ и планов, их выполнение, ведение контроля, учет и оценка эффективности деятельности предприятия.

Завершающим этапом разработки внешнеэкономической стратегии служит осуществление стратегического контроля. Стратегический контроль способен выявить слабые стороны на предшествующих этапах и тем самым создать ситуацию дублирования данного процесса с самого начала.

Использованные источники:

1. Ансофф, И.М. Новая корпоративная стратегия: Учебное пособие/ Под ред. И.М. Ансофф. - М.:Дело.- 2013. - 467 с.

2. Просветов, Г.И. Стратегия предприятия: задачи и решения: Учебно-практическое пособие. - М.: Издательство «Альфа-Пресс». - 2010. — 184с.

2. Томпсон, А.А. Стратегический менеджмент: искусство разработки и реализации стратегии: Учебное пособие / А.А.Томпсон, А. Дж. Стрикленд, -М.: Дело, 2012. - 512 с

3. Jean-Pierre, J., Hennessey, D. Global Marketing Strategies / J. Jean-Pierre., D.Hennessey // Economics. - 2015. - №7. - P.208-211

4. Katarzyna, T., K^kol, M. International business strategy - reasons and forms of expansion into foreign markets - 2013.- P.1005-1011

5. Senotova, A.A. Foreign economic activity of the enterprises / A.A. Senotova // Economic collection. - 2011. - №3. - P.93-95Chen, L. Innovative Entry Strategy Makes You Go Further / L.Chen // Lap Lambert Academic. - 2011.- P.1-7

6. Surakatov, N.S., Tichiev, V.S. Foreign economic development strategy of the regions/ N.S. Surakatov, V.S. Tichiev// Modern problems of science and education. - 2014. - № 2 - P.2-6.

УДК 662.767

Гатина Р.З. студент 5 курса

факультет «Энергонасыщенных материалов и изделий»

ФГБОУ ВО «КНИТУ» Потапов А.А., к. ф. -м. н.

доцент кафедра ПЭС ФГБОУ ВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА Рассматриваются основные этапы производства сжиженного природного газа, процессы его сжатия, охлаждения и сжижения. Особенности крупнотоннажного и малотоннажного производства сжиженного природного газа. Перспективы осуществления

транспортировки сжиженного природного газа на большие расстояния.

Ключевые слова: сжиженный природный газ, холодильный цикл.

Gatina R.Z.

5th year student, faculty of«Energy-intensive materials and products»

«KNRTU» Potapov A.A.

candidate of physico-mathematical sciences assistant professor of department «industrial electronics and lighting»

«KSPEU» Russia, Kazan

FEATURES OF THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF LIQUEFIED NATURAL GAS

The main production phases of liquefied natural gas, processes of its compression, cooling and liquefaction are considered. Features of large-capacity and low-tonnage liquefied natural gas production. Perspectives of implementation of transportation of liquefied natural gas on long distances.

Keywords: liquefied natural gas, refrigeration cycle.

Производство сжиженного природного газа (СПГ) основано на технологии его сжижения, осуществляемой охлаждением природного газа до температуры конденсации с помощью специальных холодильных установок, в контурах которых циркулирует хладагент. Процесс производства СПГ включает подготовку (очистка газа от примесей и осушка от влаги), затем предварительное сжатие газа и хладагента; охлаждение газа; выделение тяжелых углеводородов (С3-С5) и сжижение. Для оптимального проведения процесса сжижения газ должен быть сжат до давления, близкого к критическому, обычно до 4-5 МПа. Если давление в подводящем трубопроводе ниже, газ предварительно сжимают, как правило, с помощью поршневых газомотокомпрессоров. Сжатие хладагента от давления близкого к атмосферному до давления 4-5 МПа обычно осуществляется турбокомпрессорами с приводом от электродвигателей, а на крупных заводах - с приводом от паровых или газовых турбин. После сжатия температуру газа, а в некоторых случаях хладагента, снижают в аппаратах воздушного охлаждения. Дальнейшее охлаждение и сжижение газа происходит в теплообменниках. Сжиженный газ поступает в теплоизолированные низкотемпературные резервуары, откуда подается потребителю [1].

Для сжижения природного газа как при крупнотоннажном производстве на заводах сжижения, так и при малотоннажном производстве на установках сжижения используют несколько разновидностей циклов сжижения. При крупнотоннажном производстве СПГ наиболее эффективными являются циклы сжижения с использованием внешней холодильной установки, работающей на углеводородных газах или азоте,

при этом сжижается почти весь природный газ. Широкое распространение получили циклы на смесях хладагентов.

Первым способом производства СПГ является классический трехпоточный каскадный цикл, по которому был впервые получен промышленный сжиженный природный газ в США в 1941 году на установке производительностью 1,М05 м3 в сутки, где хладагентами служили аммиак и этилен [2].

Холодильный цикл и технологическая схема установки сжижения выбираются в зависимости от назначения установки и ее производительности, состава сжижаемого ПГ и его давления, требований, предъявляемых к продукции. На выбор технологической схемы влияет также возможность применения того или иного типа оборудования.

Важнейшим показателем термодинамического совершенства цикла является величина удельного энергопотребления. От нее напрямую зависят расходуемая и установленная мощность компрессорного оборудования, масса и габариты теплообменных аппаратов, а следовательно, капиталовложения и эксплуатационные затраты на эти установки.

В современных установках сжижения природного газа применяются технологические схемы, основанные на следующих основных циклах:

1) Холодильные циклы различных модификаций с дросселированием (процесс расширения газа происходит при постоянной энтальпии и является необратимым);

2) Детандерные холодильные циклы (процесс расширения газа происходит с отдачей внешней работы при постоянной энтропии);

3) Каскадные холодильные циклы с чистыми хладагентами (классические каскадные циклы);

4) Однопоточные каскадные циклы с хладагентом, представляющим собой многокомпонентную смесь углеводородов и азота;

5) Многопоточные каскадные циклы с чистыми хладагентами -наиболее совершенные и экономичные с энергетической точки зрения способы производства холода во всем диапазоне температур (от температуры окружающей среды до температуры минус 162°С)

При крупнотоннажном производстве сжижению подвергается практически весь природный газ, при этом его объем уменьшается в 600 раз, а температура понижается до минус 162°С. В процессе сжижения природный газ практически полностью очищается от всех вредных и балластных компонентов (углекислота, сернистые соединения, азот и др.). В мировой практике получили широкое распространение: крупнотоннажное производство СПГ - заводы сжижения природного газа с производительностью более 6 млн. тонн СПГ в год (700 т/ч) и малотоннажное производство - установки сжижения природного газа с производительностью 10-100 тыс. тонн СПГ в год (1-10 т/ч) [3].

Таким образом, крупнотоннажное производство СПГ следует рассматривать как единую технологическую цепочку добычи природного

газа, сжижения природного газа, хранения СПГ, отгрузки СПГ в танкеры, транспортировки СПГ танкерами к месту потребления, хранения и регазификации СПГ на месте потребления.

Наличие газопроводной сети позволяет организовать малотоннажное производство СПГ с помощью детандерных холодильных циклов, реализующих свободный перепад давлений действующих газораспределительных станций (ГРС). Использование детандерных холодильных циклов характеризуется отсутствием сложного машинного оборудования, просты конструктивно и в эксплуатации, они подключаются параллельно редуцирующим устройствам ГРС таким образом, чтобы не сжиженная часть перерабатываемого ими природного газа сбрасывалась в продукционный газопровод ГРС [4].

При определенных условиях малотоннажное производство СПГ может оказаться рентабельным и приносить реальную прибыль владельцам мини-заводов СПГ в регионах, не обеспеченных системой трубопроводной газификации или использующих в качестве энергоносителя нефтепродукты.

Экспорт сжиженного природного газа дает возможность выбора направления поставок и большую гибкость по сравнению с трубопроводными поставками природного газа. Сжиженный природный газ наиболее выгоден при транспортировке на большие расстояния. Если для расстояний до 2000 км затраты на транспортировку СПГ существенно выше, чем для газопроводов, то по мере увеличения расстояния СПГ становится более конкурентоспособным. Когда расстояние превышает 2000 км для морских месторождений и 3800 км для материковых, СПГ становится дешевле трубопроводного природного газа.

Использованные источники:

1. Гафуров А.М., Осипов Б.М. Турбодетандирование природного газа на газораспределительной станции с последующим его сжижением. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2011. - №2 (9). - С. 6-11.

2. Энциклопедия газовой промышленности. 4-е изд. Пер. с франц.: Ред. пер. Басниев К.С. - М.: Акционерное общество ТВАНТ, 1994. 884 с.

3. Гафуров Н.М., Багаутдинов И.З. Технические характеристики природного газа при транспортировке и производстве моторных топлив. // Инновационная наука. - 2016. - № 4-3. - С. 73-74.

4. Гафуров А.М. Утилизация низкопотенциальной теплоты для дополнительной выработки электроэнергии при турбодетандировании природного газа в системе газораспределения. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №1 (20). - С. 2836.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.