Заводы по сжижению природного газа

对不起,此内容只适用于俄文。 For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

На сегодняшний день сжижение природного газа широко используется для транспортировки природного газа как на дальние расстояния морем (танкерами), так и для транспортировки автомобильным транспортом на относительно небольшие расстояния. Также, в последнее время получает распространение использование сжиженного природного газа в качестве газомоторного топлива для грузовых автомобилей, в частности, для использования в карьерах. Также в процессе сжижения природного газа из состава природного газа выделяют полезные фракции: газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.
Главное преимущество сжиженного метана состоит в том, что каждый кубометр его при атмосферном давлении и температуре –161,45°С занимает в 600 раз меньший объем, чем в газообразном виде. Кроме того, запасы сжиженного газа можно создать в любом пункте независимо от геологических условий. Транспорт сжиженного газа позволяет осуществить широкую международную торговлю газом путем морских поставок его в танкерах.
Способы сжижения природного газа:
– Классический каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения.
– Цикл с двойным хладагентом – смесью этана и метана.
– Расширительные циклы сжижения.
– «Объединенный» автохолодильный каскадный цикл (ARC), в котором производится ступенчатая конденсация углеводородов с использованием их в качестве хладагентов в последующей ступени охлаждения при циркуляции неконденсирующегося азота.
Каскадная схема, в которой раздельно используются три хладоагента с последовательно снижающейся температурой кипения, требует больших капитальных, но меньших эксплуатационных затрат.
Расширительные схемы, в них могут использоваться центробежные, более экономичные, машины. Охлаждение достигается изоэнтропийным расширением метана в турбодетандере. Поток газа, предварительно очищенного от воды, углекислого газа и других загрязнений, сжижается под давлением за счет теплообмена с холодным расширенным газовым потоком. Для получения одной части жидкости необходимо подвергнуть сжатию и расширению примерно 10 частей газа.
Основные составляющие каскадного процесса сжижения:
– сепарация
– удаление кислых газов, осушка, удаление ртути
– компримирование
– каскадный процесс сжижения с удалением фракций
– складирование
– отгрузка потребителю готовых продуктов
Основные составляющие расширительного процесса сжижения:
– сепарация
– компримирование
– извлечение примесей (например серы, если это необходимо)
– осушка
– предварительное охлаждение
– расширение
– разделение на фракции
– складирование
– отгрузка потребителю готовых продуктов
В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов. При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 – 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м3 газа.
Высокая металлоемкость, сложность технологического процесса, необходимость  серьезных капитальных вложений, а так же длительность всех процессов связанных с созданием инфраструктурных объектов такого рода: обоснование инвестиций, тендерные процедуры, привлечение заемных средств и инвесторов, проектирование и строительство, которое обычно сопряжено с серьёзными логистическими трудностями, — создают препятствия для роста производства в этой сфере.
В некоторых случаях мобильные установки по сжижению могут быть неплохим вариантом. Однако их пиковая производительность весьма скромна, а энергозатратность на единицу газа выше чем у стационарных решений. Кроме того химический состав самого газа может стать непреодолимым препятствием.
Чтобы снизить риски и обеспечить возврат вложенных средств разрабатывают планы по эксплуатации установок на 20 лет вперед. А решение о разработке месторождения часто зависит от того способен ли данный участок поставлять газ в течении длительного промежутка времени.
Заводы разрабатываются под конкретную площадку и технические условия, определяемые во многом составом поступающего газового сырья. Сам завод организован по принципу черного ящика. На входе сырье, на выходе продукты, что требует минимального участия персонала в процессе.
Состав оборудования площадки, его количество, мощность, последовательность процедур, которые требуются для подготовки газовой смеси к сжижению, разрабатываются для каждой конкретного завода в соответствии с требованиями Заказчика и потребителей продукции.