Меню Рубрики

Установка из природного газа жидкий газ

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения

Это природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до −160 °C

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.

На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.

В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.

Для использования подвергается испарению до исходного состояния.

При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.

При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень.

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.

Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии — до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

  • конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
  • теплообменные процессы: рефрижераторный — с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

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 м 3 газа.

Недостаток технологии дросселирования — низкий коэффициент ожижения — до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

  • 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.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

  • для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
  • технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
  • использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
  • локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
  • использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
  • использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

  • установка предварительной очистки и сжижения газа,
  • технологические линии производства СПГ,
  • резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
  • для загрузки на танкеры — газовозы,
  • для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа).

При этом используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.

При этом дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.

На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.

При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.

Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.

Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.

Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.

СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ — это процесс, включающий в себя несколько этапов:

  • морской переход танкера — газовоза,
  • автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
  • ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
  • регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия — 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия — 24,2 млрд м³; Алжир — 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония — 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США — 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2018 г в РФ действует 2 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi — 12,5% и 10% .

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2 м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания Новатэк, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ — завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2 й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

До 2020 г в США будут введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год.

На европейском газовом рынке начнется противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

источник

Как и зачем сжижают газ: технология производства и сфера использования сжиженного газа

Связанные с добычей, транспортировкой и переработкой природного газа технологии развиваются стремительными темпами. И у многих сегодня на слуху аббревиатуры СПГ (LPG) и СУГ (LNG). Практически через день в новостях в том или ином контексте упоминается природное газовое топливо.

Но, согласитесь, чтобы иметь четкое понимание о происходящем, важно изначально разобраться, как сжижается газ, зачем это делается и какую выгоду дает либо не дает. А нюансов в данном вопросе существует масса.

Чтобы произвести сжижение газообразных углеводородов, строятся крупные высокотехнологичные заводы. Далее мы внимательно разберемся: для чего все это нужно и как происходит.

Зачем сжижают природный газ?

Из недр земли голубое топливо добывается в виде смеси из метана, этана, пропана, бутана, гелия, азота, сероводорода и других газов, а также различных их производных.

Читайте также:  Установка камеры ниссан альмера g15

Часть из них применяется в химической промышленности, а часть сжигается в котлах или турбинах для генерации тепловой и электрической энергии. Плюс некоторый объем добытого используется в качестве газомоторного горючего.

Основная причина сжижения природного газа – упрощение его перевозки на дальние расстояния. Если потребитель и скважина добычи газового топлива находятся на суше недалеко друг от друга, то проще и выгодней проложить между ними трубу. Но в ряде случаев магистраль строить выходит слишком дорого и проблематично из-за географических нюансов. Поэтому и прибегают к различным технологиям получения СПГ либо СУГ в жидком виде.

Экономика и безопасность перевозок

После того как газ сжижен, он уже в виде жидкости закачивается в специальные емкости для перевозки морским, речным, автомобильным и/или железнодорожным транспортом. При этом технологически сжижение является достаточно затратным с энергетической точки зрения процессом.

На разных заводах на это уходит до 25% от исходного объема топлива. То есть для выработки нужной по технологии энергии приходиться сжигать до 1 тонны СПГ на каждые его три тонны в готовом виде. Но природный газ сейчас сильно востребован, все окупается.

Пока природный газ находится в состоянии жидкости, он не горюч и взрывобезопасен. Только после испарения в ходе регазификации, полученная газовая смесь оказывается пригодна для сжигания в котлах и варочных плитах. Поэтому, если СПГ или СУГ используются как углеводородное топливо, то их обязательно приходится регазифицировать.

Использование в различных сферах

Чаще всего термины «сжиженный газ» и «сжижение газа» упоминаются в контексте перевозки углеводородного энергоносителя. То есть сначала происходит добыча голубого топлива, а потом его преобразование в СУГ или СПГ. Дальше полученную жидкость перевозят и после вновь возвращают в газообразное состояние для того или иного применения.

СУГ из пропан-бутана в основном используют в качестве:

  • газомоторного топлива;
  • горючего для закачки в газгольдеры автономных систем отопления;
  • жидкостей для заправки зажигалок и газовых баллонов емкостью от 200 мл до 50 л.

СПГ обычно производят исключительно для перевозки на дальние расстояния. Если для хранения СУГ достаточно емкости, способной выдержать давление в несколько атмосфер, то для сжиженного метана требуются специальные криогенные резервуары.

Оборудование для хранения СПГ отличается высокой технологичностью и занимает много места. Использовать такое топливо в легковых автомобилях не выгодно из-за дороговизны баллонов. Грузовики на СПГ в виде единичных экспериментальных моделей уже по дорогам ездят, но в сегменте легковушек это «жидкое» горючее вряд ли в ближайшем будущем найдет себе широкое применение.

Сжиженный метан как топливо сейчас все чаще используется при эксплуатации:

  • железнодорожных тепловозов;
  • морских судов;
  • речного транспорта.

Помимо использования в качестве энергоносителя LPG и LNG также применяются непосредственно в жидком виде на газо-нефтехимических заводах. Из них делают различные пластмассы и иные материалы на углеводородной основе.

Технологии получения СУГ и СПГ

Чтобы перевести метан из газового состояния в жидкое, его необходимо охладить до -163 °С. А пропан-бутан сжижается уже при -40 ° С. Соответственно технологии и затраты в обоих случаях сильно различаются.

Для сжижения природного газа используются следующие технологии от разных фирм:

В основе всех них лежат процессы компримирования и/или теплового обмена. Операция по сжижению происходит на заводе в несколько этапов, в ходе которых газ постепенно сжимается и охлаждается до температуры перехода в жидкую фазу.

Подготовка газовой смеси

Перед тем как начать сжижать сырой природный газ, из него требуется удалить воду, гелий, водород, азот, соединения серы и другие примеси. Для этого обычно применяют адсорбционную технологию глубокой очистки газовой смеси путем пропускания ее через молекулярные сита.

Затем происходит второй этап подготовки исходного сырья, в ходе которого удаляются тяжелые углеводороды. В итоге в газе остаются лишь этан и метан (либо пропан и бутан) с объемом примесей менее 5%, чтобы уже эту фракцию начать охлаждать и сжижать.

Фракционирование позволяет избавиться от вредных примесей и выделить только основной газ для последующего сжижения. При давлении 1 атм температура перехода в жидкое состояние у метана -163 °С, у этана -88 °С, у пропана -42 °С, а у бутана -0,5 °С.

Как раз эти температурные различия и объясняют причину, зачем разделяют на фракции и только потом сжижают газ, поступающий на завод. Единой технологии сжижения для всех типов газообразных углеводородных соединений не существует. Для каждого из них приходится строить и применять свою технологическую линию.

Основной процесс сжижения

Основой для перевода газ в жидкое состояние служит холодильный цикл, в ходе которого тем или иным хладагентом теплота переносится от среды с низкой температурой к среде с более высокой. Процесс этот многоступенчатый и требует наличия мощных компрессоров для расширения/сжатия теплоносителя и теплообменников.

В качестве хладагента на разных стадиях сжижения применяются:

Например, для первичного охлаждения природного газа на «Ямал-СПГ» Новатэка используется прохладный арктический воздух, который позволяет понизить температуру исходного сырья с минимальными затратами сразу до +10 °С. А в жаркие летние месяцы вместо него предусмотрено использование морской воды из Северного Ледовитого океана, имеющей независимо от времени года на глубине постоянные 3–4 °С.

При этом в качестве конечного хладагента на Ямале применяют азот, получаемый прямо на месте из воздуха. В результате Арктика дает все необходимое для получения СПГ – от исходного природного газа до используемых в процессе сжижения рабочих агентов.

Пропан сжижается по аналогичной с метаном схеме. Только температуры охлаждения ему требуются гораздо менее низкие – минус 42 °С против минус 163 °С. Поэтому сжижение газа для газгольдеров стоит в разы дешевле, однако сам получаемый пропан-бутановый СУГ востребован на рынке меньше.

Транспортировка и хранение

Практически весь объем СПГ перевозится крупногабаритными морскими танкерами-газовозами от одного берега к другому. Транспортировка по суше ограничена необходимостью поддерживать температуру «жидкого голубого топлива» на значениях около -160 °С, иначе метан начинает переходить в газовое состояние и становится взрывоопасным.

Давление в емкости с СПГ близко к атмосферному. Однако, если температура жидкого метана поднимется выше -160 °С, то он начнет превращаться из жидкости в газ. В результате давление в емкости начнет повышаться, что представляет серьезную опасность. Поэтому танкеры для перевозки СПГ оборудуются установками поддержания низких температур и мощным слоем теплоизолятора.

СУГ регазифицируется в газ прямо в газгольдере. А регазификация СПГ производится на специальных промышленных установках без доступа кислорода. По физике жидкий метан при положительной температуре постепенно превращается в газ. Однако если это будет происходить прямо на воздухе вне специальных условий, то такой процесс приведет к взрыву.

После того, как природный газ в виде СПГ сжижают на заводе, его перевозят, а потом опять на заводе (только регазификационном) превращают обратно в газообразное состояние для дальнейшего применения.

Читайте также:  Установка задние электро стеклоподъемники 2110

Перспективы сжиженного водорода

Помимо непосредственного сжижения и использования в таком виде из природного газа также можно получить еще один энергоноситель – водород. Метан это СН4, пропан С3Н8, а бутан С4Н10.

Водородная составляющая присутствует во всех этих ископаемых топливах, надо лишь выделить ее.

Чтобы водород из состояния газа перевести в жидкость, его требуется охладить до -253 °С. Для этого используются многоступенчатые системы охлаждения и установки «сжатия/расширения». Пока подобные технологии слишком дороги, но работа по их удешевлению ведется.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали, как сделать водородный генератор для дома своими руками. Подробнее – переходите по ссылке.

Также в отличие от LPG и LNG сжиженный водород гораздо более взрывоопасен. Малейшая его утечка в соединении с кислородом дает газовоздушную смесь, которая воспламеняется от малейшей искры. А хранение жидкого водорода возможно лишь в специальных криогенных контейнерах. Минусов у водородного топлива пока слишком много.

Выводы и полезное видео по теме

Как производят сжиженный газ и зачем его сжижают:


Технологий сжижения газов существует несколько. Для метана они свои, а для пропан-бутана свои. При этом СУГ получить дешевле, а перевозить/хранить проще и безопасней. Получение метанового СПГ является более затратным и сложным процессом. Плюс его регазификация требует специализированного оборудования. При этом метан более востребован сегодня на рынке, поэтому его сжижают гораздо в больших объемах.

Имеются уточняющие вопросы или свое экспертное мнение по теме сжижения газа? Возможно, у вас есть что добавить к вышеизложенному. Не стесняйтесь, спрашивайте и/или комментируйте статью в расположенном ниже блоке.

источник

Элитгаз › Блог › Применение сжиженного природного газа (СПГ) в качестве моторного топлива

СПГ (сжиженный природный газ или LNG) Один из наиболее перспективных направлений развития «газомоторки» по коммерческой технике, а также железнодорожной, речным и морским судам и транспортировке природного газа.

СПРАВКА
о применении сжиженного природного газа (СПГ)
в качестве моторного топлива

Свойства. Сжиженный природный газ (СПГ, англ. LNG – liquefied natural gas) получается путем охлаждения до −162 °C. В процессе сжижения плотность газа увеличивается почти в 600 раз, что повышает удобство хранения и транспортировки. Средняя плотности СПГ составляет 440 кг/куб.м.
В жидкой форме природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться, а при испарении может воспламениться только в случае контакта с источником горения и если концентрация газа в воздухе будет составлять от 5 до 15 процентов. Температура воспламенения газа выше, чем у пропана, бензина, ДТ.
СПГ хранится в криоцистернах, транспортируется на специализи¬рованных морских танкерах, для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на регазификационных терминалах.
История. Первый завод по сжижению природного газа был построен в 1912 г. В 1941 г. построен завод СПГ для коммерческого использования. В 1959 г. приспособлен танкер для транспортировки СПГ вмести¬мостью 5 тыс.куб.м. Первый специализи¬ро¬ванный СПГ-танкер создан в 1964 году (34,5 тыс.куб.м). В 1971 году построен сфери¬чес¬кий газовоз (88 тыс.куб.м). Современные СПГ танкеры вмещают более 140 тыс.куб.м газа.
Темпы роста потребления СПГ в мире опережают трубопроводный газ. В 2011 году доля СПГ в мировом объеме торговли газом уже составила 32 % (330,8 млрд.куб.м). «GP Morgan» дает прогноз объема производства СПГ в 2030 году до 754 млрд.куб.м.
Основные экспортеры СПГ – Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия, Нигерия, Тринидад и Тобаго, Алжир, Россия, Оман.
Основные импортеры СПГ – Япония, Южная Корея, Великобритания, Испания, Индия, Китай, Тайвань, Франция, США.
В России реализуются крупнотоннажные проекты строительства заводов по производству СПГ: расширение завода CПГ Сахалин-2 (Газпром), завод во Владивостоке (СП Газпром и Japan Far East Gas), Ямал-СПГ (НОВАТЭК), Печора СПГ (Аллтэк). Перевозка осуществляется исключительно морским транспортом до специальных терминалов. Источник газа — крупные газовые или газоконденсатные месторождения.
Для среднего и малотоннажного сегмента характерно строительство установок по сжижению газа от 0,5 до 100 тонн в час. Источник газа – трубопровод¬ный газ, низкодебитные месторождения газа, метан угольных пластов, метан с дегазационных скважин угольных шахт, хвостовые газы химических и газохими¬чес¬ких комбинатов и другие.
Развитие малотоннажного производства СПГ началось с размещения терминалов типа пик-шейвинг (для покрытия дефицита газа в трубопроводной системе в пиковые периоды потребления). Второе направление малотоннажного СПГ – автономная газификация – доставка газа в местность, где строи¬тельство трубопроводов не целесообразно или не безопасно.
Третий и самый перспек¬тивный и быстроразвивающийся сегмент – производство моторного топлива. Например, в Армении 80 % легковых автомо¬билей использует природный газ (244 тыс.ед.техники), аналогичная ситуация с развитием газомоторного топлива в Узбекистане (450 тыс.ед), Италии (823 тыс.ед).
Наибольшее количество техники эксплуатируется в Китае, Иране, Пакистане, Аргентине, Индии, Бразилии. Всего в мире насчитывается более 20 млн.ед. техники, использующей природный газ (метан) в качестве моторного топлива.
Китай и США лидируют в развитии технологий в среднетоннажном и малотоннажном сегментах. В Китае насчитывается 168 СПГ-заводов, более 700 СПГ-заправок, в США – 64 СПГ-заправки. Китай планирует в течении – 2 лет построить более 3000 запра¬вок. В Европе заправок мало, и в основном частные СПГ-КПГ заправки (регазифицирующие газ). В Китае развитие СПГ заправок началось с автобусных парков в связи с высоким уровнем безопасности СПГ.
Почти все мировые производители автомобильной техники имеют уже в своем модельном ряду СПГ и КПГ машины. Самый большой модельный ряд газовых двигателей имеет компания YUCHAI (Китай). Широкую программу развития объявил МАН. Развивают уже имеющийся модельный ряд двигателей IVECO, Cummins, VOLVO. Ведут разработку газовых двигателей HOWO, Weichai, WEstport, Daimler.
Все крупнейшие производители речных и морских двигательных установок имеют газовые двигатели или газодизельные (Wartsila, Rolls Roys, GE, MAH и др.).
В США наблюдается небывалый рост интереса к малотоннажным и мини-СПГ (компании GE, Dresser Rand, Gallileo). Газомоторный СПГ – самый быстрорастущий сегмент. СПГ моторное топливо – чище и безопаснее КПГ; чище и дешевле дизельного топлива; по объему хранения близко к дизельному топливу.
Схема грузооборота (инфраструктура) газомоторного СПГ включает в себя: завод по сжижению газа, цистерны транспортировки, крио-заправки, блоки регазификации СПГ в КПГ, заправочные модули, автомобильную технику, центры регулярного обслуживания криогенных баков и баллонов под давлением, кадровый потенциал, научно-прикладную школу.
Минимальная стоимость завода «под ключ» приближенно оценивается в интервале: от 320 млн.руб. при производительности 1,5 тонн сжиженного газа в час (18 млн.куб.м в год) до 1 млрд.рублей (10 тонн в час или 83 млн.куб.м в год). Срок строительства завода – 2 года (1-й год – проектирование и заказ оборудования, 2-ой год – строительно-монтажные и пуско-наладочные работы).
В настоящее время в России имеются СПГ объекты:
в г.Санкт-Петербурге – 3 установки общей производительностью 2,8 тонн/час (2 в собственности ОАО «Газпром газэнергосеть», 1 – ЗАО «Криогаз»);
в г.Екатеринбурге – 2 установки по 3,8 тонн/час в стадии пуско-наладки (построены в рамках НИОКР);
в г.Калининграде две линии по 1,5 тонн/час;
в Пермско крае (д.Канюсята Карагайского района) – 1,5 тонн/час.
Газ с указанных заводов применяется для: обеспечения автономной газифика¬ции территорий; поставки на экспорт (Криогаз); работы по НОИКР с железно¬дорожным локомотивом «Газотурбовоз» (г.Екатеринбург); опытных работ по обеспечению газом при проведении ремонтных работ на газопроводах, испытания техники КАМАЗ.
Перспективные направления использования СПГ:
моторное топливо для грузовой и пассажирской техники (100% газ и газодизельный цикл);
топливо для железной дороги (100 % газ);
топливо для речных и морских судов (двухтопливный режим);
топливо для работы буровых установок (двухтопливный режим) и дизель-электрических станций (двухтопливный режим или 100 % газ);
карьерная техника (двух топливный режим, в перспективе – 100 % газ);
сельхозтехника (двух топливный газодизельный режим, 100 % газ);
автономная газификация удалённых и труднодоступных территорий.
По инфраструктуре СПГ в мире имеется много отработанных решений: автомобильные цистерны для транспортировки и заправки, цистерны-контейнеры (рабочее давление менее 7 кгс/кв.см2), стационарные и мобильные заправочные станции, блочно-модульные СПГ-КПГ заправки в контейнерном исполнении, гидравлические дочерние заправочные станции КПГ, автомобильные криогенные баки с многослойной экранно-вакуумной термоизоляцией (рабочее давление менее 16 кгс/см2).
В России газовые двигатели имеют следующие автопроизводители: КАМАЗ, ГАЗ, ПАЗ, НЕФАЗ. На КАМАЗе ведется работа над созданием предсерийных моде¬лей СПГ автомобилей в рамках государственного контракта.
В НТЦ КАМАЗ на шасси КАМАЗ изготовлен мобильный заправщик СПГ (цистерна изготовлена в Китае) . В 2014 году проводятся испытания 4 моделей КАМАЗа и автобусов НЕФАЗ на СПГ.
Китайские производители выражают заинтересованность в организации криогенных баков в России.
Преимущества СПГ перед КПГ. Хранение СПГ при более низком давлении (10 кгс/см2) обеспечивает боль¬шую взрывобезопасность в сравнении со сжатым (КПГ) газом под давлением до 250 кгс/см2);
Емкости хранения СПГ в обязательном порядке оборудуются предохрани-тельной арматурой (два предохранительных клапана на каждом сосуде). В КПГ баллонах предохранительных устройств нет, клапан высокого давления устанавливается в редукторе;
При сжижении природного газа производится его дополнительная очистка от кислых газов (примесей углекислого газа и сероводорода). Благодаря этому увеличивается ресурс работы двигателя и снижается количество вредных выбросов в окружающую среду;
Эффективное хранение природного газа возможно только в его сжиженном виде. Использование КПГ баллонов при этом не рационально.
При сжижении одного килограмма природного газа (до состояния СПГ) его объем снижается в 575 раз (по метану). При сжатии одного килограмма природного газа (до состояния КПГ) до давления 250 кгс/см2 его объем снижается всего в 250 раз;
Сравнительно низкий вес СПГ топливных баков (в сравнении с КПГ баллонами) обеспечивает более высокую дальность пробега техники.
Недоставки СПГ. Стоимость СПГ оборудования выше в сравнении с оборудованием для КПГ ввиду использования более сложных технических решений.
С себестоимости СПГ 40 % занимают дорогостоящие процессы сжижения и регазификации. Вместе с тем, за последние 30-40 лет стоимость производства СПГ снизилась в два раза.
Совместное использование СПГ и КПГ. Развитие системы доставки СПГ позволит существенно расширить применение КПГ в качестве газомоторного топлива. СПГ регазификаторы, на которых получают КПГ из СПГ, целесообразно устанавливать в непосредственной близости к потребителю (автотранспортные парки, существующая сеть АЗС). При этом не имеет значения близость к сетевому трубопроводному газу.
Развитие инфраструктуры природного газа по пути только СПГ (без КПГ) позволит снизить вложение в небольшие или удаленные заправочные станции в виду отсутствия необходимости постройки на них терминалов регазификации.
Базовые технологические подходы сжижения природного газа.
1. Детандерный – выработка холода за счет перепада (снижения) давления в трубо¬провод¬ной системе.
2. Цикл моно-хладогента (азотный).
3. Цикл смешанного хладагента (различные смеси двух, трех и более компо¬нентов).
4. Каскадный –на каждый уровень охлаждения используется свой хладагент и свой теплообменник (например холодильный цикл пропана, потом этана и т.д.).
Во всех подходах в то той или иной степени используется азот.

Читайте также:  Установка подогрева сидений бмв е46

Справочно: коэффициенты перевода
Вес и объем
1 тонна СПГ эквивалентна 1 380 куб.м традиционного газа.
1 тонна СПГ эквивалентна 1270 л дизельного топлива.
1 000 куб.м КПГ эквивалентно 920 л дизтоплива.
Масса 1 литр ДТ – 0,769 кг.
Масса 1 литр КПГ – 0,144 кг
Масса 1 литр СПГ – 0,255 кг
Удельная масса КПГ бака:
тип 1 (цельнометаллический) 1,15 кг/литр
тип 2 (алюминий-стекловолокно частично) 0,75 кг/литр
тип 3 (алюминий-стекловолокно полностью) 0,40 кг/литр
тип 4 (пластик-стекловолокно) 0,55 кг/литр
тип 4 (пластик – углеволокно) 0,25 кг/литр
Удельная масса СПГ бака 0,39 кг/литр
СПГ топливный бак с внешней оболочкой занимает объем 752 литра. Внутренний резервуар (водяной объем) – 500 л. Эффективный объем – 450 литров СПГ. Масса газа – 192 кг. Объем газа – 240 куб.м. При расходе 40 куб.м на 100 км – пробег транспорта составляет около 600 км.
ВЫВОДЫ
Производство и использование в качестве энергоресурса сжиженного природного газа (СПГ) – одно из наиболее перспективных направлений мировой экономики. Использование СПГ и компримированного природного газа (КПГ) в качестве моторного топлива на автотранспорте – стратегически важное направление развития нефтегазохимического комплекса Российской Федерации и Республики Татарстан. СПГ – новый альтернативный энергоноситель, независимый от газотранспортной системы, источник тепла, электроэнергии, холода.
В целом природный газ – самое дешевое моторное топливо из всех имеющихся на рынке. При условно равном расходе на 100 км пути метан при текущих розничных ценах обходится в 2,6 раза дешевле дизельного топлива.
СПГ из всех видов моторного топлива имеет наиболее стабильный состав (95 – 98 процентов метана), не имеет цвета, запаха, химически не активен, не токсичен, при регазификации его объем увеличивается в 600 раз.
Ожидается, что в ближайшем будущем СПГ будет востребован в секторе магистральных и речных грузоперевозок. В сельском хозяйстве переход от дизельного топлива к СПГ позволит получить абсолютное конкурентное преимущество.
В Республике Татарстан планируется в обозримой перспективе перевести на газомоторное топливо (метан) 50 процентов общественного транспорта, 30 процен¬тов коммунальной и 30 процентов строительной техники.
Сегодня Татарстан имеет возможность:
отработать технологические решения по применению СПГ в качестве газомоторного топлива (через мобильные и стационарные заправки);
отработать все технологические решения по производству СПГ;
создать центр по обеспечению кадрами отраслей промышленности, в которых используется СПГ;
задействовать предприятия региона при строительстве завода по производству СПГ (производство компрессорного, технологического и химического оборудования).
Размещение первого пилотного проекта СПГ-завода в Татарстане будет направлено на динамичное развитие применения СПГ в качестве моторного топлива для городского транспорта, жилищно-коммунальной техники и магистрального транспорта, а также сельскохозяйственной техники.

источник