Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 [ 146 ] 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

4.5.3.1.2.2.2. Изготовление

Полнотелью плоские пластины изготовлены иэ слаболегированного магнием алюминия (точка плавления, F - 660°С), покрыта слоем сплава с кремнием (F - 600°С), поперечные перегородки и гофрированные листы изготовлены из того же легированного магнием сплава (F = 660°С), что и плоские пластины.

Набирают листы в пачку, сжимают в струбцине и все пофужают в баню, заполненную расплавлен-

ной солыо (фтористые и хлористые соли) при температуре между 600 и 660°С для пайки без деформации и размягчения материалов. Соли снимают слой окиси: моноблок теплообменника таким образом сварен за один раз. Затем приваривают головки коллектора.

Если требуется очень большая поверхность теплообмена, можно соединить несколько теплообменников параллельно, в батарею, но при этом не-

главный теплообменник

Очищенный природный

7>

Отбензинивание

Смешаный флюид

03

«.Пар

««Пар

Йоромя Г

02 - этан сз - пропан С4-бутан

Смвшаный флюид

004 DC4 004 004

Ректификационные колонны

Газовый конденсат

Основное оборудование сжижения и фракционирования а процессе ТРС1 (смешаный цикл с предварителы1ым охлаждением пропаном). Теплообменники, показанные серым цветом, - пластинчатого типа. Главный теплообменник навивного типа. ОсталыФые теплообменники классические кожухотрубные.

уравнять расходы флюидов через теп-

1НИКИ.

По причине хорошего соотношения между площадью теплообмена и объемом, занимаемым аппаратом, пластинчатые теплообменники в будущем должны бы вытеснить теплообменники других типов во всех областях криогенной техники и позволить разработку проектов, таких как процесс на смешанном хладоагенте с предварительным про-пановым охлаждением с использованием интегрального теплообменника (см. рисунок с. 460).

Рисунок на с. 464 показывает различные типы теплообменников, используемых в отдельных процессах.

4.5.3.2. Компрессоры

На заводах сжижения природного газа для зкс-порта холодильные циклы требуют применения компрессоров, способных сжимать как чистые вещества, так и газовые смеси от давления, близкого к атмосферному, до давления около 4 МПа с производительностью сотни тысяч нм/ч. Компрессоры могут иметь установленную мощность 20, 30 или даже 80 МВт.

Компрессоры такой мощности применяются для перекачки воздуха или более леп<ого газа. Однако для перекачки тяжелых смесей более или менее переменного состава зти машины не подходят.

4.6. ТРАНСПОРТ СПГ

Выявились два направления в подходе к процессу сжижения для того, чтобы приспособиться к оптимальному конструированию нужных компрессоров машин:

- или разделить общую мощность, необходимую для сжижения, на два или три цикловых компрессора для использования центробежных компрессоров (надежность в работе) и идентичных приводных машин (рациональность в питании и обслуживании);

- или использовать аксиальные, позволяющие использовать одну машину в цикле сжижения, с лучшим КПД, но более деликатные, чем центробежные компрессоры.

Большая часть заводов сжижения газа для экспорта была сооружена с применением центробежных компрессоров в холодильных циклах.

Привод компрессоров осуществляется или паровыми турбинами с их котлами, являющимися классическим оборудованием, или газовыми турбинами.

Газовые турбины, также как и котлы паровых турбин, должны быть оборудованы форсунками и камерами сгорания, приспособленными к имеющимся видам горючего: розжиг необходим на сыром газе, далее работа на остаточном газе (газ сепарации, конденсат и т.п.), что делает сложными конструкцию, регулирование и зксплуатацию зтого оборудования.

4.6.1. Морской транспорт

4.6.1.1. Общие соображения

Метановозы фактически являются плавучими резервуарами хранили1цами СПГ и, как и наземные резервуары (см. § 4.8.1), они перевозят СПГ в переохлажденном виде (около -160°С) и под давлением, несколько большим атмосферного: два важных эксплуатационных параметра существуют для них - относительное давление в танках СПГ и суточные потери на испарение. Ниже излагаются особенности этих судов, как с точки зрения конструкции, так и с точки зрения эксплуатации.

4.6.1.2. Технические характеристики метановоза

Прежде всего, метановозы характеризуются особой конструкцией их фузового отсека: танков, содержащих СПГ.

4.6.1.2.1. Конструкция криогенных танков

Начиная с 50-х годов были разработаны и классифицированы по международным кодам многочисленные конструкции танков метановозов. Эти типы танков и их основные характеристики описаны ниже.

4.6.1.2.1.1. Мембранные танки

Это резервуары, имеющие тонкую непроницаемую стенку (мембрану), скрепленную через слой теплоизоляции с элементами корпуса судна.

Мембрана сконструирована таким образом, что способна компенсировать термические сжатия и

расширения и представляет первичный барьер, который должен быть продублирован полным вторичным барьером, способным удержать СПГ в случае разрыва танка.

Две французские конструкторские группы являются лидерами в сооружении танков призматической формы: Технигаз" и Газ Транспорт" (см. рисунок с. 468).

4.6.1.2.1.2. Самонесущие или независимые танки

Это танки, которые не являются составной частью корпуса и не способствуют прямо его прочности.

Различаются две категории среди этих танков в соответствии с тем, имеют они или нет полный вторичный барьер (см. рисунок с. 467,468,469). Танки с полным вторичным барьером в настоящее время не выпускаются.

Исследования уровня напряжений, срока службы до усталостного разрушения и распростре-нения трещин позволили разработать танки с частичными вторичными барьерами сферической формы, которые не могут иметь в принципе больших утечек в случае разрыва трещин и которые смонтированы на специальной поддерживающей юбке.

Были изучены многие другие технологии для изготовления танков метановозов (полумембранные, самонесущие без вторичного барьера, с внутренней изоляцией и т.п.), но они не нашли распространения. В 1986 г. действующие метановозы были в равной степени созданы по технологиям фирм Газ Транспорт и Мосс (Moss), затем следовала технология Технигаз.

Твхнигаз

Газ Транспорт

Мвжбарьврнов пространство

Первичный барьер (мембрана из нержавеющей стали), толщина в -1,2 мм

Дублирующий корпус

Вальсовое дерево

Вторичный! . (фанера), в - 3,4 мм

I

1 45"

Межбарьерное. пространство

Первичный барьер (мембрана из инвара),

в т 0,7 ММ

Дублирующий корпус -

Кассеты с перлитом

Вторичный барьер (мембрана иэ инвара),

в - 0,7 ММ

•••••••ft "•"•"«-"•"и"

езез

mmim-iffl;-;;;;:

J Cbl

Мембранные танки.

Конструктор

Первичный барьер

Вторичный барьер

Теплоизоляция

Твхнигаз Марк1

Гофрированная мембрана с двумя сериями прямоугольных волн из нержавеющей стали 18/8, толщина в • 1,2 мм

Фанера из клена, толщина е - 3,4 мм

Вальсовое дерево

Твхнигаз Марк III (проект)

Композит из алюминия между двух слоев стекловолокна

Полиуретан и стекловолокно

Газ Транспорт классический вариант

Мембрана с одним видом волн иэ инвара с 36% никеля, толщина е > 0,7 мм

Идентичен первичному барьеру - иэ инвара

Два слоя кассет иэ фанеры, наполненных перлитом

Газ Транспорт (проект)

Три слоя иэ кассет улучшенной структуры

Технология изготовления танков призматической формы.