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

4.7.1.2.2.3. Замораживание и низкотемпературное хранение пищевых продуктов

В эти случаях холод СПГ может заменить классический холодильный цикл одним контуром холодильного агента между теплообменником СПГ и теплообменником с окружающим воздухом, помещенным в холодильную камеру.

4.7.1.2.2.4. Производство электроэнергии

Холод СПГ может быть превращен в работу для привода электрогенератора. Были реализованы (»зличные способы, представленные кратко ниже (см. рисунок с. 478), однако много других способов было предметом изучения, в частности, способы, в которых использовались бы горючие ископаемые

(мазут или природный газ) для наилучшего i нения холода СПг по примеру классических схем теплоцентралей.

4.7.122.4.1. Циклы с непосредственным расим-рвниви

Если давление в газораспределительной сети невелико (около 1,0 МПа), можно дожать СПГ и испарить его до его расширения в турбине, которая приводила бы в действие генератор. Как и во внутреннем процессе перекачки СПГ под высоким давлением, этот цикл позволяет рекуперировать в форме электроэнергии разности э»«вргий сжатия газа в жидком и газообразном состоянии между давлениями сжатия и подачи в газораспределительную сеть.

Типрвгази-фикатора

Рвгазж)икатор с водяным орошением

Регазификатор спофужной горелкой

Схема

Горячая I вода -1

Тип1

СПГ-,,.

Природный газ

СПГ-1

Тип и

J- Холодная -►вода

Природный > газ - Горячая вода

Холодная *. вода

Описание. Эксплуатационные характвристики

СПГ распределяется коллектором по верти-калы1ым трубкам, собранным в пакет, по высоте которого стекает оросителышя вода. Эта вода сверху подается в сливные трубы и собирается внизу в общий коллектор.

Теплообмен вода - СПГ осуществляется по схеме противотока (сборка труб по типу 1) или по схемв противотока и прямотока (сборка труб в форме U), профиль труб сребренный для улучшения теплообмена.

Схема простая, поэтому эксплуатация и об-служивание относительно просты (наружный осмотр трубок доступен). Стабильность механизма теллообмен& Возможность больших объемов регазификации увеличением числа сборок труб. В случае использования морской врды необходимо ее хлорировать (против коррозии на-I и водопроводов).

Отходящие (дымовые)

Природный газ I СПГj . I.

Топливный газ

1ЧЫЙ пучок, по которому циркулирует г, погружен в металлическую или бетонную емкость, заполненную водой. Горелка пофужного горения установлена на дне емкости и питается газом и сжатым воздухом. Поток газа из горелки барботирует в слое воды, нагревая ее (-30°С) и перемешивая, что обеспечивает хороший теплообмен между водой и СПГ и предупреждает образование льда на трубном пучке.

Регазификатор с промежуточным флюидом

Регазификатор компактный, учитывая высокую эффективность теплообмена между продуктами сгорания, водой и СПГ.

Регулировка подачи смеси газ-воздух в горелку должна обеспечить небольшое содержание окислов азота в продуктах сгорания; Часто требует нейтрализации воды подачей свежей ее порции, так как вода закисляется продуктами сгорания газа и становится кор-розионноактивной.

Криогвнныв теплообменники с трубными или пластинчатыми пучками, позволяющими теплообмен между несколькими флюидами (СПГ/промежуточный теплоноситель/горячий источник).

Теплообменники хорошо адаптированные к

процессам рекуперации холода СПГ

Очень компактны и высокоэффективны.

.Промежуточный t флюид

Природный газ

Морская вода

Регаэификаторы СПГ -описание и эксплуатация.

4.7.1.2.2.4.2. Циклы Рэнкина (Rankina)

Выработка электроэнергии лроизводится в термодинамическом цикле, в котором СПГ является холодным источником, а морская вода - теллым источником. Используется подходящий хладагент, например, фреон.

Эффективность цикла будет максимальной, если теплообмен между цикловым флюидом (хладагентом) и СПГ будет происходить при температуре СПГ или, если кривая конденсации хладагента приближается наилучшим образом к кривой испарения СПГ. Поэтому фреон, конденсация которого происходит при постоянной температуре (-40°С), может быть заменен смесью углеводородов, состав которой может бьпъ подобран таким образом, чтобы получилось наилучшее приближение кривых.

4.7.1.2.2.4.3. Комбинированные 1клы

Всегда в условиях предположительно низкой эффективности использования СПГ при регазификации предусматривают выработку электроэнергии путем комбинирования циклов Рзнкина и непосредственного расширения, это позволяет использовать большую часть СПГ.

4.7.2. Регазификаторы

в таблице на с. 479 представлены основные характеристики и описания различных типов регази-фикаторов, которые применяют на установках СПГ.

4.7.3. Передвижные установки регазификации

4.7.3.1. Общие сведения

Мобильные регазификаторы СПГ были спроектированы Газ де Франс для того, чтобы дать возможность газотранспортным компаниям снабжать потребителей газом во время ремонтных работ на трассе. Каждый регсшфикатор соединен с изолированным резервуаром под вакуумом, а вся установка смонтирована на автоприцепе.

Качество подаваемого газа корректируется подачей жидкого азота в резервуар, а его одоризация обеспечивается подачей одоранта в резервуар.

Газ де Франс имеет три мобильные установки регазификации, в двух из них резервуар имеет емкость 9,5 мЗ СПГ и в одной - 9,9 и. В случае необходимости эти установки могут быть подключены в автоцистерне с СПГ.

Используемые регазификаторы являются атмо-ссЬерными: теплым источником является атмосферный воздух. Большая поверхность теплообмена создается сребренными трубками из алюминия и производительность регазификатора изменяется в зависимости от атмосферных условий.

4.7.3.2. Функционирование

На нижеследующих схемах показано устройство и детали одной из установок регазификации передвижного типа.

Регазификаторы могут быть включены параллельно или последовательно (один в цикле подачи, второй - в цикле размораживания). Для последовательной работы при температуре окружающей среды 10°С, характеристики мобильных установок Газ де Франс следующие:

- установки 3,5 м: 250 мч СПГ;

- установки 9,9 мч СПГ.

Последовательная работа необходима в случае, если температура подаваемого газа ниже 0°С и регазификаторы обледеневают. Но, если атмосферные условия позволяют, параллельное включение дает возможность получить производительность более высокую (соответственно более 300 м/час и 1700 мз/ч.

Природ** гю->

♦ ♦♦♦♦♦

У I

:sr

Н - СПГ

Регазификатор атмосферного типа.

Пот»

Гибко* со« гаэораспрвд*л1

-JX1-

Линия ракупарации испарений

Е Пойо(р*ит*ль испар*ний

D, Дроссель - регулятор со астро*нным пр*дпкранн-тольным клапаном для подачи гам при 0.03-0,4 МПа

D, - дроосульдпя подачи при 0,07 MTte

Предохреиителшый I клапан

Линия подачи

РамрцгарСПГ

нойсатыо

Расширани*

Р*газифйкаторы

П. -

Р*гу/«ггар цавлания

Линия наполнения р*э*рвуар*

Линия испарения

Передвижная установка регазификации.

4.8. РЕЗЕРВУАРЫ ХРАНЕНИЯ СПГ

4.8.1. Общие сведения

в этом параграфе рассматриваются резервуары СПГ емкостыо более 500 м, в которых СПГ хранится в переохлажденном виде под давлением, немного болыиим атмосферного.

Для меныиих емкостей хранения предпочтение отдается резервуарам под давлением (1,0 МПа) сигарообразной или сферической формы, технология которых схожа с технолошей сооружения резервуаров СНГ (сжиженного нефтяного газа, фракции С3 + С4).

Форма резервуаров СПГ цилиндрическая со сферическими дни1цами, в настоящее время объем наибольшего резервуара достигает 150 ООО и.

Основные следующие:

эксплуатационные характеристики

- относительное максимальное давление (от 10 до 23 КПа в зависимости от конструкции);

- уровень суточных испарений, то есть процентное отношение между кубическими метрами СПГ, испарившимися за сутки и максимальным объемом СПГ, который может храниться (от 0,05 до 4% в зависимости от конструкции).

4.8.3. Конструкции резервуаров

Различные конструкции резервуаров основаны на характеристиках трех следующих основных компонентов:

- внутренний корпус;

- внешний корпус;

- изолированное пространство между ними.

Помимо общих технических критериев, которым они должны удовлетворять, можно упомянуть

главное:

- полная непроницаемость для газа;

- восприятие нафузок от СПГ (давление, температура, вес);

- удержание СПГ в экстремальных условиях, создающихся или самим СПГ или средой, окружающей резервуар;

- стабильность основания (креплений);

- сохранение целостности теплоизоляции, заполняющей пространство;

- возможность контроля целостности оболочек в процессе эксплуатации.

4.8.2. Типы резервуаров

Вне зависимости от конструкций резервуаров СПГ, описанных в § 4.8.3, многие типы резервуаров были сооружены в мировой практике. Они отличаются положением относительно уровня фунта, наличием или отсутствием противопожарного рва вокруг резервуаров, что и показано на нижеприведенном рисунке.

Противопожарный ров служит для удержания значительных утечек СПГ при повреждении резервуара: его наличие и конструкция зависят напрямую от конструкции самого резервуара.

4.8.3.1. Классические резервуары

4.8.3.1.1. С металлическим

внутренним корпусом

Он может быть:

- самонесущим с подвешенным куполом или крышей из алюминия или стали с 9% никеля;

- мембранного типа двух модификаций:

• система Газ Транспорт из сплава инвар толщиной 0,7 мм;

• система Текнигаз, N.K.K. или других типов, таких как I.H.I., M.H.I, K.H.I (японские системы), из гофрированных листов нержавеющей стали, в основном толщиной 1,2 мм.

Тип резервуара

Воздушный

Воздушно-засыпной

Полуподземный

Полуподземный засыпной

Подземный

С противопожарным рвом

Без противопожарного рва

Различные типы резервуаров.