Соотношение природного газа и сжиженного газа — Портал о стройке

Нормативы устанавливают основные требования к газовому топливу для населенных пунктов, представленные в таблице 11.1.

Таблица 11.1

Допустимые отклонения от номинальной низшей теплоты сгорания, %	10
Максимальное содержание, г/100 м3: сероводорода аммиака смолы и пыли нафталина летом нафталина зимой цианистых соединений в пересчете на HCN кислорода (% по объему)	0,1 не более 1

Сжиженные газы должны удовлетворять техническим требованиям, определенным нормативными документами (табл. 11.1). При этом смесь пропана и бутана для зимнего времени составляет с повышенным содержанием пропана, а для летнего – с повышенным содержанием бутана. Соотношение пропана и бутана в смеси устанавливается договоренностью между поставщиком и заказчиком с учетом местных климатических условий.

Сжиженные газы для коммунально-бытового потребления поставляются в соответствии с «Техническими условиями» следующих марок: СПБТЗ – смесь пропана и бутана техническая зимняя; СПБТЛ – смесь пропана и бутана летняя; БТ – бутан технический. Область их применения показана в табл. 11.2.

Таблица 11.2

Области применения различных марок сжиженных газов

Система газоснабжения	За исключением холодной зоны	Холодная зона
Летний период	Зимний период	Летний период	Зимний период
Газобалонная: с наружной установкой баллонов; с внутриквартирной установкой баллонов; портативные баллоны.	СПБТЛ   СПБТЛ   БТ	СПБТЗ   СПБТЛ   БТ	СПБТЛ   СПБТЛ   БТ
Групповые установки:   без испарителей;   с испарителями.	СПБТЛ   СПБТЛ БТ	СПБТЗ   СПБТЗ СПБТЛ БТ	СПБТЗ СПБТЛ СПБТЗ СПБТЛ	СПБТЗ   СПБТЗ СПБТЛ

В товарных сжиженных газах при получении их на нефтеперерабатывающих заводах могут присутствовать различные компоненты. Однако в качестве бытового топлива предусматривается применение только фракций С₃ и С₄ и допустимые к ним примеси с избыточным давлением до 1,6 МПа.

Для осуществления регазификации (испарения) сжиженного газа в емкостях и баллонах для получения проектного давления используют тепло окружающего воздуха или искуственный подогрев жидкости для её испарения. Температуру в емкостях можно принимать на 5–6 °С ниже темпратуры внешней среды. Минимально необходимое давление в емкости для работы установки с учетом потерь давления в горелках и регуляторе давления можно принимать 1,4 атм.

Емкость баллонов с СНГ категорически запрещается заполнять более чем на 85 %, из-за аварийных ситуаций, при его расширении. Поставляемые сжиженные нефтяные газы, представляют собой в основном смесь пропана и бутанов. Причем зимой пользуются газом с максимальным содержанием пропана, т.к. температура его кипения

t_кип = –42 °С, а летом – преимущественно Н-бутана, поскольку он легко испаряется, т.к. t_кип = –0,5 °С.

Пропан-бутановые газы как топливо активно вытесняются сетевым и сжиженным природным газом как с промышленных объектов, так и сельскохозяйственных регионов, широко их использующих, по двум основным причинам. Во-первых, температура их возгорания – менеее 2 % в воздухе (природный газ воспламеняется при 7–17 %), во-вторых, плотность пропана в 1,5 раза выше плотности воздуха, бутана – в 2,2 раза и более. Все это часто вызывает аварийные ситуации.

Для сравнения, при утечке в помещении метана, плотность которого ниже воздуха (ρ = 0,716) – он накапливается в верхней зоне помещения, пропан-бутановые газы опускаются вниз, стелются по полу, по земле и могут заполнить подвалы, колодцы, нижние этажи и другие подземные помещения.

Вопросы для самопроверки

1. Из каких источников получают сжиженные газы (СНГ), из каких углеводородов они состоят, и какую имеют общую химическую формулу?

2. Расскажите о положительных и отрицательных сторонах СНГ, чем они одорируются?

3. Расскажите о качестве СНГ и его использовании. Какими видами транспорта его поставляют?

4. Что значит зимний, летний и технический пропан-бутан?

5. Из каких основных фракций состоит сжиженный газ?

6. При каком давлении содержится СНГ в баллонах, и какой объем баллона допускается им заполнять?

7. Какая температура кипения пропана и бутана, какова их плотность?

8. Почему пропан-бутановые газы вытесняются из рынков сбыта?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Source: studopedia.ru

Читайте также

stroyka.ahuman.ru

Сколько литров в 1 кубе газа(м³): перевод и таблица соотношений

Количество литров, содержащихся в кубометре газа – не такой простой вопрос, как может показаться на первый взгляд, учитывая особенности использования газового топлива. Рассмотрим способы перевода объёма газов, используемых в качестве топлива, учитывая их характеристики.

Содержание статьи

Физический смысл перевода

В физическом смысле всё достаточно просто. Перевод выполняется одинаковым способом для любых газов, жидкостей или сыпучих материалов следующим образом:

• в 1 кубометре содержится 1000 литров,
• 1 литр равняется 0,001 куба,
• в таблице показано кол-во содержащее в 1 кубе(1 куб = 1000 кубическим дециметрам и тд.).

К примеру, 15 использованных по счётчику кубометров природного газа равняются 15000 литрам. При переводе указанных величин не имеют значение температурные показатели топлива, количество примесей и другие факторы.

Использование сжиженного газа

Несколько сложнее со сжиженным газом. Он широко применяется:

• в современном промышленном производстве;
• в тепловой и электроэнергетике;
• как резервный запас в период наиболее интенсивного потребления населением;
• в качестве замены традиционным бензину или дизельному топливу для автомобильного транспорта;
• в бытовых целях.

В домашнем хозяйстве сжиженный газ в баллонах выгодно использовать для эксплуатации газопотребляющих приборов бытового назначения при условии отсутствия подвода централизованной магистрали.

Для сжижения используются разнообразные смеси пропана с бутаном. Применение метана экономически невыгодно, поскольку при комнатной температуре давление в системе возрастает настолько, что для обеспечения безопасности требуется создание ёмкостей с большой толщиной стенки и применения материалов повышенной прочности.

Изменение объёма газа при переходе из жидкой фазы в газообразную определяется следующими факторами:

• химическим составом;
• давлением;
• температурой;
• плотностью и удельной массой.

Чтобы рассчитать количество литров сжиженного газа в кубометры топлива, перешедшие в газообразное состояние, необходимо использовать указанные характеристики. Но поскольку затруднительно достоверно установить точный состав смеси в баллоне, необходимо руководствоваться приблизительным соотношением, согласно которому при стандартной температуре в 20 градусов из 1-го литра сжиженного получится 200 – обычного газа. Поэтому применяется формула:

Окуб = Ол/5

где:

• Окуб – объём в кубических метрах;
• Ол – объём в литрах.

При расчёте необходимо дополнительно учитывать, что в целях безопасности газовые баллоны заполняются не более 85 процентов общего объёма.

Пример расчёта

Необходимо определить, сколько кубометров газа содержит один баллон со смесью пропан-бутана ёмкостью 50 л, если пропустить его содержимое через газовый счётчик:

• масса закачиваемой в него газовой смеси – около 21 килограмм;
• объём в м³ равняется 50/5 = 10;
• после корректировки по заполняемости баллона получим 10×0,85 = 8,5 м³.

Указанный показатель может изменяться, в зависимости от температуры окружающей среды, поскольку при её понижении давление внутри ёмкости снижается, с соответствующим уменьшением объёма топлива.

Но использование литров газа в кубометры имеет значение только в качестве примерного расчёта. При закупке такого вида топлива важны килограммы газовой смеси и давление внутри ёмкости, а при использовании индивидуальных приборов учёта применяется стандартная единица измерения- кубические метры, порядок перевода которой не зависит от состава газа и определяется простым арифметическим вычислением в соотношении 1 к 1000.

pouchetu.ru

Физические и технологические свойства сжиженного газа

Физические и технологические свойства сжиженного газа. Пропан и бутан относятся к группе сжиженных углеводородных газов СУГ (LPG).  Сжиженный газ производится при изготовлении нефти и природного газа.

Формула propane (C3H8)

Формула butanes (C4h20)

Самые главные свойства сжиженного газа – высокий коэффициент полезного действия в отоплении и простой переход к жидкости при относительно низком давлении и нормальной температуре. Из-за этих свойств можно сохранить достаточно большой объём энергии в маленькой ёмкости для СУГ. Другие важные свойства сжиженного газа – хорошая способность к испарению и сжиганию при температуре окрестности. Отапливаемая эффективность сжиженного газа почти три раза выше, чем у природного газа. Поэтому при наших условиях температуры существует оптимальная возможность эксплуатации сжиженного газа для всех потребителей. По сравнению с пропаном, у бутана хуже способность испарения при приблизительно -43°C, и по этому его смешивают с пропаном.
Внимание: При эксплуатации заправленного газгольдера, обратите особое внимание на то, что зимой, по мере промерзания грунта, состав ранее заправленной газовой смеси будет изменяться.

Чем больше промёрзнет грунт, тем все медленней испаряется бутан (а при 0 гр. Цельсия уже практически не испаряется), скорость же испарения второго основного компонента – пропана – тоже уменьшится, но в гораздо меньшей степени. Поэтому при расходе газа (работе котла зимой) – постепенно соотношение этих газов изменится в сторону увеличения процентного содержания бутана, а следовательно: давление в газгольдере начнет заметно падать.  Котёл сразу не остановиться – будет серия остановок с автоматическим последующим включением котла по мере роста давления в резервуаре (во время остановки котла).

При этих признаках, сразу заказывайте свежий газ марки СПБТ с по-прежнему высоким содержание пропана. Это поможет с выгодой продержаться, пока земля глубоко промерзла, а далее и бутан сгорит. Т.е. к февралю и позднее, до апреля – заправлять газгольдер надо заранее – не при показаниях указателя топлива в 15-25% (как весной-летом-осенью и в начале зимы), а с января надо заказывать свежий газ – уже при остатке топлива не менее чем в 25-30% .

Спросите: почему в смеси по ГОСТу всё же присутствует бутан? Да потому, что это выгодно вам самим, т.к. бутан стоит значительно дешевле пропана, а значит и смесь СПБТ значительно дешевле; к тому же при сгорании одинакового с пропаном количества, бутан еще и выделяет на треть больше тепла.

Аналогичная ситуация с процентным выгоранием пропана наблюдается и при подключении к газгольдеру газовых котлов близких к пределу нашей гарантии по кВт., и тем более при большей мощности, чем мы вам гарантировали. А если эти 2 фактора (промерзание грунта и завышенная мощность котла) накладываются, то уже при остатке топлива топлива в 45-55%: котёл у таких “неразумно жадных” хозяев – начнет периодически уходить в отключение из-за малого давления газа.

Вывод: Заправляйтесь заранее. Не подключайте к газопроводам системы автономной газификации котлов большей мощности, чем указано в договоре, чтобы вам не говорили и не обещали. После промерзания грунта с января начинайте заказывать свежий газ уже при остатке не менее 25-30%, и все будет хорошо.

Пропан, бутан и их смеси – самые экологически чистые виды топлива.

СУГ – смесь газов с характерным, неприятным запахом. СУГ – не ядовитый, но не приемлем для дыхания, СУГ – тяжелее воздуха.

Технологические параметры сжиженного газа:

	Пропан	Бутан
Химическое название	C3H8	C4h20
Плотность жидкой фазы при 20°C, кг\литр	0,498	0,578
Плотность газа при 15°C  кг\м3	2,019	2,590
Специфический объём газа (воздух = 1)	1,562	2,091
Момент кипения,  °C	– 42,1	– 0,5
Oбъём газа, который испарится из 1 кг жидкой фазы, м3: при температуре 0°C и при давлении 101,325 кРа при температуре 20°C и при давлении 101,325 кРа	0,496 0,553	0,368 0,395
Теплотворная способность/ жидкая фаза, МДж\кг Теплотворная способность/ газ, МДж\м3	46,34 97,19	47,20 118,23
Октановое число	112	93

Расчётная таблица артикул: 06 950 01

Соотношение объёма и веса:	1 килограмм	1 литр	1 м. куб.
Сжиженный кг.	1	0.53	2.1
Сжиженный литр.	1.9	1	3.99
Газообразный м.3	0.48	0.25	1

Теплотворная способность сжиженного газа (СПБТ): Hu =12,87 кВт час/кг.
Теплота сгорания сжиженного газа (СПБТ): Ho =13,98 кВт час/кг.

Максимальный расход газа:

При средней температуре дня Лето: 15°C, Зима: -10°C.

Временный отбор:	Подземный резервуар:		1,2 т./2750 л.	2,1 т./4850 л.	2,9 т./6450 л.
	<1 час /день кг/ч	Зима:	61,7	107,9	153,1
	<1 час /день кг/ч	Лето:	30,6	53,2	75,6
Периодический отбор:	<6 час /день кг/ч	Зима:	17,3	29,9	42,1
	<6 час /день кг/ч	Лето:	8,8	15,1	21,2
Длительный отбор:	<20 час /день кг/ч	Зима:	10,8	18,4	25,6
	<20 час /день кг/ч	Лето:	5,6	9,5	13,2

Пропан и бутан – сжиженные углеводородные газы, которые содержат минимальное количество серы и других загрязнений. Сжигание газа приносит лишь незначительный вред атмосфере. Пропан и бутан в состоянии газа тяжелее воздуха; при случайном выбросе в атмосферу газ оседает и, в зависимости от условий погоды и ветра, быстрее или медленнее растворяется в воздухе. В воде СУГ не растворим; при контакте с водой он немедленно испаряется и поэтому загрязнения воды из-за него не бывает. Именно по этим причинам используют пропан, бутан и их смеси как источники энергии, и они имеют значение в особенно охраняемых заповедниках и в местах, где находятся родники и источники, а также везде там, где нефть или уголь могли бы навредить природе, в которой мы живём.

gasoil-center.ru

Сжиженный углеводородный газ (СУГ), сжиженный нефтяной газ (СНГ)

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный углеводородный газ (СУГ), Сжиженный нефятной газ (СНГ) или пропан-бутан (смесь пропана C₃H₈ и бутана C₄H₁₀₎ является одним из наиболее широко распространенных видов альтернативного топлива.

Газ сжиженный углеводородный представляет собой смесь пропана, нормального бутана, изобутана, пропилена, этана, этилена и других углеводородов.

Его получают как продукт переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах или при добыче нефти и природного газа.

Использование смеси данных газов в качестве топлива обусловлено рядом физико-химических свойств.

В первую очередь, это достаточно высокие температуры кипения при атмосферном давлении.

Такие свойства позволяют хранить пропан-бутановую смесь в сжиженном состоянии в диапазоне эксплуатационных температур от минус 40°С до плюс 45°С при относительно низком давлении (до 1,6 МПа).

СУГ не теряет и не изменяет своих свойств в течении долгого времени, не выветривается.

Октановое число СУГ — более благоприятно в сравнении с бензином и дизельным топливом и изменяется в интервале 90 -110, в зависимости от соотношения пропана и бутана в смеси.

Энергоэффективность СНГ ниже, чем у традиционных видов топлива из-за низкой энергии на ед объема.

Это повышает расход при сгорании на 10-20%, по сравнению с бензиновым топливом, но компенсируется в 2 раза меньшей ценой.

СНГ сгорает более эффективно и безопасно в двигателе, даже когда двигатель холодный, горит относительно чисто, без дыма и пепла, то есть более экологичен.

По сравнению с дизтопливом:

— 90 % меньше твердых частиц,

— 90 % меньше оксидов азота,

— 60 % меньше углекислого газа СО₂,

— СНГ не загрязняет почву, потому что не растворяется в воде.

Каждый из компонентов газа имеет определенную температуру кипения, поэтому давление паровой фазы СУГ зависит как от температуры, так и от его компонентного состава.

Компонентный состав сжиженного углеводородного газа регламентируется ГОСТ 20448-90 «ГАЗЫ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СЖИЖЕННЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ДЛЯ КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ».

Стандарт предусматривает 3 марки газа: ПТ (пропан технический), СПБТ (смесь пропана и бутана технических) и БТ (бутан технический).

Содержание пропана, бутана и других примесей в сжиженном нефтяном газе влияет на многие его свойства, потому что значительно влияет на величину октанового числа и плотность паров топлива.

Октановое число (ОЧ) — показатель сопротивления топлива детонации. ОЧ растет за счет увеличения содержания насыщенных углеводородов (пропана, н-бутана, изобутана и тд). Ненасыщенные углеводороды полимеризуются, что способствует образованию осадка — нагара в баке, в топливной системе и камере сгорания.

Упругость паров (летучесть смеси) является очень важной в низких температурах окружающей среды. Удержание ее на соответствующем уровне дает возможность СНГ выйти из бака. Оба компонента смеси являются газообразными и низкокипящими.

Пропан кипит при атмосферном давлении уже при — 42 ° С, бутан, в тех же условиях температуры при -0,5 ° С, поэтому в зимний период содержание пропана в топливном газе увеличивают для роста упругости паров газа.

Летом соотношение смеси составляет около 40% пропана и 60% бутана, а зимой соотношение является противоположным: 60/40.

АГНКС должны следить за этим.

Технологии производства СУГ:

Сегодня СНГ производится 3 разными методами.

— непосредственно из сырой нефти, когда при добыче выделяется попутный нефтяной газ, а при стабилизации в резервуарах выделяется этан, пропан, бутан и пентан.

— каталитический риформинг, когда СНГ получается на НПЗ во время крекинга и гидрогенизации сырой нефти. Выход СНГ — примерно 2%.

— одгазолирование природного газа, произведенного в процессе переработки нефти, в тч разделение углеводородов из газа более тяжелых чем этан.

neftegaz.ru

Сжиженный газ (СУГ) как альтернатива природному газу

Занимаясь строительством своего дома в определённый момент всегда встаёт вопрос о том, чем же мы будем его отапливать? Но отвечая себе на этот вопрос мы в первую очередь определяемся с используемым топливом, т.е. применяемым энергоносителем. Выбор прост если мы располагаем доступом к магистральному (природному) газу, а если нам так не повезло, какие альтернативы мы имеем?

Электроэнергия, дизельное топливо, дрова, сжиженный газ? Каждое из топлив имеет свои преимущества и недостатки друг перед другом: электроэнергия дорогА и применение может быть существенно ограничено доступными лимитами, дизель немного дешевле, но оборудование имеет бОльшую стоимость, дрова дешевы, но процесс работы теплогенератора не автоматизируешь, кроме того есть ряд проблем при эксплуатации, т.о. при прочих равных, на данный момент, самым оптимальным вариантом станет сжиженный углеводородный газ (СУГ).

Практически любой газовый котел рассчитанный на природный газ можно перенастроить применение СУГ, но применение сжиженного газа в качестве энергоносителя для котельного оборудования имеет ряд нюансов.

Баллоны или газгольдер.

Применение баллонов для хранения сжиженного газа – дешевое, но, к сожалению, не самое правильное решение. Дело в том, что зеркало испарения газового баллона кране мало для такого потребителя как котел и, как следствие, при эксплуатации часто будет снижаться давление газа подходящего к котлу, а это крайне важный параметр: при недостаточном давлении снижается мощность, а пламя может прожигать горелочное устройство котла, а значит автоматика, защищая оборудование, будет выключать его, не говоря уже о потребности в частой дозаправке газом. Применение батареи баллоном из 3-5 штук несколько облегчает проблему, но не решает. Кроме того, неэффективно используется объем баллонов, в случае баллонной батареи дозаправка требуется еще 30-40% емкости баллонов. Таким образом, использование баллонов обосновано только если сжиженный газ является временной мерой до подключения природного газа или же мощность котла очень невелика, до 30 кВт. Во всех остальных случаях более правильным решением будет установка резервуара для СУГ – газгольдера.
Установка газгольдера на 5м3 позволит снабжать топливом дом порядка 180-200 м2 площади весь отопительный сезон, т.е дозаправка емкости необходима 1-2 раза в год. Большая площадь испарения позволяет обеспечить стабильность давления практически независимо от уровня топлива, кроме того благодаря подземному расположению испарение газа поддерживается теплом грунта и не зависит от температуры на улице. В этом плане подземные емкости с высокой горловиной более выгодны для стабильной работы оборудования.

Пропан или бутан.

Проблема заключена в физических свойствах этих газов: температура кипения -42 ⁰С и 0 ⁰С, а также теплотворная способность 25 и 34 кВтч/м3 (для пропана и бутана, соответственно). СУГ – это пропан-бутановая смесь, притом что их соотношение не постоянно и определяется сколько не нормативно (летний или зимний состав), а добросовестностью продавца. Таким образом, невозможно гарантировать постоянство топлива, а значит точность настройки, стабильность и эффективность работы оборудования. В идеале, после очередной заправки желательно проверить качество горения и, возможно, провести регулировку, но этому процессу есть интересная альтернатива – котлы надувными горелками и автоматической настройкой качества сжигания.
Котел обычный или конденсационный.
С этим вопросом все достаточно просто. При использовании относительно дорогого топлива как сжиженный газ, применение традиционных котлов заслуживает внимания только если необходим энергонезависимый или просто максимально простой котел. Экономически целесообразна установка современного конденсационного котла, для примера: для отопления дома 200 м3 обычный котел израсходует 5 000 кг/год, конденсационный – 4300 кг/год, таким образом разница в стоимости обычного и конденсационного котла окупается не более чем за 2 года.

В итоге

Использование сжиженного углеводородного газа может стать неплохой альтернативой другим видам топлива в отсутствии доступа к сетевому газу. Его применение в качестве топлива имеет свои специфические моменты, но применяя качественное оборудование и квалифицированных специалистов все эти вопросы решаемы.

Вход в портал

Новости компании

Полезные статьи

Социальные сети

viessmann.academy

Физико-химические свойства сжиженного природного газа (СПГ)

Одна из основных страниц сайта уже содержит основные свойства сжиженного природного газа. В качестве дополнения здесь приводится некоторая более детальная информация. Напомним, что СПГ – это криогенная жидкость, являющаяся смесью углеводородов ряда С₁-С₄ с содержанием метана более 80%. Количество углеводородов ряда С₅-С₈ в составе сжиженного природного газа допустимо, но ограничено долями процента и должно контролироваться, так как их повышенное содержание будет приводить к запарафиниванию поверхности криогенных технологических узлов.

Компонентный состав сжиженного природного газа
Источник: dolgikh.com
Показатель	Норма, %
Объемная доля метана	92±6
Объемная доля этана	4±3
Объемная доля пропана и более тяжелых углеводородов	2,5±2,5
Объемная доля азота	1,5±1,5
Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы	не более 0,005

Типичный состав СПГ различных производителей
Источник: Oil&Gas Journal
Производители СПГ	Мольные доли фракций, %
	Метан	Этан	Пропан	Бутаны	Пентаны
Das Island, Абу Даби	87,10	11,40	1,27	0,14	0,00
Whintnell Bay, Австралия	87,80	8,30	2,98	0,88	0,00
Bintulu, Малайзия	91,20	4,28	2,87	1,36	0,01
Arun, Индонезия	89,20	8,58	1,67	0,51	0,02
Lumut, Бруней	89,40	6,30	2,80	1,30	0,00
Bontang, Индонезия	90,60	6,00	2,48	0,82	0,01
Ras Laffan, Катар	89,60	6,25	2,19	1,07	0,04

Физические свойства СПГ

Физические свойства сжиженного природного газа зависят от компонентного состава и от давления. Например, для плотности в различных источниках указываются следующие диапазоны значений: 370-430, 430-470, 410-500, 400-420 кг/м³. В нижеследующей таблице отражены изменения плотности и температуры кипения СПГ в зависимости от различных значений избыточного давления и компонентного состава газа.

Зависимость плотности и температуры кипения СПГ от состава газа и избыточного давления
Источник: dolgikh.com
Давление, МПа	Состав, % метана	Молекулярная масса, кг/кг·моль	Плотность, кг/м куб.	Температура кипения, °C
0,5	97	16,7	392	–135
	80	20,9	459	–132
0,0	97	16,7	422	–162
	80	20,9	495	–160

Основные физические характеристики сжиженного газа

• Температура кипения при атмосферном давлении: –162°C
• Плотность сжиженного газа при атмосферном давлении: 420 кг/м³
• Низшая теплота сгорания (при 0°C и 101,325 КПа): 35,2 МДж/м³(или 11500 ккал/кг)
• Пределы воспламенения при газификации: 4…16% (объемных)
• Минимальная температура воспламенения газовоздушной смеси: 557°C (830 К)

В процессе регазификации СПГ из одного объема жидкости при стандартных условиях (21°C, 1 атмосфера) получается около 618 объемов природного газа. Жидкий газ обычно хранится в изотермических резервуарах при температуре кипения, которая поддерживается за счет испарения СПГ.

При сжижении природного газа повышается как калорийность газа, получаемого последующей регазификацией, так и самого СПГ. С одной стороны, в процессе сжижения удаляется углекислый газ, а с другой – ШФЛУ, входящая в состав СПГ, повышает калорийность, так как этан, пропан и бутаны обладают большей высшей теплотой сгорания (высшей удельной теплотворной способностью), чем метан (на кубометр газа или на кубометр СПГ; если сравнивать по весу, то выигрыш незначителен). Этот аспект можно учесть, проводя экономические расчеты за поставляемый СПГ на калориметрической основе (а не на волюметрической). Для примера, расчеты показывают, что энергетическая ценность СПГ, получаемого из газа нижнего мела месторождений полуострова Ямал, может достигать 23 MBTU/м³ (24,5 ГДж/м³), что на 10% больше, чем для СПГ, получаемого из сухого газа.

Примечание:

Высшая теплотворная способность газа в жидком виде при 15°C:

• Метан – 16,672 ГДж/м³ (рассчитано условно как для идеального газа)
• Этан – 18,459 ГДж/м³
• Пропан – 25,358 ГДж/м³
• n-бутан –28,715 ГДж/м³)

 

lngas.ru

Сжиженный природный газ (СПГ). Технология сжижения, хранение, транспортировка

 

СПГ-танкер

 

Сжиженный природный газ (СПГ, англ. Liquefied Natural Gas, LNG) – природный газ, искусственно переведенный в жидкое состояние для удобства хранения и транспортировки.

Преобразование СПГ обратно в газообразную фазу для потребительских нужд осуществляется на специальных регазификационных терминалах.

Использование природного газа в сжиженной форме позволяет оптимизировать хранение и предоставляет широкие возможности его транспортировки в труднодоступные районы, находящиеся вдали от основных артерий магистральных газопроводов. Многие страны, среди которых США, Франция, Бельгия, Южная Корея и другие, рассматривают сжиженный природный газ как перспективную технологию расширения импорта полезных ископаемых.

На 2018 год 42 государства импортируют СПГ. Основным импортером сжиженного природного газа является Япония – около 100% всего ввозимого в страну газа поставляется в сжиженном виде. На втором месте с небольшим отставанием расположился Китай. В Европе основные объемы закупают Испания, Турция, Франция, Италия, Бельгия.

СПГ – перспективный и развивающийся рынок. По данным специального отчета аналитиков Royal Dutch Shell (2018 год) на СПГ приходится около 40% мирового экспорта газа. В 2018 году экспортом природного газа в сжиженном состоянии занимаются 18 стран, в том числе и Россия. По оценкам Международного Энергетического Агентства к 2040 году поставки природного газа в сжижженой форме превзойдут объемы поставки газа традиционным трубопроводным транспортом.

Рукводствуясь такими многообещающими прогнозами, многие страны инвестируют в проекты по производству сжиженного природного газа и развивают соответствующую инфраструктуру. Лидером по производству СПГ является Катар — 77 млн тонн за 2018 год. Кроме него в тройку лидеров входят Австралия и Малайзия.

В России на конец 2018 года функционируют два СПГ проекта: «Сахалин-2» и «Ямал СПГ», на очереди еще как минимум 5 крупных проектов.

 

Метод производства СПГ

 

Сжиженный природный газ производят путем проведения нескольких последовательных операций сжатия-охлаждения на специальных ожижительных установках (заводах). На каждой стадии газ сжимают в 5-12 раз, охлаждают до определенной температуры и направляют на следующую аналогичную ступень. Чистый метан переходит в жидкость при температуре -162,5 С. В случае природного газа, в зависимости от количества в составе других газов, эта температура может варьироваться, но обычно находится в пределах -158…-163 С.

При сжижении газ уменьшается в объеме до 600 раз. Сжижение газа — довольно энергозатратный процесс. На его проведение может расходоваться до 10% энергии, содержащейся в конечном продукте – СПГ.

 

Химический состав сжиженного природного газа

 

В отличие от природного газа, СПГ не содержит нежелательных примесей и воды, так как производится из уже подготовленного сырья.

Основной компонент сжиженного природного газа – это метан (85 – 95%). Остальные 5 -15% составляют другие низшие алканы (этан, пропан, бутан), а в некоторых случаях также неорганические газы (преимущественно, азот).

 

Физические свойства СПГ

 

Сжиженный природный газ представляет собой бесцветную, прозрачную криогенную жидкость, не имеющую запаха. На открытом пространстве при нормальном давлении и температуре субстанция довольно быстро переходит в газообразное состояние.

Плотность 0,41…0.50 кг/л
Вязкость 1*104…2*104 Па*с
Температура кипения -158…-163 С

 

Хранение СПГ

 

Для хранения природного газа в сжиженном состоянии используются специальные резервуары, которые могут быть как надземного, так и подземного типа. Резервуары подземного типа имеют цилиндрическую форму и выпуклую крышу. Надземные могут быть как цилиндрической, так и шарообразной формы.

СПГ резервуары имеют двойные стенки, между которыми размещается система изоляции, содержащая криогенную жидкость. Емкости изготавливаются из металлов и сплавов с низким коэффициентом теплового расширения.

Вокруг резервуаров сооружаются насыпи и обвалования для сдерживания возможных утечек при хранении. В случае подземного резервуара предусматриваются специальные стенки-замки в грунте и непроницаемый пропласток.

Считается, что подземные резервуары для хранения сжиженного газа более безопасны. Особенно это касается сейсмоактивных районов. Однако затраты на сооружения подземных резервуаров выше, чем для аналогичных надземных емкостей. Поэтому большинство емкостей для хранения сжиженного природного газа делают надземного типа, строго соблюдая при этом регламент безопасности.

 

СПГ-терминал

 

Транспортировка СПГ

 

Сжиженный попутный газ транспортируется в специальных изотермических емкостях, устанавливаемых на суда и наземный транспорт.

Для транспортировки по воде используются специальные газовозы рефрижераторного типа – СПГ-танкеры. Это суда, оборудованные несколькими независимыми криогенными резервуарами, разделенными жесткой тепловой пеноизоляцией, предназначенные для транспортировки сжиженного природного газа при атмосферном давлении и температуре -162,5 С.
Природный газ в сжиженном состоянии перевозится также и наземными видами транспорта – в специальных цистернах по железной дороге и на автомобилях.

В сжиженном состоянии газ доставляется в пункты регазификации. До конечного потребителя регазифицированный СПГ транспортируется по трубопроводу.

 

История

 

Первые попытки сжижения природного газа были предприняты в начале 20-го века и увенчались успехом в США в 1917 году. Однако примерно в это же время промышленники переключили внимание на транспортировку газообразных продуктов по трубопроводам, и развитие технологий сжижения было заморожено.

Следующая попытка производства СПГ была совершена в 1941 году также в США (Кливленд, штат Огайо), но промышленное производство сжиженного природного газа началось только с середины 1960-х годов. Первая трансконтинентальная транспортировка природного газа в сжиженном состоянии была осуществлена в 1959 году в рамках поставки продукта из США в Великобританию на модернизированном танкере времен Второй мировой войны.

Стремительное развитие рынка СПГ началось в 1990-х годах. А в период 2000 – 2018 гг. экспорт-импорт этого продукта вырос более чем в два раза.

В России первый завод по производству СПГ был заложен в 2006 году в рамках проекта «Сахалин-2». Ввод завода в эксплуатацию состоялся зимой 2009 года.

petrodigest.ru