Ведение.
Началом производства СПГ можно считать 1917 г. Однако тогда основной задачей было не получение СПГ, а извлечение на построенном в США заводе гелия, который содержался в перерабатываемом гелионосном ПГ.
Сжижение ПГ в промышленных масштабах относится к 1941 г., когда в США в районе г. Кливленда была сооружена установка сжижения ПГ для покрытия суточных пиковых нагрузок потребления в зимнее время. Эта установка имела производительность, по СПГ-81т/сут и по регазификации газа до 2млн м3/сут.
В последующие годы стали разрабатываться и строиться крупные ожижители ПГ как в США, так и в Алжире, Индонезии, Малайзии и странах Ближнего Востока. Это было вызвано созданием с начала 50-х годов прошлого века морских танкеров-метановозов, с помощью которых СПГ стали снабжаться Япония, Великобритания, Франция, Южная Корея и другие страны. В настоящее время грузоподъемность их составляет 100 тыс.т. и более. В общей сложности, сегодня в мире насчитывается около 39 приемных терминалов и около 130 танкеров-метановозов. При этом постоянно увеличивается как число стран-экспортеров, так и стран-импортеров СПГ.
В бывшем СССР первый завод сжижения ПГ производительностью 70т. СПГ/сут был пущен в эксплуатацию под Москвой в 1954г. На этом заводе работает установка, аналогичная установке в г. Кливленде, которая была куплена в США.
В России разрабатываются долгосрочные планы крупномасштабного производства и экспорта СПГ. Одновременно разрабатывается и реализуется в национальных и региональных масштабах программа газификации на основе технологии производства СПГ с использованием давления ПГ на газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводов и автогазонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС).
Осушка и очистка природного газа.
В месторождении газ находится в контакте с водой и
насыщается ею под давлением 10 - 30 МПа при температуре 50 - 80 
С. Перед
транспортированием или при переработке он всегда подвергается осушке. Это
необходимо, так как наличие влаги препятствует нормальному протеканию
низкотемпературных процессов ожижения ПГ или его разделения, либо
транспортированию газа по газопроводу.
В процессе обработки и транспорте газа за счет снижения температуры в системе происходит конденсация водяных паров и образование водного конденсата. Взаимодействие водяного конденсата с компонентами природного газа приводит к образованию гидратов. Гидраты, отлагаясь в газопроводах, уменьшают их сечение, а иногда приводят к аварийным остановкам. Кроме того, наличие воды в системе вызывает коррозию оборудования, особенно при содержании в сырьевом газе кислых компонентов, таких как Н2S, CO2. В связи с этим природные и нефтяные газы перед подачей в магистральные газопроводы и в цикле переработки подвергаются осушке.
Адсорбционные методы широко используются для осушки и очистки воздуха и других природных газов перед их охлаждением, ожижением и разделением. В качестве адсорберов используются силикагели и алюмогели, позволяющие производить осушку сильно увлажненных газов.
Рис. 2. Принципиальная схема адсор6ционного блока осушки ПГ:
1, 2 - адсорберы; 3 - паровой подогреватель; 4 - холодильник; 5 – влагоотделитель.
Природный газ при Р = 4,0 - 5,5 МПа поступает сверху вниз в адсорбер 1, где осушается и затем направляется потребителю. Адсорбент в адсорбере 2 проходит регенерацию. Этот поток, проходя через адсорбент, находящийся в адсорбере 2, регенерирует его, унося из него влагу. Затем этот поток ПГ поступает в холодильник 4, где охлаждается водой, и значительное количество влаги, находящейся в этом потоке, конденсируется, а образовавшийся конденсат отводится во влагоотделитель 5.
Поток ПГ из влагоотделителя 5 затем смешивается с потоком ПГ, отводимым на паровой подогреватель 3, и после подогрева снова идет в тот адсорбер, который находится на регенерации. Количество газа, направляемого на регенерацию, составляет около 10 - 12 % от всего количества ПГ, поступающего в адсорбционный блок осушки.
Для распределения и переключения потоков, направляемых в каждый адсорбер и выходящих из него, предусмотрены вентили.
Схема адсорбционного блока осушки ПГ, приведенная на рис. 2, является одним из возможных вариантов блока такого типа. В действующей установке осушки число адсорберов в каждой группе может быть более двух, регенерация производится не только частью потока ПГ, поступающего на блок осушки под давлением после подогрева этого потока, но и подогретым потоком низкого давления, выходящим из ожижителя.
Расчет:
5. Расчет адсорбционного блока комплексной осушки и очистки ПГ
Расчет для баллона большой высоты.
Исходные данные для расчета:
Количество ПГ, м3/ч….2535
Давление ПГ, МПа….4
Температура ПГ на входе в блок осушки и очистки, К….283
Содержание двуокиси углерода в ПГ, %....0,03
Насыпной вес гидратированного цеолита марки NaX, кг/м3….800
Динамическая емкость цеолита NaX по двуокиси углерода при условиях адсорбции [15, 47], см3/г….17
Определим время защитного действия слоя адсорбента. На основании предварительных расчетов и опыта работы блоков осушки принимаем, что очищенный ПГ будет одновременно подаваться в 1 адсорбер. Блок комплексной осушки и очистки ПГ будет состоять из двух групп переключающихся адсорберов по 1 в каждой. В качестве прототипа адсорбера принимаем стандартный баллон блока ЦБ-2400/64. Диаметр Dн = 750 мм; толщина стенки δ = 30 мм = 0,03 м; высоту слоя засыпки адсорбента принимаем Н = 4200 мм.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
