Основы технологии производства сжиженного природного газа: Методические указания и контрольная работа

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет
 низкотемпературных и пищевых технологий

Кафедра криогенной техники

ОСНОВЫ  ТЕХНОЛОГИИ  ПРОИЗВОДСТВА
СЖИЖЕННОГО  ПРИРОДНОГО  ГАЗА

 Методические указания
и  контрольная работа для студентов
специальности 070200 специализации 070202
факультета заочного обучения и экстерната

Санкт-Петербург  2002

УДК  621.59

Глазунов В.Д.,  Пахомов О.В.  Основы технологии производства сжиженного природного газа: Метод.  указания  и  контрольная   работа  для студентов спец. 070200, спец. 070202 факультета заочного  обучения и экстерната. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2002. – 13 с.

Приведены краткие сведения о криогенных циклах, используемых в установках для производства сжиженного природного газа (СПГ), системах хранения и транспор-тирования СПГ, а также в теплообменной и газификационной аппаратуре, применяемой при сжижении природного газа и газификации СПГ.

Даны необходимые указания по выполнению контрольной работы.

Рецензент

Доктор техн. наук, проф.  Н.Н. Бухарин

Одобрены к изданию методической комиссией факультета заочного обу-чения и экстерната

Ó Санкт-Петербургский государственный

университет низкотемпературных

и пищевых  технологий, 2002

Введение

Нарастающее значение природного газа в энергобалансе практически всех регионов мира – это сложившаяся тенденция, действие которой усиливается рядом энергетических, экологических и экономических факторов современности и предвидимого будущего.

За последние двадцать лет доля природного газа в мировом балансе энергоресурсов возросла с ~ 17,7 % в 1975 г. до ~ 23,1 % в 2000 г. Причем следует отметить, что удельный вес природного газа повышается в условиях жесткой конкуренции с альтернативными видами топлива, прежде всего с нефтью. По имеющимся прогнозам, к середине следующего столетия доля природного газа в энергобалансе мира может достигнуть 30 %. Такое интенсивное развитие газовой промышленности объясняется не только резко возросшими разведанными ресурсами природного газа, которые сейчас уже опередили разведанные ресурсы нефти, но и высокими потребительскими свойствами природного газа: экономическими, технологическими, экологическими.

В свое время природный газ сыграл большую роль в перестройке энергетической базы черной и цветной металлургии. Сейчас особую роль для развития газовой индустрии играет нарастающее значение природного газа в энергетике. Прежде всего здесь сказываются высокая эффективность, с которой газ используется, низкие капиталовложения и текущие затраты, благоприятные экологические показатели как для установок большой, так и малой мощности.

Важный экологический и экономический эффект обеспечивается естественными характеристиками природного газа: отсутствием оксидов серы, ничтожным количеством оксидов азота, максимальным водородным фактором и пониженным выделением СО.

Экономический кризис в России негативно отразился на топливно-энергическом комплексе. В 1995 г. добыча нефти упала (по сравнению с 1990 г.) на 41 %; угля – на 34 %, и лишь добыча газа снизилась незначительно – на 7 %.

Доля газа в общем, объеме энергоресурсов растет и к 2010 г. достигнет 57 % по сравнению  с  49 %  в 1995 г.

Общие начальные потенциальные ресурсы газа России оцениваются в 235,6 трлн м³. Разведанные запасы газа на начало XXI столетия оцениваются в  ~ 47 трлн м³, из которых 41 % находится на суше, в том числе в Европейской  части  – 10 %,  в  Западной  Сибири  – 78 %,  в  Восточной  Сибири  и  на

Дальнем Востоке – 4 %. Из неразведанных ресурсов России 42,1 % находится в шельфовой зоне. Разведанные запасы газа полуострова Ямал в настоящее время составляются 10, 2 трлн. м³.

Добыча газа в 1999 г. на предприятиях ОАО "Газпром" составила      580 млрд м³, т. е. ~ 25 % от мировой товарной добычи природного газа.

В настоящее  время роль газоэнергетики является определяющим фак-тором развития энергетического сектора мировой экономики и Россия в этой связи находится в исключительно благоприятных условиях. Так, доля ТЭС, работающих на природном газе, в России и странах СНГ составляет    ~ 53 %, тогда как в Западной Европе она составляет ~ 16 %, а в Северной Америке ~ 15 %.

Перспективным направлением развития газовой индустрии считается газификация коммунально-бытового хозяйства, включая жилой фонд, а также газификация сельскохозяйственных районов.

Большое значение придается переходу на газовое моторное топливо автомобильного, железнодорожного, авиационного и речного транспорта.

Наступает эпоха метана, которая, видимо, будет продолжаться до нового скачка в развитии безопасной атомной энергетики.

Природный газ в России от места добычи к потребителю постав-ляется по трубопроводам единой системы газоснабжения под давлением     75–55 кг/см². Этим отечественная система газоснабжения природным газом значительно отличается от зарубежной, где природный газ сжижается прямо на месторождениях и доставляется потребителю с помощью танкеров (метановозов) в жидком виде, а затем газифицируется.