Производство сжиженного природного газа - Производство и технологии реферат

Главная

Производство и технологии
Производство сжиженного природного газа

История развития рынка сжиженного природного газа, его современное состояние и перспективы развития. Технология производства и транспортировки сжиженного природного газа, обзор перспективных проектов по созданию заводов по сжижению газа в России.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

· Сжижение природного газа увеличивает его плотность в 600 раз, что упрощает транспортировку и хранение;
· Появляется возможность создания запасов и их использования по мере необходимости;
· В своей жидкой форме сжиженный природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться;
· Возможность газификации удаленных объектов
· Экономия денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива;
· Высокая энергоемкость и большое октановое число;
· Наиболее экологически чистое топливо.
Сжиженный природный газ (СПГ) - криогенная жидкость с содержанием метана не менее 86% об. (ТУ 05-03-03-85) и температурой кипения от минус 162°С - является перспективным энергоносителем и обеспечивает экономическую и экологическую эффективность по отношению к другим видам топлива.
Сжиженный природный газ (СПГ), по мнению экспертов-энергетиков, - один из наиболее перспективных видов топлива. Природный газ уже получил титул топлива XXI века, поскольку его запасы по сравнению с запасами нефти достаточно велики. Динамика роста мирового рынка СПГ составляет примерно 7% в год. Ожидается, что к 2020 г. этот показатель удвоится и достигнет 14%. В настоящее время наблюдается увеличение объемов международной торговли сжиженным природным газом, на его долю приходится свыше 24% мировых внешнеторговых поставок природного газа. РОССИЙСКИЙ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК
Издательство: Всероссийская академия внешней торговли Министерства экономического развития Российской Федерации (Москва)
По прогнозам, объем мировой торговли сжиженным природным газом может возрасти к 2010 году до 150 млрд. м3 и более. Уже сейчас в США и странах Западной Европы доля СПГ в общем газопотреблении составляет более 20%. Япония импортирует до 85% (45 млрд. м3) природного газа в сжиженном состоянии.
Крупнейшие мощности по производству сжиженного природного газа в настоящее время сосредоточены в Юго-Восточной Азии, однако наиболее динамичное их расширение наблюдается в Африке и на ближнем Востоке. Россия пока в этих списках не значится, хотя с началом нового тысячелетия интерес к использованию СПГ в нашей стране постоянно растет.
В данной работе мы познакомимся с историей развития рынка сжиженного природного газа, с его современным состоянием и перспективами развития, рассмотрим технологию производства и транспортировки СПГ, а также рассмотрим перспективные проекты по созданию заводов по сжижению газа в России.
Рисунок 1.Процесс сжижения природного газа (получение СПГ)
Сжижение природного газа возможно лишь при охлаждении его ниже критической температуры. Иначе газ не сможет быть превращен в жидкость даже при очень высоком давлении. Для сжижения природного газа при температуре, равной критической (Т = Т кр), давление его должно быть равным или больше критического, т. е. Р > Ркт. При сжижении природного газа под давлением ниже критического (Р < Ркт) температура газа также должна быть ниже критической.
Для сжижения природного газа могут быть использованы как принципы внутреннего охлаждения, когда природный газ сам выступает в роли рабочего тела, так и принципы внешнего охлаждения, когда для охлаждения и конденсации природного газа используются вспомогательные криогенные газы с более низкой температурой кипения (например кислород, азот, гелий). В последнем случае теплообмен между природным газом и вспомогательным криогенным газом происходит через теплообменную поверхность.
При промышленном производстве СПГ наиболее эффективными являются циклы сжижения с использованием внешней холодильной установки (принципы внешнего охлаждения), работающей на углеводородах или азоте, при этом сжижается почти весь природный газ. Широкое распространение получили циклы на смесях хладагентов, где чаще других используется однопоточный каскадный цикл, у которого удельный расход энергии составляет 0,55-0,6 кВт' ч/кг СПГ.
В установках сжижения небольшой производительности в качестве холодильного агента используется сжижаемый природный газ, в этом случае применяют более простые циклы: с дросселированием, детандером, вихревой трубой и др. В таких установках коэффициент сжижения составляет 5-20 %, а природный газ необходимо предварительно сжимать в компрессоре.
Сжижение природного газа на основе внутреннего охлаждения может достигаться следующими способами:
* изоэнтальпийным расширением сжатого газа (энтальпия i = const), т. е. дросселированием (использование эффекта Джоуля-Томсона); при дросселировании поток газа не производит какой либо работы;
* изоэнтропийным расширением сжатого газа (энтропия S-const) с отдачей внешней работы; при этом получают дополнительное количество холода, помимо обусловленного эффектом Джоуля-Томсона, так как работа расширения газа совершается за счет его внутренней энергии.
Как правило, изоэнтальпийное расширение сжатого газа используется только в аппаратах сжижения малой и средней производительности, в которых можно пренебречь некоторым перерасходом энергии. Изоэнтропийное расширение сжатого газа используется в аппаратах большой производительности (в промышленных масштабах).
Сжижение природного газа на основе внешнего охлаждения может достигаться следующими способами:
* использованием криогенераторов Стирлинга, Вюлемье-Такониса и т.д; рабочими телами данных криогенераторов является, как правило, гелий и водород, что позволяет при совершении замкнутого термодинамического цикла достигать температуры на стенке теплообменника ниже температуры кипения природного газа;
* использованием криогенных жидкостей с температурой кипения ниже, чем у природного газа, например жидкого азота, кислорода и т. д.;
* использованием каскадного цикла с помощью различных холодильных агентов (пропана, аммиака, метана и т. д.); при каскадном цикле газ легко поддающийся сжижению путем компримирования, при испарении создает холод, необходимый для понижения температуры другого трудносжижаемого газа.
После сжижения СПГ помещается в специально изолированные резервуары хранения, а затем загружается в танкеры-газовозы для транспортировки. За это время транспортировки небольшая часть СПГ неизменно «выпаривается» и может использоваться в качестве топлива для двигателей танкера. По достижении терминала потребителя сжиженный газ разгружается и помещается в резервуары хранения.
Прежде чем пустить СПГ в употребление, его вновь приводят в газообразное состояние на станции регазификации. После регазификации природный газ используется так же, как и газ, транспортируемый по газопроводам.
Приемный терминал СПГ - менее сложное сооружение, чем завод сжижения, и состоит главным образом из пункта приема, сливной эстакады, резервуаров хранения, установок обработки газов испарения из резервуаров и узла учета.
Технология сжижения газа, его транспортировки и хранения уже вполне освоена в мире. Поэтому производство СПГ - довольно стремительно развивающаяся отрасль в мировой энергетике.
Маломасштабное производство сжиженного природного газа
Современные технологии позволяют решить проблему автономного энергоснабжения небольших промышленных, социальных предприятий и населенных пунктов путем создания энергетических объектов на базе мини-энергетики с использованием СПГ.
Автономные объекты мини-энергетики с применением сжиженного природного газа не только помогут ликвидировать проблему энергообеспечения отдаленных регионов, но и являются альтернативой для прекращения зависимости потребителей от крупных поставщиков электрической и тепловой энергии. На данный момент маломасштабное производство СПГ является привлекательной сферой для инвестиций в объекты энергетики со сравнительно коротким сроком окупаемости капитальных вложений.
Существует технология сжижения природного газа с использованием энергии перепада давления газа на ГРС с внедрением детандер-компрессорных агрегатов, реализованная на ГРС "Никольская" (Ленинградская область). Расчетная производительность установки по СПГ равна 30 тоннам в сутки.
Установка сжижения природного газа состоит из блока теплообменников вымораживателей, системы охлаждения компримированного газа, блока сжижения, двухступенчатого турбодетандер-компрессорного агрегата, автоматизированной системы контроля и управления работой установки (АСКУ), арматуры, в том числе управляемой, и КИП.
Рисунок 2. Схема установки сжижения ПГ
Принцип работы установки заключается в следующем (рис.2).
Природный газ с расходом 8000 нм3/ч и давлением 3,3 МПа поступает на турбокомпрессоры К1 и К2, работающие на одном валу с турбодетандерами Д1 и Д2.
В установке по сжижению природного газа в связи с достаточно высокой чистотой природного газа (содержание СО2 не более 400 ррm) предусматривается только осушка газа, которую с целью снижения стоимости оборудования предусмотрено проводить способом вымораживания влаги.
В 2-х ступенчатом турбокомпрессоре давление газа повышается до 4,5 МПа, затем сжатый газ последовательно охлаждается в теплообменниках Т3-2 и Т3-1 и поступает в вымораживатель, состоящий из 3-х теплообменников Т11-1, Т11-2 и Т11-3 (или Т12-1, Т12-2 и Т12-3), где за счет использования холода обратного потока газа из теплообменника Т2-1 происходит вымораживание влаги. Очищенный газ после фильтра Ф1-2 разбивается на два потока.
Один поток (большую часть) направляют в вымораживатель для рекуперации холода, а на выходе из вымораживателя через фильтр подают последовательно на турбодетандеры Д1 и Д2, а после них направляют в обратный поток на выходе из сепаратора С2-1.
Второй поток направляют в теплообменник Т2-1, где после охлаждения дросселируют через дроссель ДР в сепаратор С2-1, в котором производят отделение жидкой фазы от его паров. Жидкую фазу (сжиженный природный газ) направляют в накопитель и потребителю, а паровую фазу подают последовательно в теплообменник Т2-1, вымораживатель Т11 или Т12 и теплообменник Т3-2, а после него в магистраль низкого давления, расположенную после газораспределительной станции, где давление становится равным 0,28-0,6 МПа.
Через определенное время работающий вымораживатель Т11 переводят на отогрев и продувку газом низкого давления из магистрали, а на рабочий режим переводят вымораживатель Т12. 28 января 2009 г.,А.П. Иньков, Б.А. Скородумов и др. Neftegaz.RU
В нашей стране имеется значительное количество ГРС, где редуцируемый газ бесполезно теряет свое давление, а в отдельных случаях в зимний период приходится подводить еще энергию для подогрева газа перед его дросселированием.
В то же время, используя практически бесплатную энергию перепада давления газа, можно получить общественно полезный, удобный и экологически безопасный энергоноситель - сжиженный природный газ, с помощью которого можно газифицировать промышленные, социальные объекты и населенные пункты, не имеющие трубопроводного газоснабжения.
Российские проекты заводов по сжижению природного газа
Проект создан «с нуля» и включает освоение двух нефтегазовых месторождений на северо-восточном шельфе острова Сахалин (Пильтун-Астохское и Лунское), добычу нефти и производство сжиженного природного газа и их экспорт.
Впервые в истории российской нефтегазовой отрасли в удаленном регионе с ограниченной инфраструктурой и сложными природно-климатическими условиями одновременно были реализованы шесть крупномасштабных подпроектов. Установлены три крупные добывающие платформы на северо-восточном шельфе Сахалина, построены объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК), первый в России завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) на юге острова, терминал отгрузки нефти и система многокилометровых наземных и морских трубопроводов, соединяющих эти объекты.
Суммарные извлекаемые запасы этих двух месторождений составляют порядка 150 млн. т (свыше 1 млрд. баррелей) нефти и 500 млрд. куб. м (18 трлн. куб. футов) газа.
На данный момент акционерами Sakhalin Energy, под началом которой находится весь проект, являются:
-- Gazprom Sakhalin Holdings B.V. (дочернее предприятие ОАО «Газпром», 50% плюс одна акция);
-- Shell Sakhalin Holdings B. V. (дочернее предприятие Royal Dutch Shell plc., 27,5% минус одна акция);
-- Mitsui Sakhalin Holdings B. V. (дочернее предприятие компании Mitsui & Co. Ltd., 12,5% акций);
-- Diamond Gas Sakhalin B. V. (дочернее предприятие компании Mitsubishi Corporation, 10% акций).
Еще до окончания строительства вся продукция завода была законтрактована на основе долгосрочных договоров (сроком действия 20 и более лет). Около 65% сахалинского СПГ поставляется покупателям в Японию, являющуюся крупнейшим в мире рынком сбыта СПГ. Остальные объемы СПГ предназначены для потребителей Южной Кореи и Северной Америки.
По результатам работы в 2010 году завод по производству СПГ вышел на проектную производственную мощность. Компания «Сахалин Энерджи» стала полноправным и надежным источником энергии на мировом рынке СПГ, доля компании на нем - 5%.
Говоря об истории создания проекта, нужно отметить, что переговоры по проекту «Сахалин-2» начались в 1988 году. В 1991 году был объявлен победитель тендера на право разработки технико-экономического обоснования (ТЭО), им стал консорциум компаний McDermott (США) и Mitsui (Япония), к которым в 1992 году присоединились Royal Dutch Shell и Mitsubishi. После утверждения в марте 1993 года ТЭО российским правительством, начались переговоры по конкретным условиям проекта. В июне 1994 года между российским правительством и компанией «Sakhalin Energy» было подписано соглашение о разработке проекта. Реализация проекта началась в 1996 году, после принятия соглашения о разделе продукции (СРП). В 1998 году на сахалинском шельфе была установлена платформа ПА-А («Моликпак»), добыча нефти с которой была начата в июле 1999 года.
В ходе второго этапа проекта были построены и введены в эксплуатацию две другие морские платформы, подводные трубопроводы длиной 300 км, соединяющие все три платформы с берегом, наземные нефте- и газопроводы длиной 800 км, объединенный береговой технологический комплекс, терминал отгрузки нефти и первый в России завод по производству СПГ.
В апреле 2007 года ОАО «Газпром» и акционеры компании Sakhalin Energy подписали Соглашение о купле-продаже, в соответствии с которым «Газпром» приобрел 50% плюс одну акцию Sakhalin Energy.
Рисунок 4.Логотип проекта «Сахалин-2»
1 8 февраля 2009 г. президент Российской Федерации Д.А. Медведев принял участие в торжественной церемонии запуска первого в России завода по производству сжиженного природного газа (СПГ), построенного компанией «Сахалин Энерджи» на юге острова Сахалин. О стратегической важности проекта «Сахалин-2» для всего Азиатско-Тихоокеанского региона свидетельствует высокий уровень официальных лиц, собравшихся на торжественную церемонию. Среди них - премьер-министр Японии Таро Асо, британский принц Эндрю, герцог Йоркский, министр экономики Королевства Нидерландов Мариа ван дер Хувен, другие высокопоставленные государственные деятели из России и стран-партнеров по реализации проекта (Великобритании, Нидерландов и Японии).
29 марта 2009 г. первая плановая партия российского сжиженного природного газа (СПГ), произведенного в рамках проекта «Сахалин-2», была успешно отгружена с завода СПГ на специализированное судно-газовоз «Энерджи Фронтиер». Эта партия была доставлена двум основным покупателям сахалинского газа - компаниям «Токио Гэс» и «Токио Электрик».
В январе 2011 г. «Сахалин Энерджи» стала первой и единственной российской компанией, выбранной ООН для участия в новой платформе устойчивого корпоративного лидерства - LEAD, запущенной в рамках Глобального договора ООН.
В феврале 2012 г. отгружена 200-я партия сахалинской нефти с начала круглогодичной добычи, с производственного комплекса «Пригородное».
В марте 2012 г. «Сахалин Энерджи» стала победителем премии «HR-бренд 2011». Это наиболее авторитетная и широко известная российская награда в области управления персоналом.
В апреле 2012 г. главный исполнительный директор «Сахалин Энерджи» Андрей Петрович Галаев назначен членом Правления Глобального Договора ООН. Это высший консультативный орган ООН, состоящий из представителей бизнеса, гражданского общества, международных организаций труда и профсоюзов. ТЭК РОССИИ. ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА
Издательство: Информационной агентство "Рейтекс" (Москва), 2011
Транспортировка в южную часть Сахалина необходима для обеспечения круглогодичного производства. В северной части острова, где ведется добыча, слишком суровые климатические условия, препятствующие доступу обычных видов транспорта. Поэтому была сооружена Транссахалинская трубопроводная система -- мощная сеть трубопроводов, включающая в себя подводную и наземную части, по которой сырье через весь остров перекачивается на берег залива Анива на юге острова, практически незамерзающего зимой, которая обеспечивает возможность круглогодичного поступления сырья.
Один из главных элементов трубопроводной системы -- Объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК). ОБТК -- это специализированное перерабатывающее предприятие, имеющее несколько назначений. Общая протяженность подводных трубопроводов составляет 300 км. Они проложены в местах со сложной ледовой обстановкой. Прежде всего оно предназначено для первичной очистки углеводородов, их разделению по видам (сепарации), последующего компримирования (сжатия) и отправки под давлением в пункт назначения. Кроме того, ОБТК производит из части поступившего газа электроэнергию для себя и для платформы ЛУН-А. Для этого в состав комплекса входит энергоустановка мощностью 100 МВт.
На юге Сахалина находится центральная часть всей системы -- завод по производству СПГ, терминал отгрузки нефти (ТОН). Пройдя под давлением 800-километровую дистанцию от ОБТК до этого комплекса, природный газ поступает на завод по производству СПГ. Сжижение газа проводится на двух технологических линиях. На заводе СПГ проекта «Сахалин-2» используется специально разработанная компанией «Шелл» технология сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента (Double Mixed Refrigerant -- DMR), повышающая энергоэффективность производства за счет использования преимуществ холодного сахалинского климата.
Рисунок 6.Месторождения природного газа на Ямале
Ключевым элементом системы безопасности завода является факельная установка. Сжигание на факеле представляет собой процесс, с помощью которого избыточный газ быстро и безопасно подается от завода через вертикальную трубу высотой 125 м (факельный ствол) для незамедлительного воспламенения с помощью «пилотной горелки» -- постоянного источника открытого огня, который свидетельствует о нормальной работе.
Основная причина сжигания газа состоит в том, что при этом процессе на окружающую среду оказывается меньшее воздействие, по сравнению с выбросами невоспламененного углеводородного газа.
Резервуар СПГ состоит из нескольких элементов. Внешний резервуар -- бетонный, толщина его стен -- около 1 м у основания и до 0,5 м вверху. Второй резервуар играет роль пароизоляционного барьера. Он сделан из углеродистой стали и примыкает к внешнему резервуару. Внутренняя емкость построена из специальной 9-процентной никелевой стали, рассчитанной на криогенные температуры. Основное назначение пароизоляционного барьера -- препятствовать попаданию кислорода или влаги в резервуар СПГ, а также не допустить попадание испаряющегося газа из резервуара СПГ в атмосферу.
Председатель Shell в России Оливье Лазар отмечает, что сейчас проект по строительству мини-заводов по производству СПГ пока "находится на самой ранней стадии проработки, в качестве идеи". Аналитический интернет-портал химической промышленности, http://www.newchemistry.ru
· Основные запасы газа значительно удалены от его основных импортеров, что делает доставку газа морским транспортом более выгодной, чем по газопроводам
· Возможность поставщиков обходить дорогостоящие европейские газораспределительные сети, осуществляя поставки напрямую в крупные центры потребления
· Возможность поставщиков диверсифицировать поставки в регионы с более перспективными рынками
7) Происходящая в мире реструктуризация (либерализация) газовой и электроэнергетической индустрии
· Добиться снижения цен на энергоносители и электроэнергию путем усиления конкуренции поставщиков и транспортных компаний
· Уменьшить зависимость рынка газа от рынка сырой нефти. Создание независимого рынка газа позволит формироваться ценам на газ в краткосрочной перспективе на основе только соотношения спрос-предложение
· Обезопасить экономику стран от диктата и давления производителей и транспортных компаний-монополистов
Исследование областей устойчивости локальных параметров сжиженного природного газа при хранении в резервуарах с учетом неизотермичности и эффекта ролловера. Анализ существующих методов расчета ролловера. Математическое моделирование явления ролловера. магистерская работа [2,4 M], добавлен 25.06.2015
Использование природного газа в доменном производстве, его роль в доменной плавке, резервы снижения расхода кокса. Направления совершенствования технологии использования природного газа. Расчет доменной шихты с предварительным изменением качества сырья. курсовая работа [705,8 K], добавлен 17.08.2014
Оценка способов покрытия пика неравномерности потребления газа. Технологическая схема отбора и закачки газа в хранилище. Емкости для хранения сжиженного газа. Назначение, конструкция, особенности монтажа и требования к размещению мобильного газгольдера. курсовая работа [788,3 K], добавлен 14.01.2018
Сведения об очистке природного газа. Применение пылеуловителей, сепараторов коалесцентных, "газ-жидкость", электростатического осаждения, центробежных и масляных скрубберов. Универсальная схема установки низкотемпературной сепарации природного газа. реферат [531,8 K], добавлен 27.11.2009
Основные виды газгольдера — большого резервуара для хранения природного, биогаза или сжиженного нефтяного газа. Рабочее давление в газгольдерах I и II классов. Составные элементы и устройство мокрых газгольдеров, их принцип действия и схема работы. презентация [315,7 K], добавлен 29.11.2013
Расчет материального и теплового балансов и оборудования установки адсорбционной осушки природного газа. Физико-химические основы процесса адсорбции. Адсорбенты, типы адсорберов. Технологическая схема установки адсорбционной осушки и отбензинивания газа. курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.05.2019
Общая характеристика предприятия и его метрологического обеспечения производства. Исследование технологического процесса компремирования природного газа. Рекомендации по совершенствованию средств измерений в турбокомпрессорном цехе Комсомольской ГКС. дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.04.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Производство сжиженного природного газа реферат. Производство и технологии.
Реферат: Сталинградская битва 4
3кл Сочинение На Тему Осенью В Лесу
Реферат: Чесменский, Александр Алексеевич
Практическая Работа Окружающий Мир 3 Класс
Лепрекон Итоговое Сочинение 2022 2022
Действующий Порядок Утверждения Архитектурного Проекта Реферат
Пути экономии строительных материалов
Налоги Реферат По Экономике
Дипломная Работа На Тему Ответственность За Легализацию (Отмывание) Денежных Средств Или Иного Имущества, Приобретенных Незаконным Путем
Реферат: Sonnet 130 Essay Research Paper Sonnet 130William
Курсовая работа по теме Гребной вал морского судна
Курсовая работа по теме Правовое регулирование возмещения экологического вреда
Реферат: Социальные проблемы современного образования
Контрольная работа по теме Задачи и функции логистики
Курсовая работа: Моделювання елементів і каналу системи збору даних
Реферат по теме Влияние кредитных историй на работу компаний
Дипломная работа по теме WEB-интерфейс управления пользователями прокси-сервера
Контрольная работа по теме Написание программы для рисования фигуры и для вычисления функции f(x)
Правовая Охрана Изобретения Реферат
Реферат: Базы данных SQL. Скачать бесплатно и без регистрации
Автоматизированная система учета расчетов с покупателями и поставщиками на предприятии на основе данных ООО "Дагестан-Парус" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Оказание учителем первой помощи - Медицина курсовая работа
Проектування програми на мові рівня С++ при рішенні на ЕОМ прикладної інженерної задачі - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа