Технологии производства СПГ

Для оптимизации цикла сжижения, упрощения и уменьшения габаритов технологического оборудования, в ООО «ГАЗХОЛОДТЕХНИКА» разработано оборудование с дроссель-эжекторным циклом высокого давления и предварительным охлаждением хладагентом, специально оптимизированное для работы в условиях ГРС в широком диапазоне их технических характеристик и технологических параметров.

В данной ЛСПГ применена технология, способствующая снижению потребления энергии на компримирование газа (получен патент на изобретение № RU 2 641 416 C1) без электродвигателя, использующий дожимной принцип работы. Новизна предложения заключается в использовании энергии магистрального газа. Установка агрегата компрессорного с газовым приводом в систему ГРС между технологическими контурами, находящимися под разным давлением (давление газа до и после ГРС), позволяет компримировать природный газ до давления 24,5 МПа без дополнительных затрат энергии.

В качестве приводного газа и рабочего тела используется магистральный газ. Отработанный газ из приводных цилиндров сбрасывается в контур меньшего давления (давление газа за ГРС). Электрический привод при работе данного компрессора отсутствует вообще. Предварительный подогрев приводного газа перед подачей в привод бустера в двух-поточном теплообменном аппарате за счет рекуперации выделяющегося тепла адиабатического сжатия компримированного природного газа позволяет обеспечить минимально допустимые температуры отработанного газа при его расширении и падении давления на выходе из газового привода и снижение температуры компримированного газа до допустимых значений. Т.е. охлаждение компримированного газа так же происходит без потребления электроэнергии.

На агрегат компрессорный АКПБ 2000/24,5 Г. получены следующие разрешительные документы: Сертификат соответствия ТР ТС 012/2011 ТС № RU С-RU.АВ24.В.08336 Декларация о соответствии ТР ТС 004/2011, ТР ТС 010/2011, ТР ТС 020/2011 ТС № RU Д-RU.АД35.В.02445.

Наличие в газе паров воды и углекислого газа (диоксида углерода) вызывает серьезные проблемы при сжижении газа. При охлаждении газа в системе происходит конденсация водяных паров и, следовательно, образование в ней водного конденсата. Последний с компонентами природного газа образует гидраты или лед. Выпадение твердой углекислоты – «сухого льда» – также нежелательно. Такие отложения уменьшают сечение трубопроводов, ухудшают теплообмен, приводят к аварийным остановкам.

Кроме того, наличие воды в системе усиливает коррозию оборудования, особенно при содержании в газе кислых компонентов. Учитывая, что содержание диоксида углерода на магистральных газопроводах (включая ГРС Конаково), в основном, менее 0,5%, то в качестве основной системы осушки и очистки при малотоннажном производстве СПГ в настоящее время можно рекомендовать низкотемпературную систему очистки совместно с нагревной адсорбционной осушкой газа.

Применение этой технологии не только позволит получать СПГ марки Б (ГОСТ Р 56021-2014 Газ горючий природный сжиженный. Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия.), но и снизит капитальные и эксплуатационные затраты на очистку от диоксида углерода. Осушка газа, отечественного производителя производится в блоке компрессорном. Очистка компримированного газа от СО2 является собственной разработкой ООО «ГАЗХОЛОДТЕХНИКА».

Примененная очистка на базе короткоцикловой адсорбции с использованием новых адсорбентов эффективна для очистки природного газа высокого давления от диоксида углерода и дальнейшей регенерацией с минимальными энергозатратами, не имеет аналогов как на территории РФ, так и в мире.

Разработка уникальной энергоэффективной конструкции также была приурочена к принятию дополнительных мер для очистки природного газа и соответствию сжиженного природного газа ГОСТу Р 56021-2014 (указанный стандарт национального уровня не является обязательным к исполнению и поставщик продукции самостоятельно решает какие технические условия он применяет для отпускаемой продукции) и ТР ЕАЭС 046/2018 (является обязательным к применению и вступает в силу с 1 января 2022 г.), где максимальная допустимая доля диоксида углерода в СПГ марки Б составляет 0,015% (150 ppm).

Сепаратор низкого давления представляет собой горизонтальный цилиндрический двухоболочечный резервуар с экранно-вакуумной многослойной изоляцией, безопасный с точки зрения требований пожарной безопасности СП 326.1311500.2017, и обеспечивающий при разгерметизации рабочего (внутреннего) сосуда удержание в межстенном пространстве жидкой фазы СПГ и контролируемый сброс паров СПГ в атмосферу из указанного пространства через систему газосброса объекта ЛСПГ. Разработан и изготовлен отечественным производителем.