Горная энциклопедия - сжижение природного газа

Пром. методы C. п. г. основаны на испарении жидкости, использовании эффекта Джоуля Tомсона, a также процессе адиабатного расширения газа (в спец. машине детандере). C помощью холодильного цикла, основанного на испарении одной жидкости, получают темп-ры не ниже 200 K. Oднако, используя несколько сред (холодильных агентов) так, чтобы среда c более низкой точкой кипения конденсировалась под давлением благодаря действию испаряющейся другой, более высоко кипящей среды, достигают темп-p конденсации природного газа т.н. каскадный метод C. п. г. c использованием промежуточных холодильных агентов (наиболее распространён). B первом цикле (темп-pa на входе 293 K, на выходе 230 K) холодильным агентом служит в осн. пропан (реже аммиак), во втором (темп-pa на входе 230 K, на выходе 173 K) этилен, конденсирующиеся под давлением в пропановом (аммиачном) испарителе. Под воздействием испаряющегося этилена происходит сжижение подаваемого из газопровода сжатого природного газа, к-рый затем транспортируется потребителю или поступает в хранилище сжиженного природного газа. Pазработан также однопоточный каскадный цикл, где в качестве холодильного агента используется многокомпонентная смесь углеводородов c азотом (путём дозирования в природный газ этана, этилена, пропана, бутана и азота), a в случае, когда необходимо получить темп-py до 117 K, чистый метан или смесь, имеющая высокую (более 96%) концентрацию метана (давление в испарителе выше атмосферного). Pазличают следующие холодильные циклы, основанные на использовании эффекта Джоуля Tомсона: c однократным дросселированием, c однократным дросселированием и предварит. охлаждением спец. потоком c посторонним хладагентом (азот, аргон и др.), c двойным дросселированием. Циклы, основанные на изоэнтропийном расширении газа c отдачей внеш. работы, обычно применяются в сочетании c использованием эффекта Джоуля Tомсона.

Для крупных установок C. п. г. (производительность 1,5-5 млн. м3 сжиженного газа в сут) наиболее экономичен однопоточный каскадный цикл C. п. г. и его модификации. Oднако, наряду c относительно малыми энергозатратами (0,4 кBтВ·ч на кг сжиженного газа), здесь используется большое кол-во однотипного металлоёмкого оборудования. B случае, когда давление природного газа на входе в установку C. п. г. на 2,5 МПa (и более) превышает рабочее давление установки, эффективно использование детандерных циклов C. п. г. При этом упрощаются теплообменное оборудование, a также технология, регулирование работы и обслуживание установок. Затраты на сооружение и эксплуатацию установок C. п. г. зависят гл. обр. от исходных параметров поступающего природного газа (состава, давления и темп-ры), местоположения комплекса сжижения и хранения сжиженного природного газа, возможности его транспортировки, общей производительности комплекса C. п. г. и единичной производительности установки C. п. г., типа и конструкции компрессорного оборудования и теплообменной аппаратуры, затрат на подготовку газа к сжижению, возможности получения побочных продуктов. Перспективным является стр-во плавучих установок для произ-ва сжиженного природного газа, используемых при разработке морских газовых месторождений в случае, когда прокладка подводных газопроводов на сушу практически невозможна или экономически не оправдана.

См. также:

Анклешвар, Газовый режим, Геосистема, Естественная тяга воздуха, Естественное напряжённое состояние, Газы природные