Виталий Ходаковский

Сжиженный природный газ (СПГ): получение, использование, новые технологии

Recommended Posts

Что происходит. ?   Почему даже АВО, для Крайнего севера, которых в России и СССР изготовили на 2 порядка больше чем во всем мире для проекта Ямал СПГ будет поставлять GEA ? . Почему молчат российские поставщики ?

 

PS Тоже самое происходит и с проектом утилизации диоксида серы в Норильске . Российские поставщики в т.ч. и АВО (для охлаждения сорбента SO2) Techint не рассматриваются. 

 

АВО, вроде бы, простой продукт и слабо вериться, что тут может быть какой-то технический ньюанс, неподъемный для отечественных производителей. Вот только в моей личной жизни был не один пример АВО для компрессоров, которые и размерами, и киловаттами, и, самое смешное, деньгами превосходили иностранные (в моем случае американцы ACE и Smithco) аналоги. Проверено не раз. Сами понимаете, каждый раз заказывая компрессор за бугром, думаешь сэкономить/улучшить и взять АВО (по сути, абсолютно обособленный блок) на месте...

 

Ну а здесь "and deliver them to the customer (Technip and JGC)".

Нет шансов, даже если в технике сильны. Слабый маркетинг отечественных производителей. Настолько слабый, что даже российские компании не покупают российское.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 Почему молчат российские поставщики ?

 

Кстати, есть предложение на подобии казахстанского "местного" содержания. Только наоборот:

 

Производитель оборудования, не продающий 20% оборудования заграницу (страны ЕТС не считать) облагается доп. налогами, да еще желательно и с применением прогрессивной шкалы налогов..пока, менеджмент компании не запросит помощи.

Аналогично, можно рассмотреть и структуру продаж - если 80% продаж обеспечивается одной корпорацией (например, Газпромом) - облагать доп. налогом. Хотя, на мой взгляд такой перекос в деятельности не так критичен, как полное отсутствие продаж за границу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

извиняюсь за оффтоп

почитал первые страницы, и понял, насколько я от всего этого отстал. В свое время занимались проектированием установок для регазификации жилых домов, смешивали сжиженный газ и воздух для бытовых целей...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

извиняюсь за оффтоп

почитал первые страницы, и понял, насколько я от всего этого отстал. В свое время занимались проектированием установок для регазификации жилых домов, смешивали сжиженный газ и воздух для бытовых целей...

Ну, тут скорее просто совпадение, точнее близость названий: СУГ и СПГ. кстати, многих сбивает. Приходиться по десять раз в разговоре уточнять, что человек имеет ввиду.

 СПГ, вообще, правильнее к методам транспортировки природного газа относить. Причем и технологии по ожижению природного газа не сложнее технологий по  ожижению азота и воздуха. А последнего добра навалом даже в б.СССР, где упирали та трубопроводный транспорт до последнего, уж в составе каждого металлургического предприятия точно есть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, вот видите, я и сам впросак попал, не разобрался с ходу. Я конечно же СУГ имел в виду)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Доброго времени суток!
Вопрос спецам по газу: сколько (в пересчете на заданный объем, к примеру 1 куб) свободных газов остается после сжижения? И какие газы смеси поддаются сжижению (имеется ввиду, от каких газов необходимо очищать природную смесь)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Дмитрий Кучеренко сказал:

Доброго времени суток!
Вопрос спецам по газу: сколько (в пересчете на заданный объем, к примеру 1 куб) свободных газов остается после сжижения? И какие газы смеси поддаются сжижению (имеется ввиду, от каких газов необходимо очищать природную смесь)?

Есть установки ожижающие 4% от входного потока газа, есть установки ожижающие весь поток. Азот легче метана, так что азотная сдувка есть. В этой же сдувке концентрируется гелий. Отсюда и масса гелия, которая производится на СПГ-терминалах.

 

С точки зрения технологии чистится нужно от того, что "замерзнет", т.е. вода, CO2, тяжелые углеводороды (ароматика, в частности); алюминиевые теплообменники нужно защитить, удалив следы ртути. С точки зрения спецификаций на готовую продукцию, то нужно удалять всё что не дает попасть в искомый диапазон по теплоте сгорания, индексу Воббе и пр.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Михаил Болдырев сказал:

Есть установки ожижающие 4% от входного потока газа, есть установки ожижающие весь поток. Азот легче метана, так что азотная сдувка есть. В этой же сдувке концентрируется гелий. Отсюда и масса гелия, которая производится на СПГ-терминалах.

 

С точки зрения технологии чистится нужно от того, что "замерзнет", т.е. вода, CO2, тяжелые углеводороды (ароматика, в частности); алюминиевые теплообменники нужно защитить, удалив следы ртути. С точки зрения спецификаций на готовую продукцию, то нужно удалять всё что не дает попасть в искомый диапазон по теплоте сгорания, индексу Воббе и пр.

Если установка не сжижает весь поток, куда деваются остатки несжиженного газа?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
23 часа назад, Дмитрий Кучеренко сказал:

Если установка не сжижает весь поток, куда деваются остатки несжиженного газа?

Возвращаются в трубопровод, например. Это обычно установки, которые пополняют хранилище СПГ. "Срезают пики" - peak shaving.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, Михаил Болдырев сказал:

Возвращаются в трубопровод, например. Это обычно установки, которые пополняют хранилище СПГ. "Срезают пики" - peak shaving.

А он может быть использован для повторного сжижения? Или используется для иных нужд (как топливо например)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Дмитрий Кучеренко сказал:

А он может быть использован для повторного сжижения? Или используется для иных нужд (как топливо например)?

Вопрос некорректный. Давайте так: объясните смысл Вашего интереса и я Вам под задачу попробую сделать ликбез. А то так не понятно Вы технарь, экономист, отвлеченный гуманитарий? С какой стороны к вопросу подходить-то)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 часа назад, Михаил Болдырев сказал:

Вопрос некорректный. Давайте так: объясните смысл Вашего интереса и я Вам под задачу попробую сделать ликбез. А то так не понятно Вы технарь, экономист, отвлеченный гуманитарий? С какой стороны к вопросу подходить-то)

Меня интересует процесс получения СПГ так сказать из уст знающего человека, а не из интернета. Сам я геолог, но в данном конкретном случае, наверное отвлеченный гуманитарий с технарским опытом))))
Узнал я следующее: природный газ очищают от кислых компонентов и других газов до чистого метана (хотя некоторые источники говорят о том, что допустимо содержание тяжелых УВ газов до 3-4%). Затем происходит многоступенчатый процесс сжижения. Причем, эффективность сжижения от 4 до 100%. Предположим у нас эффективность 70%, т.е. 70 % подготовленного газа сжижается. А куда деваются остальные 30%? Могут ли они пойти опять на цикл сжижения? Или же это уже газ, который годен только для нужд , например для потребления в газотурбинных установках.
Следующее, теперь о цифрах: из одного кубометра метана получают 1,66 литров СПГ. Верно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, Дмитрий Кучеренко сказал:

Меня интересует процесс получения СПГ так сказать из уст знающего человека, а не из интернета. Сам я геолог, но в данном конкретном случае, наверное отвлеченный гуманитарий с технарским опытом))))
Узнал я следующее: природный газ очищают от кислых компонентов и других газов до чистого метана (хотя некоторые источники говорят о том, что допустимо содержание тяжелых УВ газов до 3-4%). Затем происходит многоступенчатый процесс сжижения. Причем, эффективность сжижения от 4 до 100%. Предположим у нас эффективность 70%, т.е. 70 % подготовленного газа сжижается. А куда деваются остальные 30%? Могут ли они пойти опять на цикл сжижения? Или же это уже газ, который годен только для нужд , например для потребления в газотурбинных установках.
Следующее, теперь о цифрах: из одного кубометра метана получают 1,66 литров СПГ. Верно?

Ну, в моем понимании, если мы еще раз пустили газ на сжижение, то мы просто установили компрессор и сделали рецикл. Если считать, что компрессор - это часть установки (технологии, процесса), то меня и ставит в ступор Ваш вопрос)).  

В целом все верно. можно попробовать обобщить так:

СПГ - это не просто сжиженный метан, а продукт. (Сжиженный метан, грубо говоря, можно получить и при комнатных температурах, но высоком давлении. Но СПГ - как финальный продукт - это то что возится в криогенных атмосферных (делаются с запасом на 2-4 бара, но это не суть) емкостях.

Получается, что единственный способ получать СПГ - это "морозить". 

Есть не так много способов получения низких температур: сбрасывать давление (дросселирование, детандеры, вихревые трубы) и использовать "внешний" холод (т.е. хол. машины).  Самые простые установки - это дроссельные. Скажем, при переходе магистрального трубопровода (75 бар) в трубопровод низкого давления (1-12 бар) есть дармовой перепад давления. Использование такого "дармового" перепада давления и есть обычные применение тех самых установок, которые ожижают небольшую (4-10%) часть потока.  Обычно такое ставят мет.комбинаты, энергетики и прочие крупные потребители природного газа, которые для сглаживания пиков потребления строят себе СПГ хранилища. Это и есть "peak shaving".

"Внешний" холод может быть разнообразный. В общем случае, важно чтобы хладогент кипел при температурах, которые позволяют получить СПГ (-161С при атмосфере). Популярны азотный цикл (т.е. по кругу гоняют азот, поджимают его, сбрасывают давление, ожижают, в испарителе (теплообменике азот - газ) захолаживают газ, вышедший из испарителя азот (опять в газовом виде) загоняют на компрессор, цикл замкнулся), смесевые хладогенты.

Каскадные циклы - это использование нескольких хладогентов, где один захолаживает другой. Смесевые хладогенты - это один контур, по которому гоняют хладогент, состоящий из нескольких компонент. Ныне очень популярны и, пожалуй, становятся основным оружием технологов в криогенных применениях. Раньше не особо применяли, т.к. изменение состава хладогента сильно влияет на его свойства. Как видно из описания холодильного контура  хладогент, то ожижается, то испаряется и легкий компонент смесевого хладогента концентрируется в одном месте (ресивере), а тяжелый в другом (испарителе/чиллере). Нужно четко контролировать состав и добавлять тот или иной компонент. Ныне это не проблема, а в 80-х, скажем, и поточных газовых хроматографов не было.

Все перечисленные способы используются в бесконечных вариациях и комбинациях друг с другом. В итоге разных холодильных процессов с умными/торговыми названиями навалом.

Сколько газа ожижается?  В теории столько сколько нужно - в конце концов, вы всегда можете нагородить нужную хол.машину или задавить, а затем сбросить давления газа так ,что бы он ожижился весь. Основной ожижаемый компонет - метан, поэтому все что легче него ожижать не нужно - это будет "сдувка" даже при 100% ожижении (метана). Т.е. если в газе 10% азота, то 10% сдувки будет автоматом.

Как я и упоминал, в этой же сдувке сконцентрируется гелий (а также аргон, водород). 30% мирового гелия производит Катар. Весь этот гелий идет с его СПГ - заводов, причем начальная концентрация гелия там очень мала... забыл цифру, но пусть 0.04% об.  Хотя, считается, что рассматривать извлечения гелия целесообразно с 0.1% об. Здесь же объем СПГ-заводов решает (ну, и тот факт что у Катара мало азота - т.к. при получении гелия еще нужно будет гелий от азота отделять).

Работать без потерь при -161С сложно, хранить большой объем СПГ без потерь сложно - часть газа всегда испаряется. Энергопотребление серьезных (не "голой" дроссельной) установки достаточно велико. Все или часть этих испарений можно использовать как топливо.

Еще раз. В случае классического СПГ-завода можно считать, что он ожижает весь газ.

 

Отчего чистить?

От всего что мерзнет или гидратит. Вода, CO2  - это понятно (лед, "сухой" лед и гидраты); углеводороды (бензол замерзает при +5.5С, банальный октан при - 56.7С.... бутан при -138С, а пропан при - 187С...  Это замерзание чистых компонент. Какие копейки оставить можно, а какие нет - не знаю). Отдельно удаляется ртуть - причина в том, что теплообменники, применяемые в криогеники алюминиевые. Ртуть+алюминий = амальгама, т.е. ртуть накопится где-то и, не дай бог, просто "размоет" стенку теплообменника. Ставить стали после взрыва на СПГ-заводе в Алжире в 70-х (80-х?). Теперь поставщики теплообменников говорят, что теплообменники деляют из сплавов алюминия (а не из чистого алюминия) и что есть сплавы устойчивые к ртути. Но индустрия набрала ход, ртуть удаляют всегда. Даже если ее нет в анализе газа (речь идет о ppb концентрациях, т.е. миллиардные доли).

СПГ - товар. Есть страны потребляющие его в больших кол-вах, они привозят СПГ, регазифицируют и гоняют его уже в виде обычного газа по своим трубопроводным системам. Трубопроводные системы в разных странах имеют весьма разные требования к качеству газа. В первую очередь, речь о топливных параметрах - калорийности и индексе Воббе (калорийность на мол.вес).

Есть хороший пример. Голландия. Месторождение Гронинген. Как пишет Википедия:  "Газ месторождения Гронинген содержит 81 % метана и 14 % азота, что делает его идеальным для использования в сети газопроводов Нидерландов." Это так, "конфорки"  голландцев всю жизнь были настроены на низкокалорийный газ. А вот у прочих европейцев не так. В итоге, газ добываемый с Гронигена приходит на завод, где кроме всего прочего из него удаляют азот. А в другом месте стоит установка, которая добавляет в газ азот, перед тем как подать его в местные голландские сети. Так что "идеален", но его делают "лучше", а потом опять портят.

Так вот к СПГ. Этот пример, о том что калорийности у газопроводных систем разные. Следовательно и калорийность СПГ, у разных потребителей разная. 

Тут и возникает вопрос, а не оставить ли 1% пропана да 5% этана; и т.д. и т.п.   Но это, скорее вопрос, крупнотоннажной мировой торговли (типа по свопу купил газ и пришел корабль от Газпрома, а не из Катара и конфорки условных японцев запылали ярче обычного... не хорошо).

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22 часа назад, Михаил Болдырев сказал:

Ну, в моем понимании, если мы еще раз пустили газ на сжижение, то мы просто установили компрессор и сделали рецикл. Если считать, что компрессор - это часть установки (технологии, процесса), то меня и ставит в ступор Ваш вопрос)).  

В целом все верно. можно попробовать обобщить так:

СПГ - это не просто сжиженный метан, а продукт. (Сжиженный метан, грубо говоря, можно получить и при комнатных температурах, но высоком давлении. Но СПГ - как финальный продукт - это то что возится в криогенных атмосферных (делаются с запасом на 2-4 бара, но это не суть) емкостях.

Получается, что единственный способ получать СПГ - это "морозить". 

Есть не так много способов получения низких температур: сбрасывать давление (дросселирование, детандеры, вихревые трубы) и использовать "внешний" холод (т.е. хол. машины).  Самые простые установки - это дроссельные. Скажем, при переходе магистрального трубопровода (75 бар) в трубопровод низкого давления (1-12 бар) есть дармовой перепад давления. Использование такого "дармового" перепада давления и есть обычные применение тех самых установок, которые ожижают небольшую (4-10%) часть потока.  Обычно такое ставят мет.комбинаты, энергетики и прочие крупные потребители природного газа, которые для сглаживания пиков потребления строят себе СПГ хранилища. Это и есть "peak shaving".

"Внешний" холод может быть разнообразный. В общем случае, важно чтобы хладогент кипел при температурах, которые позволяют получить СПГ (-161С при атмосфере). Популярны азотный цикл (т.е. по кругу гоняют азот, поджимают его, сбрасывают давление, ожижают, в испарителе (теплообменике азот - газ) захолаживают газ, вышедший из испарителя азот (опять в газовом виде) загоняют на компрессор, цикл замкнулся), смесевые хладогенты.

Каскадные циклы - это использование нескольких хладогентов, где один захолаживает другой. Смесевые хладогенты - это один контур, по которому гоняют хладогент, состоящий из нескольких компонент. Ныне очень популярны и, пожалуй, становятся основным оружием технологов в криогенных применениях. Раньше не особо применяли, т.к. изменение состава хладогента сильно влияет на его свойства. Как видно из описания холодильного контура  хладогент, то ожижается, то испаряется и легкий компонент смесевого хладогента концентрируется в одном месте (ресивере), а тяжелый в другом (испарителе/чиллере). Нужно четко контролировать состав и добавлять тот или иной компонент. Ныне это не проблема, а в 80-х, скажем, и поточных газовых хроматографов не было.

Все перечисленные способы используются в бесконечных вариациях и комбинациях друг с другом. В итоге разных холодильных процессов с умными/торговыми названиями навалом.

Сколько газа ожижается?  В теории столько сколько нужно - в конце концов, вы всегда можете нагородить нужную хол.машину или задавить, а затем сбросить давления газа так ,что бы он ожижился весь. Основной ожижаемый компонет - метан, поэтому все что легче него ожижать не нужно - это будет "сдувка" даже при 100% ожижении (метана). Т.е. если в газе 10% азота, то 10% сдувки будет автоматом.

Как я и упоминал, в этой же сдувке сконцентрируется гелий (а также аргон, водород). 30% мирового гелия производит Катар. Весь этот гелий идет с его СПГ - заводов, причем начальная концентрация гелия там очень мала... забыл цифру, но пусть 0.04% об.  Хотя, считается, что рассматривать извлечения гелия целесообразно с 0.1% об. Здесь же объем СПГ-заводов решает (ну, и тот факт что у Катара мало азота - т.к. при получении гелия еще нужно будет гелий от азота отделять).

Работать без потерь при -161С сложно, хранить большой объем СПГ без потерь сложно - часть газа всегда испаряется. Энергопотребление серьезных (не "голой" дроссельной) установки достаточно велико. Все или часть этих испарений можно использовать как топливо.

Еще раз. В случае классического СПГ-завода можно считать, что он ожижает весь газ.

 

Отчего чистить?

От всего что мерзнет или гидратит. Вода, CO2  - это понятно (лед, "сухой" лед и гидраты); углеводороды (бензол замерзает при +5.5С, банальный октан при - 56.7С.... бутан при -138С, а пропан при - 187С...  Это замерзание чистых компонент. Какие копейки оставить можно, а какие нет - не знаю). Отдельно удаляется ртуть - причина в том, что теплообменники, применяемые в криогеники алюминиевые. Ртуть+алюминий = амальгама, т.е. ртуть накопится где-то и, не дай бог, просто "размоет" стенку теплообменника. Ставить стали после взрыва на СПГ-заводе в Алжире в 70-х (80-х?). Теперь поставщики теплообменников говорят, что теплообменники деляют из сплавов алюминия (а не из чистого алюминия) и что есть сплавы устойчивые к ртути. Но индустрия набрала ход, ртуть удаляют всегда. Даже если ее нет в анализе газа (речь идет о ppb концентрациях, т.е. миллиардные доли).

СПГ - товар. Есть страны потребляющие его в больших кол-вах, они привозят СПГ, регазифицируют и гоняют его уже в виде обычного газа по своим трубопроводным системам. Трубопроводные системы в разных странах имеют весьма разные требования к качеству газа. В первую очередь, речь о топливных параметрах - калорийности и индексе Воббе (калорийность на мол.вес).

Есть хороший пример. Голландия. Месторождение Гронинген. Как пишет Википедия:  "Газ месторождения Гронинген содержит 81 % метана и 14 % азота, что делает его идеальным для использования в сети газопроводов Нидерландов." Это так, "конфорки"  голландцев всю жизнь были настроены на низкокалорийный газ. А вот у прочих европейцев не так. В итоге, газ добываемый с Гронигена приходит на завод, где кроме всего прочего из него удаляют азот. А в другом месте стоит установка, которая добавляет в газ азот, перед тем как подать его в местные голландские сети. Так что "идеален", но его делают "лучше", а потом опять портят.

Так вот к СПГ. Этот пример, о том что калорийности у газопроводных систем разные. Следовательно и калорийность СПГ, у разных потребителей разная. 

Тут и возникает вопрос, а не оставить ли 1% пропана да 5% этана; и т.д. и т.п.   Но это, скорее вопрос, крупнотоннажной мировой торговли (типа по свопу купил газ и пришел корабль от Газпрома, а не из Катара и конфорки условных японцев запылали ярче обычного... не хорошо).

 

 

 

Спасибо!
Ну и по количеству получаемого СПГ из 1 кубометра газа: верно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Дмитрий Кучеренко сказал:

Спасибо!
Ну и по количеству получаемого СПГ из 1 кубометра газа: верно?

Эээ, ну наверное. В голове этого нет. Впрочем, конвертеров много. Вот например: http://www.lngplants.com/conversiontables.html

1 м3 = 0.000725 тонн СПГ.    Только как всегда вопрос м3 при каких условиях? 0? 15.6? 20?  (у всех нормальных людей должно быть 0С - это фундаментально; а 15.6С и 20С - это стандартные условия, т.е. отраслевые приколы... но в нашей жизни в этом всегда путаница. Так что погрешность 7% (между 0 и 20С) априори))).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 19.01.2018 в 17:57, Михаил Болдырев сказал:

Эээ, ну наверное. В голове этого нет. Впрочем, конвертеров много. Вот например: http://www.lngplants.com/conversiontables.html

1 м3 = 0.000725 тонн СПГ.    Только как всегда вопрос м3 при каких условиях? 0? 15.6? 20?  (у всех нормальных людей должно быть 0С - это фундаментально; а 15.6С и 20С - это стандартные условия, т.е. отраслевые приколы... но в нашей жизни в этом всегда путаница. Так что погрешность 7% (между 0 и 20С) априори))).

Понял. Спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас