ВИКОРИСТАННЯ ПЕРЕПАДІВ ТИСКУ НА ГАЗОРОЗПОДІЛЬНИХ СТАНЦІЯХ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЗPIДЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗУ

Анотація

Щорічно зростає доля зрідженого природного газу (ЗПГ) в структурі світового споживання природного газу. Теоретично мінімальні витрати енергії на отримання ЗПГ складають 0,26...0,29 кВтг. Для виробництва ЗПГ доцільно використати потенційну енергію, яка втрачається при редукуванні газу на газорозподільних станціях (ГРС) від тиску магістрального трубопроводу до тиску в розподільній мережі. Газотранспортна система України має значні запаси енергії у вигляді надмірного тиску газу, який поставляється споживачам при низьких тисках: –0,3; 0,6 та 1,2 МПа. На багатьох з понад 1500 ГРС можливе спорудження малотоннажних установок зріджування природного газу, які працюють на перепаді тиску. Запропонована технологічна схема виробництва ЗПГ на ГРС по детандерному циклу з рециркуляцією продукційного потоку. У традиційних детандерных схемах коефіцієнт зріджування не перевищує 14 %, а вартість системи очищення газу від діоксиду вуглецю може складати 40-60 % від вартості установки. З урахуванням того, що продукційний потік в представленій схемі є замкнутим, витрати на очищення газу від СО2 можуть бути зменшені в 7-10 разів. Визначені оптимальні співвідношення витрат продукційного і технологічного потоків, які знаходяться в межах 0,16-0,25 і залежать від тисків в магістральному (від 3,5 до 5,5 МПа) і розподільному(від 0,3 до 0,6 МПа) трубопроводах. При таких співвідношеннях зріджування газу здійснюється практично без додаткових витрат електроенергії. Для того, щоб унеможливити кристалізацію діоксиду вуглецю після розширення газу в детандері, проведені розрахунки із залученням програмної системи HYSYS температури кристалізації СО2 в природному газі з його змістом до 2 %. Показано, що при використанні магістрального газу з температурою 15 °С і тиском від 3,5 до 5,5 МПа температура газу після детандування до тиску в розподільній мережі 0,3 та 0,6 МПа перевищує розрахункову температуру кристалізації СО2. Таким чином, очищення від діоксиду вуглецю технологічного потоку не потрібно. Достовірність розрахунків за допомогою програми HYSYS підтверджена порівнянням хорошою їх сходимiстю с експериментальними даними для вуглеводневих систем, що містять діоксид вуглецю.