Συμβουλή 1: Πώς να υγροποιήσετε το φυσικό αέριο

Συμβουλή 1: Πώς να υγροποιήσετε το φυσικό αέριο



Εκχυλισμένο από τα βάθη της Γης φυσικό αέριοπριν εισέλθουν στα διαμερίσματα, σε επιχειρήσεις και λεβητοστάσια κάνει μακρύ δρόμο, μερικές φορές φθάνουν χιλιάδες χιλιόμετρα. Για τη διευκόλυνση της μεταφοράς και της μετέπειτα αποθήκευσης, φυσικό αέριο υποβάλλονται σε τεχνητή υγροποίηση με ψύξη σε θερμοκρασία -160 ° C.





Πώς να υγροποιήσετε το φυσικό αέριο


















Οδηγίες





1


Σε ένα είδος υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG) είναι ένα άχρωμο υγρό χωρίς χρώμα καιοσμή, 75-90% αποτελείται από μεθάνιο και έχει πολύ σημαντικές ιδιότητες: σε υγρή κατάσταση δεν είναι εύφλεκτο, δεν είναι δηλητηριώδες και όχι επιθετικό, το οποίο είναι εξαιρετικά σημαντικό για τη μεταφορά. Η διαδικασία υγροποίησης ΥΦΑ προχωράει, όπου κάθε νέα φάση σημαίνει συμπίεση 5-12 φορές, ακολουθούμενη από ψύξη και μετάβαση στο επόμενο στάδιο. Το ΥΦΑ καθίσταται υγρό μετά την ολοκλήρωση του τελευταίου σταδίου συμπίεσης.





2


Υγροποίηση αέριομια διαδικασία πολύ εντατικής ενέργειας, η οποία διαρκεί μέχρι το ένα τέταρτο της συνολικής ενέργειας που περιέχεται σε έναν δεδομένο όγκο αέριοα. Για υγροποίηση αέριοαλλά χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι εγκαταστάσεων -turbine-vortex, γκάζι, turbo-expander και άλλα. Μερικές φορές η υγροποίηση πραγματοποιείται με συνδυασμένα σχήματα, τα οποία περιλαμβάνουν τα στοιχεία των παραπάνω κύκλων. Όπως δείχνει η πρακτική, η απλότητα και η αξιοπιστία διαφέρουν στις ρυθμίσεις του γκαζιού.





3


Η ανάπτυξη σύγχρονων τεχνολογιών συμβάλλει στο γεγονός ότι η υγροποίηση των φυσικών αέριοαλλά κατέστη δυνατή στις συνθήκες των εξειδικευμένων μίνι-εργοστασίων. Αυτό ισχύει ακόμη περισσότερο για τη Ρωσία - χώρα με αναπτυγμένο δίκτυο κύριων αέριοη οποία διευκολύνεται από την παρουσία πολλών μεγάλων και μικρών αέριοσταθμούς διανομής και οδικές μεταφορές αέριοπρόσθετους σταθμούς. Είναι στη βάση τους ότι είναι πολύ επωφελής η κατασκευή μίνι φυτών για την παραγωγή ΥΦΑ.





4


Εγκαταστάσεις παραγωγής υγροποιημένων αέριοαλλά αποτελείται από μονάδα καθαρισμού υδρατμών καιδιοξείδιο του άνθρακα, μονάδα υγροποίησης, σύστημα ελέγχου και αυτοματισμού, κρυογενικός εξοπλισμός αποθήκευσης για αποθήκευση και συσσώρευση εξοπλισμού ΥΦΑ και συμπιεστή. Κατά την επιλογή της θέσης του μίνι εργοστασίου, τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού, τη διαθεσιμότητα επικοινωνιών - ηλεκτρισμού, νερού, τηλεφώνου και αέριοη κύρια γραμμή, η διαθεσιμότητα ασφαλών αποστάσεων από την εγκατάσταση, οι ακριβοί δρόμοι και οι δρόμοι πρόσβασης.




























Συμβουλή 2: Πώς και για ποια αέρια υγροποιείται



Οποιοδήποτε φυσικό αέριο μπορεί να μετατραπεί σε υγρό εάν είναισυμπιέζει και δροσερά. Για πρώτη φορά πραγματοποιήθηκε ένα τέτοιο εργαστηριακό πείραμα με αμμωνία το 1779. Ο διάσημος επιστήμονας Michael Faraday, ο ανακαλύπτης της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, στον XIX αιώνα διεξήγαγε επίσης μια σειρά από επιτυχημένα πειράματα σε υγροποιημένα αέρια. Και στις αρχές του 20ου αιώνα, με την ανάπτυξη τεχνολογιών χαμηλής θερμοκρασίας, κατέστη δυνατή η μεταφορά όλων των αερίων που είναι γνωστά στην επιστήμη σε υγρή κατάσταση.





Πώς και για ποια αέρια υγροποιούνται







Τα υγροποιημένα αέρια χρησιμοποιούνται ευρέως στα περισσότεραδιάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Για παράδειγμα, η υγρή αμμωνία χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο κατά την αποθήκευση φθαρτών προϊόντων. Υγρό υδρογόνο χρησιμοποιείται ως συστατικό του καυσίμου πυραύλων. Ένα υγροποιημένο μίγμα προπανίου και βουτανίου χρησιμοποιείται ως καύσιμο για αυτοκίνητα. Παραδείγματα μπορούν να συνεχιστούν επ 'αόριστον. Επιπλέον, η υγροποίηση των αερίων είναι οικονομικά συμφέρουσα όταν μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις. Με αυτόν τον τρόπο μεταφέρεται το πιο πολύτιμο ορυκτό - φυσικό αέριο. Μέχρι τώρα, ο συνηθέστερος τρόπος μεταφοράς του από τον παραγωγό στον καταναλωτή είναι μέσω αγωγών. Το αέριο αντλείται μέσω σωλήνων μεγάλης διαμέτρου υπό υψηλή πίεση (περίπου 75 ατμόσφαιρες). Ταυτόχρονα, το αέριο χάνει βαθμιαία την κινητική του ενέργεια και θερμαίνεται, γι 'αυτό είναι απαραίτητο να το ψύχει από καιρό σε καιρό, αυξάνοντας παράλληλα την πίεση. Αυτό γίνεται στους σταθμούς συμπιεστών. Είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι η κατασκευή και η συντήρηση του αγωγού φυσικού αερίου είναι δαπανηρή. Ωστόσο, κατά τη μεταφορά αερίου σε σχετικά μικρές αποστάσεις, αυτή είναι η φθηνότερη μέθοδος. Εάν το αέριο πρέπει να μεταφερθεί σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, είναι πολύ πιο αποδοτικό να χρησιμοποιηθούν ειδικά σκάφη - δεξαμενόπλοια - αερομεταφορείς. Από τον τόπο παραγωγής φυσικού αερίου μέχρι το πλησιέστερο κατάλληλο μέρος στην ακτή, ένας αγωγός τεντώνεται και ένα τερματικό αερίου χτίζεται στην ακτή. Εκεί, το αέριο συμπιέζεται έντονα και ψύχεται, μεταφέρεται σε υγρή κατάσταση και αντλείται σε ισοθερμικές δεξαμενές (σε θερμοκρασίες της τάξης των -150 ° C). Αυτός ο τρόπος μεταφοράς έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των αγωγών. Πρώτον, ένα τέτοιο δεξαμενόπλοιο μπορεί να μεταφέρει μια τεράστια ποσότητα αερίου ανά πτήση, επειδή η πυκνότητα της ουσίας στην υγρή κατάσταση είναι πολύ υψηλότερη. Δεύτερον, τα κύρια έξοδα δεν αφορούν τη μεταφορά αλλά τη φόρτωση και εκφόρτωση του προϊόντος. Τρίτον, η αποθήκευση και η μεταφορά υγροποιημένου αερίου είναι πολύ ασφαλέστερη από την συμπίεση. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μερίδιο του φυσικού αερίου που μεταφέρεται σε υγροποιημένη μορφή θα αυξηθεί σταθερά σε σύγκριση με την παροχή αερίου.










Συμβουλή 3: Πώς να αποκτήσετε υγροποιημένο αέριο



Υγροποιημένο φυσικό αέριο είναι σε ζήτηση σε διάφορους τομείς ανθρώπινης δραστηριότητας - στη βιομηχανία, στις οδικές μεταφορές, στην ιατρική, στη γεωργία, στην επιστήμη κ.λπ. Οι υγροποιημένες αέριοΈχετε κερδίσει λόγω της ευκολίας χρήσης και μεταφοράς τους, καθώς και της οικολογικής καθαρότητας και του χαμηλού κόστους.





Πώς να αποκτήσετε υγροποιημένο αέριο








Οδηγίες





1


Πριν από την υγροποίηση ενός υδρογονάνθρακα αέριοκαι πρέπει πρώτα να καθαριστεί και να αφαιρεθεί ο υδρατμός. Ανθρακικό αέριο απομακρύνονται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μοριακού φίλτρου τριών σταδίων. Καθαρισμένο με αυτόν τον τρόπο φυσικό αέριο σε μικρές ποσότητες χρησιμοποιείται ως αναγέννηση. Ανακτήσιμο αέριο ή καίγονται ή χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρισμού σε γεννήτριες ισχύος.





2


Η ξήρανση γίνεται με τη βοήθεια 3 μοριακών φίλτρων. Ένα φίλτρο απορροφά υδρατμούς. Ένα άλλο στεγνώνει αέριο, το οποίο θερμαίνεται περαιτέρω και διέρχεται από ένα τρίτο φίλτρο. Για να μειώσετε τη θερμοκρασία αέριο διέρχεται μέσω ψυγείου νερού.





3


Μετά τον καθαρισμό και την ξήρανση του φυσικού αέριοκαι αρχίζει η διαδικασία της υγροποίησής του, η οποία διεξάγεται με συνέπεια στα στάδια. Φυσικά αέριο σε κάθε στάδιο της υγροποίησης συμπυκνώνεται από 5 έως 12 φορές, στη συνέχεια ψύχεται και πηγαίνει σε ένα άλλο στάδιο. Στο τέλος του τελευταίου σταδίου συμπίεσης με ψύξη, υγροποίηση φυσικού αέριοα. Ο όγκος του μειώνεται περίπου 600 φορές.





4


Γίνετε υγροποιημένοι αέριο μπορεί να είναι με διάφορους τρόπους: turboexpanded, αζώτου, μικτής, κλπ. Στη μέθοδο turboexpander, το GDS λαμβάνει υγροποιημένο φυσικό αέριο, χρησιμοποιώντας την ενέργεια της πτώσης πίεσης. Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου περιλαμβάνουν μικρές εισροές ενέργειας και επενδύσεις κεφαλαίου. Και σε μείον - χαμηλή αποδοτικότητα της υγροποίησης, εξάρτηση από σταθερή πίεση, άκαμπτη παραγωγή.





5


Η νιτρική μέθοδος περιλαμβάνει την παραγωγή υγροποιημένου υδρογονάνθρακα αέριοαλλά από οποιαδήποτε αέριοπηγές μάρκετινγκ. Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η απλότητα της τεχνολογίας, το υψηλό επίπεδο ασφάλειας, η ευελιξία στην παραγωγή, η ευκολία και το χαμηλό κόστος λειτουργίας. Περιορισμοί αυτής της μεθόδου - η ανάγκη για πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και υψηλό κόστος κεφαλαίου.





6


Με μεικτή μέθοδο υγροποίησης αέριοκαι ένα μίγμα αζώτου και μεθανίου χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο. Πάρτε αέριο επίσης από οποιεσδήποτε πηγές. Η μέθοδος αυτή διαφοροποιεί την ευελιξία του κύκλου παραγωγής και το μικρό μεταβλητό κόστος παραγωγής. Αν συγκρίνουμε με τη μέθοδο αζώτου υγροποίησης, εδώ το κόστος κεφαλαίου είναι πιο σημαντικό. Απαιτείται επίσης πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.











Συμβουλή 4: Από τι αποτελείται το φυσικό αέριο;



Το φυσικό αέριο εξάγεται από το εσωτερικό της γης. Το ορυκτό αυτό αποτελείται από ένα μείγμα αερίων υδρογονανθράκων, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης των οργανικών ουσιών στα ιζηματογενή πετρώματα του φλοιού της γης.





Από τι αποτελείται το φυσικό αέριο;







Ποιες ουσίες αποτελούν μέρος του φυσικού αερίου

Στο 80-98% το φυσικό αέριο αποτελείται από μεθάνιο (CH4). Οι φυσικοχημικές ιδιότητες του μεθανίου καθορίζουν τα χαρακτηριστικά του φυσικού αερίου. Εκτός από το μεθάνιο ως προς τη σύνθεση του φυσικού αερίου περιέχει ενώσεις με τον ίδιο συντακτικό τύπο - αιθάνιο (C2H6), προπάνιο (C3H8) και βουτάνιο (C4H10). Σε ορισμένες περιπτώσεις, μικρές ποσότητες, από 0,5 έως 1%, το φυσικό αέριο που βρέθηκαν: πεντάνιο (S5N12), εξάνιο (S6N14) επτάνιο (S7N16) οκτάνιο (S8N18) και εννεάνιο (S9N20) .Επίσης φυσικού αερίου περιλαμβάνει ίδια σουλφίδιο ένωση (H2S), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), άζωτο (Ν2), ήλιο (He), οι υδρατμοί. Η σύνθεση του φυσικού αερίου εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των πεδίων, όπου εξορύσσεται. Το φυσικό αέριο που παράγεται σε πεδία καθαρού φυσικού αερίου αποτελείται κυρίως από μεθάνιο.

Χαρακτηριστικά των συστατικών του φυσικού αερίου

Όλες οι χημικές ενώσεις που περιλαμβάνονται στοφυσικό αέριο, έχουν πολλές ιδιότητες που είναι χρήσιμες σε διάφορες βιομηχανίες και στην καθημερινή ζωή. Το μεθάνιο είναι καύσιμο αέριο χωρίς χρώμα και οσμή, είναι ελαφρύτερο από τον αέρα. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή ως καύσιμο. Το αιθάνιο είναι καύσιμο αέριο χωρίς χρώμα και οσμή, είναι ελαφρώς βαρύτερο από τον αέρα. Το αιθάνιο παράγεται κυρίως από αιθάνιο. Προπάνιο - ένα δηλητηριώδες αέριο χωρίς χρώμα και οσμή. Οι ιδιότητές του είναι παρόμοιες με το βουτάνιο. Το προπάνιο χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, σε εργασίες συγκόλλησης, στην επεξεργασία μεταλλικών απορριμμάτων. Το υγροποιημένο προπάνιο και το βουτάνιο τροφοδοτούνται από αναπτήρες και κυλίνδρους αερίου. Το βουτάνιο χρησιμοποιείται σε εγκαταστάσεις ψύξης. Πεντάνιο, εξάνιο, επτάνιο, οκτάνιο και εννεάνιο είναι άχρωμα υγρά. Το πεντάνιο και το εξάνιο συμπεριλαμβάνονται στα καύσιμα κινητήρων σε μικρές ποσότητες. Το εξάνιο χρησιμοποιείται επίσης στην εκχύλιση φυτικών ελαίων. Το επτάνιο, το εξάνιο, το οκτάνιο και το εννεάνιο είναι καλά οργανικοί διαλύτες. Το υδρόθειο είναι ένα τοξικό, άχρωμο βαρύ αέριο, έχει τη μυρωδιά των σάπιων αυγών. Αυτό το αέριο, ακόμη και σε μικρή συγκέντρωση, προκαλεί παράλυση του οσφρητικού νεύρου. Λόγω του γεγονότος ότι το υδρόθειο έχει καλές αντισηπτικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται σε μικρές δόσεις στην ιατρική για λουτρά υδρόθειου. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα μη εύφλεκτο, άχρωμο αέριο χωρίς μυρωδιά με ξινή γεύση. Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων: στην παραγωγή ανθρακούχων ποτών για τον κορεσμό τους με διοξείδιο του άνθρακα, για την κατάψυξη προϊόντων, για την ψύξη του φορτίου κατά τη μεταφορά κ.λπ. Το άζωτο είναι ένα αβλαβές, άχρωμο αέριο, χωρίς γεύση και οσμή. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή ανόργανων λιπασμάτων, που χρησιμοποιούνται στην ιατρική κ.λπ. Το ήλιο είναι ένα από τα ελαφρύτερα αέρια. Δεν έχει χρώμα και μυρωδιά, δεν καίγεται, δεν είναι τοξικό. Το ήλιο χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας - στη συγκόλληση, στην ψύξη πυρηνικών αντιδραστήρων, στην πλήρωση στρατοσφαιρικών σωματιδίων.








0