ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВКИ ЧАСТИЧНОГО СЖИЖЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕПЛООБМЕННИКА-ВЫМОРАЖИВАТЕЛЯ
Ключевые слова:
частичное сжижение природного газа; цикл Клода; теплообменник-вымораживатель; осушка газа; термодинамическое моделирование; рекуперация холода; энергетическая эффективностьАннотация
В статье рассмотрена установка частичного сжижения природного газа, работающая по циклу Клода, модернизированная за счёт установки теплообменника-вымораживателя перед блоком адсорбционной осушки. Проведено термодинамическое моделирование для чистого метана. Доказано, что установка теплообменника-вымораживателя обеспечивает предварительное охлаждение природного газа с последующей конденсацией водяных паров до стадии адсорбционной осушки. Это позволяет частично удалить влагу, уменьшив тем самым нагрузку на блок осушки, что в свою очередь позволит уменьшить размеры самого блока и сократить количество тепла, необходимого для регенерации сорбента. Результаты исследования подтверждают возможность снижения капитальных и эксплуатационных затрат и повышения общей термодинамической эффективности цикла частичного сжижения природного газа.
Библиографические ссылки
Патент RU 187598 U1 Российская Федерация. Установка частичного сжижения природного газа. F25J 1/0022 (2018.08), МПК F25J 1/02 : No RU2017144255U : заявл. 18.12.2017 ; опубл. бюл. No 8 от 13.03.2019 / Краковский Б.Д., Паркин А.Н., Попов О.М., Сычков А.Е., Удут В.Н. ; правообладатель ОАО НПО Гелиймаш.
СТО Газпром 089.2010. Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам. Технические условия. Изд. официальное / утвержден и введен в действие распоряжением ОАО Газпром 25 октября 2010, No 359 ; взамен ОСТ 51.40-93. Москва : Газпром, 2010. 4 с.
Картель И.Ю., Губарев В.Я., Картель А.Ю. Анализ эффективности работы схемы сжижения природного газа при установке теплообменника-вымораживателя / Губарев В.Я., Картель А.Ю., Картель И.Ю., Шацких Н.А. // Нано-биотехнологии. Теплоэнергетика. Математическое моделирование : сборник статей международной научно-практической конференции. Липецк, 2023. С. 38-42.
Картель И.Ю., Губарев В.Я., Картель А.Ю. Модернизация схемы установки частичного сжижения природного газа с теплообменником-вымораживателем // Проблемы современной теплоэнергетики : сборник трудов Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию специальности «Промышленная теплоэнергетика» в ЛГТУ, 70-летию Липецкой области и 90-летию Новолипецкого металлургического комбината. Казань, 2024. С. 166-171.
Картель И.Ю., Картель А.Ю. Анализ эффективности работы схемы сжижения природного газа при установке теплообменника-вымораживателя // Тенденции развития современной науки : сборник трудов научно-практической конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. Липецк, 2023. С. 1098-1102.
Анализ эффективности работы схемы сжижения природного газа при установке теплообменника-вымораживателя / Губарев В.Я., Картель А.Ю., Картель И.Ю., Шацких Н.А. // Нано-биотехнологии. Теплоэнергетика. Математическое моделирование : сборник статей международной научно-практической конференции. Липецк, 2023. С. 38-42.
Анализ эффективности различных схем ожижителей природного - газа / А.К. Грезин, Г.И. Бумагин, Ю.И. Ландаи [и др.] // Сборник научных трудов Сибирского регионального отделения МАХ. Криогенное оборудование и криогенные технологии. Вып. I. 4.I. Омск, 1997.
Патент RU 2645095 C1 Российская Федерация. Способ частичного сжижения природного газа (варианты). СПК F25J 1/0022 (2006.01), F25J 1/0035 (2006.01), F25J 3/0214 (2006.01) : No 2017111174 : заявл. 03.04.2017 : опубл. Бюл. No 5 20.08.2014 / Горбачев С.П., Медведков И.С. ; патентообладатель НИИ ВНИИ-
Патент RU 2753206 C1 Российская Федерация. Способ автономного производства сжиженного природного газа. СПК F25J 1/0022 (2021.05) : No 2021101588 : заявл. 26.01.2021 : опубл. Бюл. No 23 12.08.2021 / Белоусов Ю.В. ; патентообладатель Белоусов Ю.В.
Горбачев С.П., Медведков И.С. Частичное сжижение природного газа в малотоннажных установках с блоком низкотемпературной очистки //Транспорт на альтернативном топливе 2013. No 2 (32). С. 48-51.
Barron R.F. Cryogenic Systems. 2nd ed. Oxford : Oxford University Press, 1985.
Venkatarathnam V. Cryogenic Mixed Refrigerant Processes. Cham : Springer, 2008.
Kidnay A.J., Parrish W.R., McCartney D.G. Fundamentals of Natural Gas Processing. 3rd ed. Boka Raton (USA) : CRC Press, 2019.
Comprehensive review of current natural gas liquefaction processes / J. Zhang , H. Meerman, R. Benders, A. Faaij. DOI 10.1016/j.applthermaleng.2019.114736 // Applied Thermal Engineering. 2020. Vol. 174. Р. 115292.
