Об утверждении долгосрочной программы развития производства сжиженного природного газа в Российской Федерации, включающую план мероприятий по реализации долгосрочной программы развития производства сжиженного природного газа в Российской Федерации

Принцип работы

Преимущества

Недостатки

Установки в России

1. Установки, работающие по дроссельному циклу

Природный газ, проходя последовательно через теплообменники, охлаждается, после чего подвергается дросселированию и поступает в сепаратор, где происходит отделение сжиженного природного газа

низкие энергозатраты на производство сжиженного природного газа

ограниченная база для применения, что приводит к практически полной потере производительности установки подобного типа, простоям и неэффективному использованию эксплуатирующего персонала;
низкая производительность за счет низкого коэффициента ожижения (около 2 процентов);
низкое качество продукции ввиду значительного содержания в исходном, а следовательно, и готовом продукте высококипящих углеводородных фракций и углекислоты

газораспределительная станция "Никольская" Тосненского района Ленинградской области,
комплекс по сжижению природного газа в Магнитогорске

2. Установки с дроссельным циклом высокого давления с предварительным фреоновым охлаждением на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях и газораспределительных станциях

Природный газ после компрессорных установок через аккумуляторы газа поступает в блок входа и выхода природного газа установки сжижения для дополнительной очистки от механических примесей и измерения расхода газа. Далее газ поступает в блок теплообменников, где последовательно охлаждается. После чего природный газ поступает в блок струйных компрессоров, где происходит его дросселирование. Далее газ поступает в блок сепаратора для обеспечения качественного отделения жидкой фазы (сжиженного природного газа) от газообразной. Газообразная составляющая с давлением из сепаратора направляется через теплообменники на всасывающую линию блока компримирования компрессорных установок

дешевизна установки

полная зависимость состава получаемого сжиженного природного газа от состава газа, поступающего на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях, и невозможность его коррекции. Большие энергозатраты при сравнительно невысоком коэффициенте ожижения

автомобильная газонаполнительная компрессорная станция г.Первоуральска,
газораспределительная станция Калининград-1,
газораспределительная станция Псков

3. Установки дроссельного цикла с вихревой трубой

Принцип работы вихревой трубы базируется на вихревом эффекте. Сущность вихревого эффекта заключается в снижении температуры в центральных слоях закрученного потока газа (свободного вихря) и повышении температуры периферийных слоев.
При соответствующей конструкции устройства вихрь газа удается разделить на два потока: с пониженной и повышенной температурами

низкие энергозатраты на производство сжиженного природного газа. Отсутствие зависимости качества конечного продукта от качества поступающего газа

невозможность применения вне газораспределительной станции

газораспределительная станция "Выборг"

4. Установки с дроссельно-эжекторным циклом высокого давления и предварительным фреоновым охлаждением

Основа работы газового эжектора заключается в том, что газ низкого давления устремляется в камеру смешения за счет того, что в ней создана область разряжения (давление ниже давления низконапорного газа). Область разряжения создается при прохождении высоконапорного газа с высокой скоростью и давлением через сверхзвуковое сопло (сужающееся сечение). В камере смешения два потока объединяются и формируется смешанный поток. Пройдя камеру смешения, поток устремляется в диффузор, где происходит его торможение и рост давления. На выходе из эжектора смешанный поток имеет давление выше, чем давление низконапорного газа

низкие затраты и высокий коэффициент полезного действия

узкие диапазоны оптимальной схемы и недостатки, характерные для схем сжижения на автомобильной газонаполнительной компрессорной станции

автомобильная газонаполнительная компрессорная станция - 8 "Петродворец",
автомобильная газонаполнительная компрессорная станция - 500 "Развилка"

5. Установки с дроссельно-детандерным циклом

Комплекс представляет собой энергоэффективную газораспределительную станцию, производящую два продукта для объектов газопотребления: сжиженного природного газа и обычный сетевой природный газ

низкие затраты

коэффициент ожижения невелик и составляет 11 процентов

газораспределительная станция - 4 Екатеринбург

6. Установки с азотным циклом

В данном типе установок дополнительно для ожижения применяется охлаждение азотом

коэффициент ожижения на данной установке близок к единице и составляет 99 процентов

небольшое повышение цены конечного продукта

установка с азотным циклом в г.Перми

7. Установки с каскадным циклом

Последовательное охлаждение с применением сжиженных газов, которые кипят при значительно более низкой температуре.
Существуют различные вариации технологий, в том числе технологии на базе каскадных циклов с применением чистых и смешанных хладагентов

относительно дорогостоящая и технически сложная схема получения сжиженного природного газа

в условиях холодного климата может возрасти коэффициент полезного действия установки

в России примеры отсутствуют

8. Установки на смешанном хладагенте

В установках с одноконтурным циклом охлаждения применяется многокомпонентный смешанный хладагент (от 4-х компонентов)

высокий коэффициент сжижения (от 98 процентов) при низких энергозатратах, гибкость производства от 50 до 110 процентов

высокие требования к организации производства

в России примеры отсутствуют, локализуется Государственной корпорацией "Ростех"