Звадкаванне прыроднага газу — гэта нізкатэмпературны працэс. Ачышчаны неачышчаны прыродны газ паступае ў цеплаабменнік для нізкатэмпературнага астуджэння, кандэнсацыі і пераахалоджвання, дроселюецца і зніжаецца ціск пры тэмпературы –160 ~ 165 ℃, а затым паступае ў рэзервуар для захоўвання СПГ.
Суадносіны паміж цеплынёй і тэмпературай прыроднага газу пры астуджэнні, кандэнсацыі і пераахалоджванні наступныя:
1) Тыпы халадзільных цыклаў
Для звадкавання прыроднага газу неабходна адвесці цяпло, якое ўтвараецца ў працэсе астуджэння, кандэнсацыі і пераахалоджвання прыроднага газу, гэта значыць, для абмену з ім патрабуецца адпаведная астуджальная здольнасць.
Халадзільная сістэма, абсталяваная ў працэсе звадкавання, павінна забяспечыць мінімальную розніцу тэмператур паміж халодным і цеплавым патокам у цеплаабменніку, каб дасягнуць высокай эфектыўнасці астуджэння.
Халадзільная сістэма для звадкавання прыроднага газу вельмі развітая, і найбольш распаўсюджаныя працэсы ўключаюць:
Ступеньчаты цыкл астуджэння
Цыкл астуджэння са змешаным холадагентам
Змяшаны халадзільны цыкл з папярэднім астуджэннем
Механізм пашырэння халоднага цыклу
2) Паэтапны цыкл астуджэння
Ступеньчаты халадзільны цыкл быў упершыню ўжыты для прадуктаў звадкаванага прыроднага газу ў 1939 годзе. Ён быў усталяваны ў Кліўлендзе, ЗША, з выкарыстаннем NH3 і C2H4 у якасці холадагентаў першай і другой ступені.
На першым этапе ў якасці холадагенту выкарыстоўваецца прапан або фрэон. Ачышчаны прыродны газ астуджаецца да тэмпературы –35 ~ –40 ℃ у прапанавым або фрэонавым ахаладжальніку. Пасля аддзялення цяжкіх вуглевадародаў над пентанам ён паступае на другі этап для астуджэння. Выпараны з прапанавага ахаладжальніка прапан сціскаецца кампрэсарам, пасля астуджэння ў вадзяным ахаладжальніку зноў звадкоўваецца і вяртаецца ў прапанавы ахаладжальнік.
На другой ступені ў якасці холадагенту выкарыстоўваецца этан або этылен, а прыродны газ астуджаецца да -90 ~ -100 ℃ на другой ступені і звадкоўваецца на трэцяй ступені для астуджэння. Пасля павышэння ціску і астуджэння вадой газ, які выпараецца з этанавага або этыленавага халадніка, астуджаецца і звадкоўваецца ў прапанавым халадніку і перапрацоўваецца ў этанавы або этыленавы халаднік.
На трэцім этапе ў якасці холадагенту выкарыстоўваецца метан. Звадкаваны прыродны газ пераахалоджваецца да -150 ~ -160 ℃ у метанавым ахаладжальніку, а затым скідаецца ціск праз дросельную засланку. Пасля таго, як тэмпература падае да -162 ℃, ён перапампоўваецца ў рэзервуар для захоўвання СПГ. Газ, які выпараецца з метанавага ахаладжальніка, падвяргаецца ціску і астуджаецца вадой, астуджаецца ў прапанавым ахаладжальніку, звадкоўваецца ў этанавым або этыленавым ахаладжальніку і рэцыркулюе ў метанавы ахаладжальнік.
Класічны ступеністы халадзільны цыкл уключае некалькі адносна незалежных і звязаных этапаў астуджэння. Паколькі холадагент звычайна сціскаецца шматступенчатым кампрэсарам, на кожным этапе астуджэння холадагент можа выпарацца пад розным ціскам і падзелены на некалькі тэмпературных узроўняў для астуджэння прыроднага газу, і холадагент, які выпараецца пад кожным ціскам, паступае ў адпаведны кампрэсарны этап для сціску. На кожным этапе астуджэння адрозніваецца толькі холадагент, а працэс працы ў асноўным падобны.
Перавагі ступеністага цыклу астуджэння:
① Нізкае спажыванне энергіі;
② Холадагент чысты і не мае праблем з прапорцыяй;
③ Дасканалая тэхналогія і стабільная праца
Недахопы ступеністага цыклу астуджэння:
① Ёсць шмат адзінак, і працэс складаны;
② Існуе шмат дапаможнага абсталявання, і павінна быць абсталяванне, якое спецыялізуецца на вытворчасці і захоўванні розных холадагентаў;
③ Трубаправод і сістэма кіравання складаныя і нязручныя ў абслугоўванні
Час публікацыі: 26 верасня 2021 г.