Исследование эффективных малотоннажных установок сжижения природного газа

Инженерный журнал: наука и инновации

# 4·2017 1

УДК 62-91 DOI 10.18698/2308-6033-2017-4-1604

Исследование эффективных малотоннажных установок

сжижения природного газа

, В.Ю. Семенов

, Н.И. Лихачева

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

ПАО «Криогенмаш», г. Балашиха, Московская обл., 143907, Россия

В настоящее время растет интерес к производству сжиженного природного газа

(СПГ) в малотоннажном масштабе, что обусловлено развитием и модернизацией

газодобывающей и транспортной отраслей. Производство СПГ энергозатратно,

а его малые масштабы увеличивают затраты энергии и себестоимость продук-

ции. По этой причине сопоставительный анализ эффективности той или иной

технологии с конкретизацией источников необратимости весьма актуален. В

данной статье рассмотрены две наиболее известные технологии сжижения при-

родного газа на смешанных хладагентах, SMR (APCI) и Limum (Linde), используе-

мые для малотоннажного производства. Приведены результаты сравнения их

эффективности методом энтропийно-статистического анализа. Показано, что

технология Limum является более эффективной благодаря наличию дополнитель-

ной ступени охлаждения. На основе экспериментальных и расчетных данных вы-

явлена зависимость величины термодинамической эффективности различных цик-

лов СПГ от минимальной работы ожижения.

Ключевые слова:

установка сжижения природного газа, цикл на смешанных

хладагентах, термодинамическая эффективность, энтропийно-статистический

анализ, минимальная работа ожижения

В настоящее время получает широкое развитие производство

СПГ в малотоннажном масштабе. Интерес к этому обусловлен преж-

де всего автономной газификацией населенных пунктов, отдаленных

от газопроводов, использованием СПГ в качестве альтернативного

топлива на транспорте, необходимостью наличия резервного топлива

в зимнее время. Динамика роста количества малотоннажных устано-

вок в мире составляет примерно 10 % в год [1].

Отмечается мировая тенденция — переход от крупнотоннажного

производства СПГ к средне- и малотоннажному. Это обусловлено

прежде всего отсутствием новых крупных рентабельных месторож-

дений, обеспечивающих межконтинентальные перевозки, и необхо-

димостью больших капитальных затрат для создания крупных ожи-

жителей. Кроме того, средний и малый масштаб производства СПГ

гарантирует модульность, заводскую сборку, низкие временные за-

траты на создание; открывает возможность освоения малодебитных

скважин и альтернативных источников метаносодержащего газа.

Мировым лидером в этом направлении является Китай, Россия зани-

мает 3-е место по количеству функционирующих малотоннажных

установок (рис. 1).