- Uvod
- LNG je gorivo 21. stoletja
- Možnosti za utekočinjen vodik
- Tveganje in ublažitev požara/eksplozije
- Zakaj utekočinjati zemeljski plin?
- Ekonomičnost in varnost prevoza
- Uporaba na različnih področjih
- Lastnosti in sposobnosti utekočinjenega propana, butana in metana
- Utekočinjeni naftni plin - zakaj je boljši od drugih goriv
- Plinsko hlajenje
- ameriški plin
- Prednosti utekočinjenega plina
- oktansko število
- Difuzija
- Tlak v rezervoarju
- Izpuh
- nečistoče
- Proces produkcije
- Čiščenje in utekočinjanje plina
- Kako pridobiti
- Gradnja tovarne LNG
- LNG in naložbe
Uvod
Trenutno v kotlovnicah, ki so del infrastrukture železniških podjetij, v večini primerov premog in kurilno olje služita kot vir energije, dizelsko gorivo pa je rezerva. Tako je na primer analiza objektov za oskrbo s toploto Oktjabrske železnice, podružnice Ruskih železnic, pokazala, da kotlovnice večinoma delujejo na kurilno olje in le nekatere od njih delujejo na zemeljski plin.
Prednosti kotlov na kurilno olje vključujejo njihovo popolno avtonomijo (možnost uporabe za objekte, ki so oddaljeni od plinovoda) in nizke stroške komponente goriva (v primerjavi s kotli na premog, dizel in električnih kotlov), slabosti pa potreba po organiziranju. skladišče, zagotavljanje oskrbe s kurilnim oljem, nadzor kakovosti goriva, težave z onesnaževanjem okolja. Pri dostavi goriva v velikih količinah je treba organizirati razkladalni sistem (ogrevanje in odvajanje kurilnega olja) in dostopne ceste, potrebo po ogrevanju skladišč in cevovodov kurilnega olja za transport goriva do kotlov ter dodatne stroške za čiščenje toplotnih izmenjevalnikov ogrevanja. in filtri za kurilno olje.
V zvezi s pričakovanim močnim dvigom pristojbin za škodljive emisije v ozračje se je Centralni direktorat za oskrbo s toploto in vodo Ruskih železnic odločil zmanjšati porabo kurilnega olja v železniških kotlih. V regiji Murmansk, kjer poteka del železniške proge Oktyabrskaya, je predstavljen projekt, katerega cilj je zmanjšati odvisnost mestnih in okrožnih kotlovnic od kurilnega olja, vključno z možnostjo njihovega prehoda na utekočinjen zemeljski plin (LNG). Predvidena je izgradnja obrata za utekočinjeni zemeljski plin v Kareliji in plinske infrastrukture v severozahodnem zveznem okrožju.
Odmik od kurilnega olja bo povečal učinkovitost kotlovnic v regiji Murmansk za 40%.
LNG je gorivo 21. stoletja
V bližnji prihodnosti lahko Rusija postane eden vodilnih proizvajalcev in dobaviteljev na svetovnem trgu utekočinjenega zemeljskega plina, relativno nove vrste alternativnega goriva za našo državo.Od vsega proizvedenega zemeljskega plina na svetu se več kot 26 % utekočini in v tekoči obliki prevaža v posebnih tankerjih iz držav proizvodnje v države porabnice plina.
Utekočinjeni zemeljski plin ima pomembne prednosti pred drugimi energenti. V kratkem času lahko zagotovijo neplinjena naselja. Poleg tega je utekočinjeni zemeljski plin najbolj okolju prijazen in varen od množično uporabljenih goriv, kar odpira široke možnosti za njegovo uporabo v industriji in prometu. Danes se razmišlja o več možnostih za izgradnjo obratov za utekočinjanje zemeljskega plina v Rusiji in terminalov za njegovo odpremo v izvoz, ena izmed njih naj bi bila izvedena v pristanišču Primorsk v Leningradski regiji.
Utekočinjeni zemeljski plin kot alternativno gorivo ima številne prednosti. Prvič, utekočinjanje zemeljskega plina poveča njegovo gostoto za 600-krat, kar poveča učinkovitost in udobje skladiščenja in transporta. Drugič, LNG ni strupen in jedko za kovine, je kriogena tekočina, ki se hrani pod rahlim nadtlakom pri temperaturi okoli 112 K (-161 °C) v posodi s toplotno izolacijo. Tretjič, je lažji od zraka in v primeru nenamernega razlitja hitro izhlapi, za razliko od težkega propana, ki se kopiči v naravnih in umetnih depresijah in ustvarja nevarnost eksplozije. Četrtič, omogoča uplinjanje predmetov, ki se nahajajo na precejšnji razdalji od glavnih cevovodov. Utekočinjeni zemeljski plin je danes cenejši od katerega koli naftnega goriva, vključno z dizelskim gorivom, a jih po kalorijah prekaša.Kotli, ki delujejo na utekočinjen zemeljski plin, imajo večji izkoristek - do 94 %, ne potrebujejo porabe goriva za predgretje pozimi (kot kurilno olje in propan-butan). Nizko vrelišče zagotavlja popolno izhlapevanje UZP pri najnižjih temperaturah okolice.
Možnosti za utekočinjen vodik
Poleg neposrednega utekočinjanja in uporabe v tej obliki je mogoče iz zemeljskega plina pridobiti še en energetski nosilec, vodik. Metan je CH4, propan je C3H8 in butan je C4H10.
Komponenta vodika je prisotna v vseh teh fosilnih gorivih, le izolirati jo morate.
Glavne prednosti vodika so prijaznost do okolja in široka razširjenost v naravi, vendar visoka cena njegovega utekočinjanja in izgube zaradi stalnega izhlapevanja te prednosti izničijo.
Za prehod vodika iz plinastega stanja v tekočino ga je treba ohladiti na -253 ° C. Za to se uporabljajo večstopenjski hladilni sistemi in "kompresijske / ekspanzijske" enote. Zaenkrat so takšne tehnologije predrage, vendar potekajo dela za znižanje njihovih stroškov.
Priporočamo tudi branje našega drugega članka, kjer smo podrobno opisali, kako to storiti generator vodika za doma z lastnimi rokami. Več podrobnosti - pojdi.
Prav tako je za razliko od LPG in LNG utekočinjeni vodik veliko bolj eksploziven. Njegovo najmanjše uhajanje v kombinaciji s kisikom daje mešanico plina in zraka, ki se vžge od najmanjše iskre. In shranjevanje tekočega vodika je možno le v posebnih kriogenih posodah. Slabosti vodikovega goriva je še vedno preveč.
Tveganje in ublažitev požara/eksplozije
Sferična posoda za plin, ki se običajno uporablja v rafinerijah.
V rafineriji ali plinski napravi je treba UNP skladiščiti v rezervoarjih pod tlakom. Te posode so cilindrične, vodoravne ali sferične. Običajno so ta plovila zasnovana in izdelana v skladu z nekaterimi pravili. V Združenih državah to kodo ureja Ameriško združenje strojnih inženirjev (ASME).
Posode za utekočinjen naftni plin imajo varnostne ventile, tako da, ko so izpostavljeni zunanjim virom toplote, izpustijo LPG v ozračje ali bakle.
Če je cisterna izpostavljena ognju zadostnega trajanja in intenzivnosti, je lahko izpostavljena eksploziji vrele tekočine, ki se širi (BLEVE). To je običajno zaskrbljujoče za velike rafinerije in petrokemične tovarne, ki obdelujejo zelo velike zabojnike. Rezervoarji so praviloma zasnovani tako, da bo izdelek izstopil hitreje, kot lahko tlak doseže nevarno raven.
Eno od zaščitnih sredstev, ki se uporablja v industrijskih okoljih, je opremiti takšne posode z ukrepom, ki zagotavlja stopnjo požarne odpornosti. Velike sferične posode za LPG imajo lahko jeklene stene debeline do 15 cm.Opremljene so s certificiranim tlačnim razbremenilnim ventilom. Velik ogenj v bližini posode bo povečal njeno temperaturo in tlak. Zgornji varnostni ventil je zasnovan tako, da razbremeni nadtlak in prepreči uničenje same posode.Z zadostnim trajanjem in intenzivnostjo ognja lahko tlak, ki ga ustvari vreli in širi plin, preseže sposobnost ventila, da odstrani presežek. Če se to zgodi, lahko preveč izpostavljena posoda močno poči, pri čemer dele izvrže z veliko hitrostjo, medtem ko se sproščeni produkti lahko tudi vnamejo, kar lahko povzroči katastrofalno škodo na vsem v bližini, vključno z drugimi zabojniki.
Ljudje so lahko izpostavljeni LPG na delovnem mestu z vdihavanjem, stikom s kožo in očmi. Uprava za varnost in zdravje pri delu (OSHA) je določila zakonsko mejo (Permissible Exposure Limit) za izpostavljenost LPG na delovnem mestu na 1.000 ppm (1.800 mg/m 3 ) v 8-urnem delovniku. Nacionalni inštitut za varnost in zdravje pri delu (NIOSH) je določil priporočeno mejo izpostavljenosti (REL) 1.000 delov na milijon (1.800 mg/m 3 ) v 8-urnem delovniku. Pri ravneh 2000 ppm, 10 % spodnja meja eksplozivnosti, utekočinjeni naftni plin velja za neposredno nevarno življenje in zdravje (samo iz varnostnih razlogov, povezanih s nevarnostjo eksplozije).
Zakaj utekočinjati zemeljski plin?
Modro gorivo se pridobiva iz črevesja zemlje v obliki mešanice metana, etana, propana, butana, helija, dušika, vodikovega sulfida in drugih plinov ter njihovih različnih derivatov.
Nekatere od njih se uporabljajo v kemični industriji, nekatere pa sežgejo v kotlih ali turbinah za proizvodnjo toplote in električne energije. Poleg tega se določena količina pridobljenega uporablja kot gorivo za plinske motorje.
Izračuni plinarjev kažejo, da če je treba modro gorivo dostaviti na razdaljo 2500 km ali več, je to pogosto bolj donosno narediti v utekočinjeni obliki kot po cevovodu.
Glavni razlog za utekočinjanje zemeljskega plina je poenostavitev njegovega transporta na dolge razdalje. Če potrošnik in vodnjak za proizvodnjo plinskega goriva nista daleč drug od drugega na kopnem, je lažje in bolj donosno položiti cev med njima. Toda v nekaterih primerih se gradnja avtoceste zaradi geografskih odtenkov izkaže za predrago in problematično. Zato se zatekajo k različnim tehnologijam za proizvodnjo LNG ali LPG v tekoči obliki.
Ekonomičnost in varnost prevoza
Ko je plin utekočinjen, je že v obliki tekočine prečrpan v posebne posode za prevoz po morju, reki, cesti in/ali železnici. Hkrati je tehnološko utekočinjanje z energetskega vidika precej drag proces.
V različnih obratih to zavzame do 25 % prvotne prostornine goriva. To pomeni, da je treba za proizvodnjo energije, ki jo zahteva tehnologija, pokuriti do 1 tono LNG na vsake tri tone tega v končni obliki. Toda zemeljski plin je zdaj v velikem povpraševanju, vse se izplača.
V utekočinjeni obliki ima metan (propan-butan) 500-600-krat manj prostornine kot v plinastem stanju
Dokler je zemeljski plin v tekočem stanju, ni vnetljiv in neeksploziven. Šele po izhlapevanju med ponovnim uplinjanjem je nastala plinska mešanica primerna za zgorevanje v kotlih in kuhalnih pečeh. Če se torej LNG ali LPG uporablja kot ogljikovodikovo gorivo, ju je treba ponovno uplinjati.
Uporaba na različnih področjih
Najpogosteje se izraza "utekočinjen plin" in "utekočinjanje plina" omenjata v okviru prevoza ogljikovodikovega energenta. To pomeni, da se najprej pridobi modro gorivo, nato pa se pretvori v LPG ali LNG. Nadalje se nastala tekočina transportira in nato ponovno vrne v plinasto stanje za določeno uporabo.
LPG (utekočinjeni naftni plin) je 95 % ali več mešanice propan-butan, LNG (utekočinjeni zemeljski plin) pa 85–95 % metana. Gre za podobne in hkrati korenito različne vrste goriva.
LPG iz propan-butana se uporablja predvsem kot:
- gorivo za plinski motor;
- gorivo za vbrizgavanje v plinske rezervoarje avtonomnih ogrevalnih sistemov;
- tekočine za polnjenje vžigalnikov in plinskih jeklenk s prostornino od 200 ml do 50 litrov.
LNG se običajno proizvaja izključno za prevoz na dolge razdalje. Če je za shranjevanje utekočinjenega naftnega plina dovolj zmogljivosti, ki lahko prenese pritisk več atmosfer, potem so za utekočinjen metan potrebni posebni kriogenski rezervoarji.
Oprema za shranjevanje LNG je visoko tehnološka in zavzame veliko prostora. Uporaba takšnega goriva v osebnih avtomobilih zaradi visokih stroškov jeklenk ni donosna. Tovornjaki LNG v obliki posameznih eksperimentalnih modelov že vozijo po cestah, vendar je malo verjetno, da bo to "tekoče" gorivo v bližnji prihodnosti našlo široko uporabo v segmentu osebnih avtomobilov.
Utekočinjeni metan kot gorivo se zdaj vse pogosteje uporablja v obratovanju:
- železniške dizelske lokomotive;
- morska plovila;
- rečni promet.
Poleg tega, da se uporabljata kot nosilec energije, se LPG in LNG uporabljata tudi neposredno v tekoči obliki v plinskih in petrokemičnih obratih.Uporabljajo se za izdelavo različnih plastičnih mas in drugih materialov na osnovi ogljikovodikov.
Lastnosti in sposobnosti utekočinjenega propana, butana in metana
Glavna razlika med LPG in drugimi vrstami goriva je sposobnost hitrega spreminjanja stanja iz tekočega v plinasto in obratno pod določenimi zunanjimi pogoji. Ti pogoji vključujejo temperaturo okolice, notranji tlak v rezervoarju in prostornino snovi. Na primer, butan se utekočini pri tlaku 1,6 MPa, če je temperatura zraka 20 ºС. Hkrati je njegovo vrelišče le -1 ºС, zato bo v močni zmrzali ostal tekoč, tudi če je ventil jeklenke odprt.
Propan ima večjo energijsko gostoto kot butan. Njegovo vrelišče je -42 ºС, zato tudi v težkih podnebnih razmerah ohranja sposobnost hitrega tvorjenja plina.
Vrelišče metana je še nižje. Prehaja v tekoče stanje pri -160 ºС. LNG se praktično ne uporablja za domače razmere, vendar je za uvoz ali prevoz na dolge razdalje zelo pomembna sposobnost zemeljskega plina, da se utekočini pri določeni temperaturi in tlaku.
prevoz s tankerjem
Vsak utekočinjeni ogljikovodik ima visok ekspanzijski koeficient. Torej, v napolnjenem 50-litrskem jeklenki je 21 kg tekočega propan-butana. Ko vsa "tekočina" izhlapi, nastane 11 kubičnih metrov plinaste snovi, kar je enako 240 Mcal. Zato ta vrsta goriva velja za eno najučinkovitejših in stroškovno najučinkovitejših za avtonomne ogrevalne sisteme. Več o tem si lahko preberete tukaj.
Pri delovanju ogljikovodikovih plinov je treba upoštevati njihovo počasno difuzijo v ozračje ter nizke meje vnetljivosti in eksplozivnosti pri stiku z zrakom. Zato je treba s takšnimi snovmi ravnati pravilno, ob upoštevanju njihovih lastnosti in posebnih varnostnih zahtev.
Tabela lastnine
Utekočinjeni naftni plin - zakaj je boljši od drugih goriv
Industrija uporabe LPG je precej široka, kar je posledica njegovih termofizičnih lastnosti in obratovalnih prednosti v primerjavi z drugimi vrstami goriva.
Prevoz. Glavna težava pri dobavi konvencionalnega plina v naselja je potreba po polaganju plinovoda, katerega dolžina lahko doseže več tisoč kilometrov. Prevoz utekočinjenega propan-butana ne zahteva gradnje zapletenih komunikacij. Za to se uporabljajo navadne jeklenke ali druge cisterne, ki se prevažajo s cestnim, železniškim ali pomorskim prevozom na katero koli razdaljo. Glede na visoko energijsko učinkovitost tega izdelka (ena SPB steklenica lahko za en mesec kuha obroke za družino), so prednosti očitne.
proizvedenih virov. Nameni uporabe utekočinjenih ogljikovodikov so podobni namenom uporabe glavnega plina. Sem spadajo: uplinjanje zasebnih objektov in naselij, proizvodnja električne energije s plinskimi generatorji, delovanje motorjev vozil, proizvodnja izdelkov kemične industrije.
Visoka kalorična vrednost. Tekoči propan, butan in metan se zelo hitro pretvorijo v plinasto snov, pri izgorevanju katere se sprosti velika količina toplote.Za butan - 10,8 Mcal / kg, za propan - 10,9 Mcal / kg, za metan - 11,9 Mcal / kg. Učinkovitost toplotne opreme, ki deluje na LPG, je veliko večja od učinkovitosti naprav, ki kot surovine uporabljajo trdna goriva.
Enostavnost prilagajanja. Dobavo surovin potrošniku je mogoče regulirati tako v ročnem kot v avtomatskem načinu. Za to obstaja cela vrsta naprav, ki so odgovorne za regulacijo in varnost delovanja utekočinjenega plina.
Visok oktan. SPB ima oktansko število 120, zaradi česar je učinkovitejša surovina za motorje z notranjim zgorevanjem kot bencin. Pri uporabi propan-butana kot motornega goriva se podaljša obdobje remonta motorja in zmanjša poraba maziv.
Znižanje stroškov uplinjanja naselij. Zelo pogosto se LPG uporablja za odpravo največje obremenitve na glavnih sistemih za distribucijo plina. Poleg tega je bolj donosno namestiti avtonomni sistem uplinjanja za oddaljeno naselje kot vleči mrežo cevovodov. V primerjavi s polaganjem omrežnega plina se specifične kapitalske naložbe zmanjšajo za 2-3 krat. Mimogrede, več informacij najdete tukaj, v razdelku o avtonomni uplinjanje zasebnih objektov.
Plinsko hlajenje
Pri delovanju inštalacij se lahko uporabljajo plinski hladilni sistemi različnih principov. V industrijski izvedbi obstajajo tri glavne metode utekočinjanja:
- kaskada - plin zaporedno prehaja skozi vrsto toplotnih izmenjevalnikov, povezanih s hladilnimi sistemi z različnimi vreliščemi hladilnega sredstva. Posledično se plin kondenzira in vstopi v zalogovnik.
- mešana hladilna sredstva - plin vstopi v toplotni izmenjevalec, tja vstopi mešanica tekočih hladilnih sredstev z različnimi vreliščemi, ki z vrenjem zaporedno znižajo temperaturo vhodnega plina.
- turbo ekspanzija - se od zgornjih metod razlikuje po tem, da se uporablja metoda adiabatnega raztezanja plina. tiste. če v klasičnih inštalacijah znižamo temperaturo zaradi vretja hladilnega sredstva in toplotnega izmenjevalnika, potem se tu toplotna energija plina porabi za delovanje turbine. Za metan so bile uporabljene naprave, ki temeljijo na turbo ekspanderjih.
ameriški plin
ZDA niso le dom zmanjšane tehnologije proizvodnje plina, ampak tudi največji proizvajalec UZP iz lastne surovine. Zato, ko je administracija Donalda Trumpa predstavila ambiciozen program Energy Plan – America First, s katerim bi država postala glavna energetska sila na svetu, bi morali temu prisluhniti vsi akterji na svetovni plinski platformi.
Tovrsten politični preobrat v ZDA ni bil veliko presenečenje. Republikansko stališče ZDA o ogljikovodikih je jasno in preprosto. To je poceni energija.
Napovedi za ameriški izvoz UZP so različne. Največja spletka v trgovinskih "plinskih" odločitvah se razvija v državah EU. Pred nami se odpira slika najmočnejše konkurence med ruskim "klasičnim" plinom prek Severnega toka 2 in ameriškim uvoženim LNG. Številne evropske države, vključno s Francijo in Nemčijo, vidijo trenutne razmere kot odlično priložnost za diverzifikacijo virov plina v Evropi.
Kar zadeva azijski trg, je trgovinska vojna med ZDA in Kitajsko privedla do popolne zavrnitve kitajskih energetskih inženirjev od uvoženega ameriškega LNG.Ta poteza odpira ogromne možnosti za dolgotrajno in v velikih količinah dobavo ruskega plina po plinovodih na Kitajsko.
Prednosti utekočinjenega plina
oktansko število
Oktansko število plinskega goriva je višje od bencina, zato je odpornost na udarce utekočinjenega plina večja od celo najkakovostnejšega bencina. To vam omogoča, da dosežete večjo porabo goriva pri motorju z višjim kompresijskim razmerjem. Povprečno oktansko število utekočinjenega plina - 105 - je nedosegljivo za nobeno znamko bencina. Hkrati je hitrost zgorevanja plina nekoliko nižja kot pri bencinu. To zmanjša obremenitev sten cilindrov, batne skupine in ročične gredi ter omogoča nemoten in tih tek motorja.
Difuzija
Plin se zlahka meša z zrakom in bolj enakomerno napolni jeklenke s homogeno mešanico, zato motor deluje bolj gladko in tišje. Mešanica plinov popolnoma zgori, zato na batih, ventilih in svečkah ni ogljika. Plinsko gorivo ne spere oljnega filma s sten cilindra in se tudi ne meša z oljem v ohišju motorja, s čimer ne poslabša mazalnih lastnosti olja. Zaradi tega se cilindri in bati manj obrabijo.
Tlak v rezervoarju
LPG se od drugih avtomobilskih goriv razlikuje po prisotnosti parne faze nad površino tekoče faze. V procesu polnjenja jeklenke prvi deli utekočinjenega plina hitro izhlapijo in napolnijo celotno prostornino. Tlak v jeklenki je odvisen od tlaka nasičene pare, ki je odvisen od temperature tekoče faze in odstotka propana in butana v njej. Nasičen parni tlak označuje hlapnost HOS.Hlapnost propana je višja od butana, zato je njegov tlak pri nizkih temperaturah veliko višji.
Izpuh
Pri gorenju se sprosti manj ogljikovih in dušikovih oksidov ter neizgorelih ogljikovodikov kot bencin ali dizelsko gorivo, brez sproščanja aromatskih ogljikovodikov ali žveplovega dioksida.
nečistoče
Kakovostno plinsko gorivo ne vsebuje kemičnih nečistoč, kot so žveplo, svinec, alkalije, ki povečujejo korozivne lastnosti goriva in uničujejo dele zgorevalne komore, sistema za vbrizgavanje, lambda sonde (senzor, ki določa količino kisika v gorivu). mešanica), izpušni plini katalizatorja.
Proces produkcije
Surovina za proizvodnjo sta zemeljski plin in hladilno sredstvo.
Obstajata dve tehnologiji za proizvodnjo LNG:
- odprt cikel;
- cikel ekspanzije dušika.
Tehnologija odprtega cikla uporablja plinski tlak za ustvarjanje energije, potrebne za hlajenje. Metan, ki prehaja skozi turbine, se ohladi in razširi, tako da ostane tekočina. To je preprosta metoda, vendar ima eno pomembno pomanjkljivost - le 15% metana se utekočini, preostanek pa, ne pridobi dovolj pritiska, zapusti sistem.
Tehnologije proizvodnje LNG
Če so v bližini elektrarne neposredni porabniki plina, se ta tehnologija lahko varno uporablja, saj je cenejša - za proizvodni proces se porabi najmanjša količina električne energije. Rezultat je nižji strošek končnega izdelka. Če pa potrošnikov ni, potem ta metoda ni ekonomsko izvedljiva - velike izgube surovin.
Tehnologija proizvodnje z dušikom:
- v zaprtem krogu, ki vsebuje turbine in kompresorje, dušik nenehno kroži;
- po hlajenju dušika se pošlje v toplotni izmenjevalnik, kjer se vzporedno dovaja metan;
- plin se ohladi in utekočini;
- dušik se pošlje v kompresor in turbino za hlajenje in prehod skozi naslednji cikel.
Membranska tehnologija ločevanja plinov
Prednosti te tehnologije:
- 100% uporaba surovin;
- kompaktnost opreme in enostavnost njenega delovanja;
- visoka zanesljivost in varnost.
Obstaja le ena pomanjkljivost - visoka poraba električne energije (za vsak 1 nm3 / h končnih izdelkov se porabi do 0,5 kW/h), kar znatno poveča stroške.
Diagram postavitve dušikovih obratov
Čiščenje in utekočinjanje plina
V bistvu je utekočinjanje zemeljskega plina proces njegovega čiščenja in hlajenja. Samo zahtevana temperatura je minus 161 stopinj Celzija.
Za dosego tega vrstnega reda temperatur se uporablja učinek Joule Thompsona (sprememba temperature plina med adiabatnim dušenjem - počasen pretok plina pod vplivom stalnega padca tlaka skozi dušilko). Z njegovo pomočjo temperatura prečiščenega plina pade na vrednost, pri kateri se metan kondenzira. (opomba zahteva pojasnilo)
Obrat za utekočinjanje mora imeti ločene linije za obdelavo in rekuperacijo hladilnega sredstva. Poleg tega lahko posamezne frakcije plina, ki prihajajo iz polja (propan, etan, metan), delujejo kot hladilno sredstvo na različnih stopnjah hlajenja.
Debutanizacija je del procesa destilacije surovin v frakcije, med katerim se ločijo frakcije, katerih temperatura kondenzacije je višja, kar omogoča čiščenje končnega izdelka pred neželenimi nečistočami.Vsak kondenzacijski produkt se shrani kot dragocen stranski proizvod za izvoz.
Končnemu izdelku se doda tudi kondenzat.Stabilizatorji, ki zmanjšajo parni tlak kondenzatnega goriva, zaradi česar je bolj priročno za shranjevanje in transport. Omogočajo tudi, da je proces prehoda metana iz tekočega stanja nazaj v plin (ponovno uplinjanje) obvladljiv in cenejši za končnega uporabnika.
Kako pridobiti
LNG se proizvaja iz zemeljskega plina s stiskanjem, ki mu sledi hlajenje. Ko je zemeljski plin utekočinjen, se prostornina zmanjša za približno 600-krat. Postopek utekočinjanja poteka v fazah, na vsaki od katerih se plin stisne 5-12-krat, nato se ohladi in prenese v naslednjo stopnjo. Dejansko utekočinjenje se pojavi med hlajenjem po zadnji stopnji stiskanja. Postopek utekočinjanja tako zahteva veliko porabo energije[vir ni naveden 715 dni] od 8 do 10 % njegove količine v utekočinjenem plinu.
V procesu utekočinjanja se uporabljajo različne vrste inštalacij - dušilna loputa, turbo-ekpander, turbina-vortex itd.
Gradnja tovarne LNG
Običajno je obrat LNG sestavljen iz:
- naprave za predobdelavo in utekočinjanje plina;
- proizvodne linije LNG;
- rezervoarji za shranjevanje;
- oprema za nakladanje tankerjev;
- dodatne storitve za oskrbo elektrarne z elektriko in vodo za hlajenje.
- Tehnologija utekočinjanja
Procesi utekočinjanja velikih obratov za UZP:
- AP-C3MRTM - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
- AP-X - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
- #AP-SMR (Enotno mešano hladilno sredstvo) - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
- Cascade-ConocoPhillips
- MFC (mešana tekočinska kaskada) - Linde
- PRICO (SMR) - Black & Veatch
- DMR (dvojno mešano hladilno sredstvo)
- Tekočina Liquefin-Air
LNG in naložbe
Visoka kovinska intenzivnost, zapletenost tehnološkega procesa, potreba po resnih kapitalskih naložbah, pa tudi trajanje vseh procesov, povezanih z ustvarjanjem tovrstnih infrastrukturnih objektov: utemeljitev naložb, razpisni postopki, privabljanje izposojenih sredstev in investitorjev, načrtovanje in gradnja, ki je običajno povezana z resnimi logističnimi težavami, — ustvarjata ovire za rast proizvodnje na tem področju.
V nekaterih primerih so lahko mobilne naprave za utekočinjanje dobra možnost. Vendar je njihova največja zmogljivost zelo skromna, poraba energije na enoto plina pa je višja kot pri stacionarnih rešitvah. Poleg tega lahko sama kemična sestava plina postane nepremostljiva ovira.
Za zmanjšanje tveganj in zagotavljanje donosnosti naložb se pripravljajo načrti obratovanja obratov za 20 let vnaprej. In odločitev za razvoj polja je pogosto odvisna od tega, ali je določeno območje sposobno oskrbovati s plinom za daljše časovno obdobje.
Naprave se razvijajo za določeno lokacijo in tehnične pogoje, ki so v veliki meri odvisni od sestave vhodne plinske surovine. Sama rastlina je organizirana po principu črne škatle. Na vhodu surovin, na izhodu izdelkov, kar zahteva minimalno sodelovanje osebja v procesu.
Sestava opreme lokacije, njena količina, zmogljivost, zaporedje postopkov, ki so potrebni za pripravo mešanice plinov za utekočinjanje, se razvijejo za vsak posamezen obrat v skladu z zahtevami naročnika in potrošnikov izdelkov.