>>> Из всего добываемого в мире природного газа в настоящее время более 26% сжижается и транспортируется в жидком виде. Сжиженный природный газ (СПГ) - самый экологически чистый и безопасный вид топлива из массово используемых. СПГ получают из природного газа путём сжатия, очистки от примесей с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз. Сжиженный природный газ удобен для хранения и транспортировки. СПГ является перспективным энергоносителем и обеспечивает экономическую и экологическую эффективность по отношению к другим видам топлива.

Отрасль сжиженного природного газа развивается в мире возрастающими темпами. При расстоянии транспортировки более чем в 2500 километров сжиженный природный газ может конкурировать по цене с трубопроводным. По сравнению с трубопроводами рынок СПГ обладает гибкостью и мобильностью, и имеет преимущества модульного наращивания поставок, а также снимает в ряде случаев проблемы пересечения границ. Рост рынка СПГ многократно превышает перспективы роста рынка трубопроводного природного газа.

Для России развитие рынка СПГ - весьма актуальный и перспективный вопрос, связанный, в первую очередь, со снабжением топливом удаленных территорий, к которым можно отнести Калининградскую область и арктические регионы. Развитие некоторых отдаленных территорий России без СПГ просто невозможно. СПГ для России – это также бесспорный высокопотенциальный экспортный ресурс.

Сжиженный природный газ в жидком виде никто не использует. Ожижение необходимо исключительно для транспортировки, накопления и хранения. В любом случае перед применением сжиженный природный газ газифицируют, и он используется конечными потребителями в виде топлива в привычном для всех газообразном виде при температуре окружающей среды. Использование сжиженного природного газа позволяет:

1. газифицировать коммунальные и промышленные объекты, удаленные от магистральных или распределительных трубопроводов;
2. создать топливный резерв у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период;
3. использовать СПГ на различных видах транспорта в качестве моторного топлива;
4. получить тепловую и электрическую энергию, а также промышленный холод.

Итак, в качестве топлива природный газ используется только в газообразном состоянии, поэтому процесс регазификации СПГ является ключевым буквально для каждого практического применения. Регазификация СПГ — технологический процесс по переводу сжиженного природного газа в газообразное состояние при использовании энергии окружающей среды: атмосферного воздуха или морской воды. Регазификация СПГ на небольших и средних станциях чаще всего осуществляется в атмосферных испарителях, а на крупных морских терминалах - в теплообменниках с морской водой. После регазификации СПГ превращается в газ и становится пригодным для обычного использования — подачи по трубопроводам потребителям или для заправки в газовые баллоны.

Первой страной, построившей терминал по регазификации и начавшей в 1964 г. импорт СПГ, стала Великобритания. На данный момент количество регазификационных СПГ-терминалов достигло 125, еще 20 – строятся. Крупнейшими импортерами СПГ в мире являются: Япония, Южная Корея, Испания, Китай и Индия. Наибольший объем экспорта СПГ обеспечивают: Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия, Алжир и республика Тринидад и Табаго. Самым мощным терминалом по объему регазификации, 38 млн. тонн/год, является Incheon LNG Terminal (Южная Корея), его хранилища вмещают 2,88 млн. м3. Терминал Zhuhai LNG Terminal (КНР) имеет наибольший объем хранилища 6,4 млн. м3, его мощности позволяют регазифицировать 3,5 млн. тонн/год.

В зависимости от необходимого рабочего давления на выходе строят регазификационные станции СПГ среднего или высокого давления. Станции среднего давления (6-16 бар) используются для выдачи газа в трубопроводы, на коммунальные и промышленные объекты. Рабочее давление в трубопроводе совпадает с рабочим давлением криогенного сосуда. Если необходимо производить заправку автотранспорта или баллонов высокого давления, используются станции высокого давления (200 - 300 бар). На станции высокого давления дополнительно устанавливают криогенный поршневой насос, испаритель высокого давления и блок аккумуляторов газа высокого давления. Возможно совмещение и одновременное использование запаса СПГ из хранилища на выдачу газа как со средним, так и с высоким давлением.

Основное оборудование регазификационного терминала включает:

1. устройство слива СПГ;
2. емкость хранения СПГ;
3. атмосферный испаритель;
4. электрический подогреватель газа во взрывозащищённом исполнении;
5. щит газовый регулирующий;
6. блок аккумуляторов газа;
7. насосный агрегат;
8. система автоматики;
9. системы безопасности.

Ниже приведены фотографии станций регазификации СПГ.

Принцип работы станции по регазификации СПГ мало зависит от размеров и назначения, различаются только технические характеристики оборудования в зависимости от производительности.

Компания Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) имеет опыт разработки и выпуска оборудования для работы с СПГ с применением самой современной технологии и богатого мирового опыта.

Рассмотрим описание работы станции регазификации СПГ с применением оборудования, выпускаемого MV&F.

СПГ доставляется железнодорожным, автомобильным или морским транспортом в специальных емкостях и переливается в стационарный резервуар станции. Для хранения и перевозки СПГ компания предлагает криогенные ёмкости производства WORTHINGTON Industries. В ассортименте имеются стандартные и специальные сосуды для хранения, а также полуприцепы и ISOконтейнеры для транспортировки криогенных продуктов.

Перекачивание происходит по трубопроводу или металлорукаву. В зависимости от требований по теплопритокам из окружающей среды к криогенной жидкости, металлорукава могут быть без изоляции, с наружной изоляцией из современных газонаполненных теплоизоляционных материалов и с экранновакуумной изоляцией. Компания «Мониторинг Вентиль и Фитинг» (MV&F) предлагает металлорукава и трубопроводы всех этих типов. Наиболее совершенным типом криогенной теплоизоляции является экранно-вакуумная (многослойно-вакуумная, слоисто-вакуумная) теплоизоляция. Эта двустенная конструкция с необходимым количеством слоев теплоизоляции и с отвакуумированным пространством между оболочками. На внешней оболочке имеется клапан для вакуумирования, который обычно одновременно служит и защитным устройством, предохраняющим наружный кожух от повышения давления вследствие рисков разгерметизации внутреннего трубопровода.

Для ускорения процесса перелива и исключения потерь газа за счет сброса в атмосферу избыточного давления из резервуара используют криогенные центробежные насосы. Криогенные центробежные насосные агрегаты предназначены для перекачивания СПГ из транспортных автоцистерн в стационарные резервуары, находящиеся под избыточным давлением. Компания MV&F выпускает насосные агрегаты на базе насосов мирового лидера в этой области – компании ACD. Агрегаты укомплектованы всем необходимым оборудованием для выполнения перекачивания. Все оборудование насосного агрегата смонтировано на единой раме, используется взрывозащищенное и искробезопасное оборудование.

Собственно для газификации сжиженный природный газ подается из резервуара в атмосферные испарители - сердце любой станции регазификации. Для работы атмосферному испарителю не требуется топливо или электричество, используются теплопритоки из окружающей среды благодаря развитой поверхности теплообмена. Испарители не имеют движущихся частей, что повышает надежность и минимизирует затраты на обслуживание. Кроме того, не происходит выделения CO2 или других вредных выбросов в отличие от систем, основанных на сжигании топлива. Для повышения производительности на испарителе специальной конструкции может быть установлен блок принудительной конвекции. Температура газа после испарителей на 10-20 ОС ниже температуры окружающей среды. Компания MV&F обладает собственными ресурсами по производству атмосферных испарителей среднего давления (до 40 бар) различной конфигурации и типов, имеется широкий ряд стандартных моделей продукционных испарителей и испарителей подъема давления.

"Все оборудование MV&F соответствует Российским стандартам, о чем свидетельствуют декларации и сертификаты Таможенного союза."

Если потребителю требуется компримированный природный газ (КПГ) высокого давления (200 – 300 бар) для заправки автомобилей, передвижных автомобильных газовых заправщиков (ПАГЗов) или баллонов, то между емкостью и атмосферным испарителем устанавливается криогенный поршневой насосный агрегат. Производство таких насосных агрегатов локализовано в компании с использованием поршневых насосов ведущего производителя в области разработки и изготовления такого оборудования – компании ACD. Насосные агрегаты укомплектованы всем необходимым основным и вспомогательным оборудованием для безопасной и эффективной работы. При производстве КПГ из СПГ применяют атмосферные испарители высокого давления, которые мы производим из биметаллических труб. В нашей производственной программе есть модели испарителей как с естественной, так и с принудительной конвекцией воздуха.

В холодное время года природный газ дополнительно подогревается до требуемой температуры при помощи электрических подогревателей. Подогрев осуществляют как прямым контактом ТЭН со средой, так и через промежуточный теплоноситель. Электрические взрывозащищенные нагреватели производства MV&F отличаются качеством и исполнением самого высокого уровня. Используются комплектующие и материалы лучших поставщиков. Благодаря этому нагреватели MV&F имеют высокую надежность и продолжительный срок эксплуатации. Соответствие нагревателей Техническим Регламентам Таможенного Союза подтверждается сертификатами по 004, 010, 012, 020 и 032 техническим регламентам.

В случае использования потребителем газа высокого давления необходимо дополнительно установить блок аккумуляторов газа (БАГ) для сглаживания пиковых нагрузок. БАГ используется в качестве ресивера природного газа между криогенным насосом и блоком регулировки газа или потребителем, также он может использоваться как источник газа в случае отсутствия СПГ в хранилище. Компания производит БАГи на основе облегчённых стальных баллонов производства WORTHINGTON Industries. Количество баллонов, схема их подключения и комплектация арматурой выполняются в соответствии с требованиями заказчика.

На последнем этапе газ поступает в заправочную КПГ колонку или на щит газовый регулирующий, где редуцируется до рабочего давления, и где осуществляется контроль выходных параметров газа, таких как температура и рабочее давление. Компания MV&F имеет большой опыт производства газовых щитов различных типов и конфигурации.

Все оборудование MV&F соответствует Российским стандартам, о чем свидетельствуют декларации и сертификаты Таможенного союза. Также специалистами компании обеспечивается сборка, комплексные испытания, гарантийное, постгарантийное и сервисное обслуживание всего выпускаемого оборудования. Накопленный в компании MV&F практический опыт конструирования и изготовления самых разнообразных систем и установок поможет вам создавать и эксплуатировать самое надежное и самое экономичное оборудование.

>>> АВТОР СТАТЬИ
Сафаров Анатолий Эдуардович,
начальник сектора конструирования криогенного оборудования
OOO «Мониторинг Вентиль и Фитинг» (MV&F)