Bagaimana dan mengapa gas dicairkan: teknologi produksi dan ruang lingkup penggunaan gas cair

pengantar

Saat ini, di rumah boiler yang merupakan bagian dari infrastruktur perusahaan transportasi kereta api, dalam banyak kasus, batu bara dan bahan bakar minyak berfungsi sebagai sumber energi, dan bahan bakar diesel adalah cadangan. Jadi, misalnya, analisis fasilitas pasokan panas Kereta Api Oktyabrskaya, cabang Kereta Api Rusia, menunjukkan bahwa rumah boiler terutama beroperasi dengan bahan bakar minyak, dan hanya beberapa di antaranya yang menggunakan gas alam.

Keuntungan dari boiler bahan bakar minyak termasuk otonomi penuhnya (kemungkinan menggunakannya untuk fasilitas yang jauh dari saluran gas) dan biaya komponen bahan bakar yang rendah (dibandingkan dengan boiler batubara, diesel dan listrik), kerugiannya adalah kebutuhan untuk mengatur fasilitas penyimpanan, menjamin pasokan bahan bakar minyak, mengontrol kualitas bahan bakar, masalah pencemaran lingkungan. Saat mengirimkan bahan bakar dalam volume besar, perlu untuk mengatur sistem pembongkaran (pemanasan dan pengeringan bahan bakar minyak) dan akses jalan, kebutuhan fasilitas penyimpanan panas dan pipa bahan bakar minyak untuk mengangkut bahan bakar ke boiler, dan biaya tambahan untuk membersihkan penukar panas pemanas dan filter bahan bakar minyak.

Sehubungan dengan peningkatan tajam yang diharapkan dalam biaya untuk emisi berbahaya ke atmosfer, Direktorat Pusat Pasokan Panas dan Air Kereta Api Rusia memutuskan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar minyak di boiler kereta api. Di wilayah Murmansk, di mana bagian dari jalur kereta api Oktyabrskaya lewat, sebuah proyek disajikan yang bertujuan untuk mengurangi ketergantungan bahan bakar minyak rumah boiler kota dan distrik, termasuk opsi untuk mengalihkannya ke gas alam cair (LNG). Direncanakan untuk membangun kilang LNG di Karelia dan infrastruktur gas di Distrik Federal Barat Laut.

Berpindah dari bahan bakar minyak akan meningkatkan efisiensi rumah boiler di wilayah Murmansk sebesar 40%.

LNG adalah bahan bakar abad ke-21

Dalam waktu dekat, Rusia dapat menjadi salah satu produsen dan pemasok terkemuka ke pasar dunia gas alam cair, jenis bahan bakar alternatif yang relatif baru untuk negara kita.Dari semua gas alam yang diproduksi di dunia, lebih dari 26% dicairkan dan diangkut dalam bentuk cair dalam kapal tanker khusus dari negara-negara produksi ke negara-negara konsumen gas.

Gas alam cair memiliki keunggulan signifikan dibandingkan pembawa energi lainnya. Mereka dapat disediakan dalam waktu singkat untuk pemukiman non-gasifikasi. Selain itu, gas alam cair adalah yang paling ramah lingkungan dan aman dari bahan bakar yang digunakan secara massal, dan ini membuka prospek luas untuk penggunaannya dalam industri dan transportasi. Saat ini, beberapa opsi sedang dipertimbangkan untuk pembangunan pabrik pencairan gas alam di Rusia dan terminal untuk pengirimannya untuk ekspor, salah satunya seharusnya diterapkan di pelabuhan Primorsk, Wilayah Leningrad.

Gas alam cair sebagai bahan bakar alternatif memiliki sejumlah keunggulan. Pertama, pencairan gas alam meningkatkan kerapatannya hingga 600 kali lipat, yang meningkatkan efisiensi dan kenyamanan penyimpanan dan transportasi. Kedua, LNG tidak beracun dan tidak korosif terhadap logam, merupakan cairan kriogenik yang disimpan di bawah sedikit tekanan berlebih pada suhu sekitar 112 K (-161 °C) dalam wadah dengan insulasi termal. Ketiga, lebih ringan dari udara, dan jika terjadi tumpahan yang tidak disengaja, ia menguap dengan cepat, tidak seperti propana berat, yang terakumulasi dalam depresi alami dan buatan dan menciptakan bahaya ledakan. Keempat, memungkinkan untuk gasifikasi objek yang terletak pada jarak yang cukup jauh dari pipa utama. LNG saat ini lebih murah daripada bahan bakar minyak apa pun, termasuk solar, tetapi melebihi mereka dalam hal kalori.Boiler yang beroperasi dengan gas alam cair memiliki efisiensi yang lebih tinggi - hingga 94%, tidak memerlukan konsumsi bahan bakar untuk memanaskannya di musim dingin (seperti bahan bakar minyak dan propana-butana). Titik didih yang rendah menjamin penguapan LNG sepenuhnya pada suhu lingkungan terendah.

Prospek untuk hidrogen cair

Selain pencairan langsung dan penggunaan dalam bentuk ini, pembawa energi lain, hidrogen, juga dapat diperoleh dari gas alam. Metana adalah CH4, propana adalah C3H8, dan butana adalah C4H10.

Komponen hidrogen ada di semua bahan bakar fosil ini, Anda hanya perlu mengisolasinya.

Keuntungan utama dari hidrogen adalah ramah lingkungan dan distribusi yang luas di alam, namun tingginya harga pencairan dan kerugian karena penguapan konstan meniadakan keuntungan ini.

Untuk mentransfer hidrogen dari keadaan gas ke cairan, hidrogen harus didinginkan hingga -253 ° C. Untuk ini, sistem pendingin multi-tahap dan unit "kompresi/ekspansi" digunakan. Sejauh ini, teknologi semacam itu terlalu mahal, tetapi pekerjaan sedang dilakukan untuk mengurangi biayanya.

Kami juga merekomendasikan membaca artikel kami yang lain, di mana kami menjelaskan secara rinci bagaimana melakukannya generator hidrogen untuk rumah dengan tangan Anda sendiri. Lebih detail - pergi.

Juga, tidak seperti LPG dan LNG, hidrogen cair jauh lebih eksplosif. Kebocoran sekecil apa pun dalam kombinasi dengan oksigen menghasilkan campuran gas-udara, yang menyala dari percikan sekecil apa pun. Dan penyimpanan hidrogen cair hanya dimungkinkan dalam wadah kriogenik khusus. Masih terlalu banyak kerugian dari bahan bakar hidrogen.

Risiko dan mitigasi kebakaran/ledakan

Wadah gas berbentuk bola yang biasa digunakan di kilang.

Di kilang atau pabrik gas, LPG harus disimpan dalam tangki bertekanan. Wadah ini berbentuk silinder, horizontal atau bulat. Biasanya kapal ini dirancang dan diproduksi sesuai dengan beberapa aturan. Di Amerika Serikat, kode ini diatur oleh American Society of Mechanical Engineers (ASME).

Wadah LPG memiliki katup pengaman sehingga ketika terkena sumber panas eksternal, mereka melepaskan LPG ke atmosfer atau cerobong asap.

Jika sebuah tangki terkena api dengan durasi dan intensitas yang cukup, tangki tersebut dapat mengalami ledakan uap yang meluas dengan cairan mendidih (BLEVE). Ini biasanya menjadi perhatian untuk kilang besar dan pabrik petrokimia yang menangani kontainer yang sangat besar. Sebagai aturan, tangki dirancang sedemikian rupa sehingga produk akan keluar lebih cepat daripada tekanan yang dapat mencapai tingkat yang berbahaya.

Salah satu cara perlindungan yang digunakan di lingkungan industri adalah untuk melengkapi wadah tersebut dengan ukuran yang memberikan tingkat ketahanan api. Wadah LPG bulat besar dapat memiliki dinding baja setebal 15 cm, dilengkapi dengan katup pelepas tekanan bersertifikat. Api besar di dekat kapal akan meningkatkan suhu dan tekanannya. Katup pengaman atas dirancang untuk menghilangkan tekanan berlebih dan mencegah penghancuran wadah itu sendiri.Dengan durasi dan intensitas api yang cukup, tekanan yang ditimbulkan oleh gas yang mendidih dan mengembang dapat melebihi kemampuan katup untuk membuang kelebihannya. Jika ini terjadi, wadah yang terlalu terang dapat pecah dengan hebat, mengeluarkan bagian dengan kecepatan tinggi, sementara produk yang dilepaskan juga dapat menyala, berpotensi menyebabkan kerusakan besar pada apa pun di sekitarnya, termasuk wadah lainnya.

Orang dapat terpapar LPG di tempat kerja melalui inhalasi, kontak kulit dan kontak mata. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja (OSHA) telah menetapkan batas hukum (Batas Eksposur yang Diizinkan) untuk paparan LPG di tempat kerja pada 1.000 ppm (1.800 mg/m 3 ) selama 8 jam hari kerja. Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja (NIOSH) telah menetapkan batas paparan yang direkomendasikan (REL) 1.000 bagian per juta (1.800 mg/m 3 ) selama 8 jam hari kerja. Pada tingkat 2000 ppm, 10% batas ledakan bawah, bahan bakar gas cair dianggap secara langsung berbahaya bagi kehidupan dan kesehatan (hanya untuk alasan keamanan terkait dengan risiko ledakan).

Mengapa mencairkan gas alam?

Bahan bakar biru diekstraksi dari perut bumi dalam bentuk campuran metana, etana, propana, butana, helium, nitrogen, hidrogen sulfida dan gas lainnya, serta berbagai turunannya.

Beberapa dari mereka digunakan dalam industri kimia, dan beberapa dibakar dalam boiler atau turbin untuk menghasilkan panas dan listrik. Plus, volume tertentu yang diekstraksi digunakan sebagai bahan bakar mesin gas.

Perhitungan oleh pekerja gas menunjukkan bahwa jika bahan bakar biru perlu dikirim melalui jarak 2.500 km atau lebih, maka seringkali lebih menguntungkan untuk melakukannya dalam bentuk cair daripada melalui pipa.

Alasan utama pencairan gas alam adalah untuk menyederhanakan transportasi jarak jauh. Jika konsumen dan sumur produksi bahan bakar gas terletak berdekatan satu sama lain di darat, maka lebih mudah dan lebih menguntungkan untuk meletakkan pipa di antara mereka. Namun dalam beberapa kasus, membangun jalan raya ternyata terlalu mahal dan bermasalah karena nuansa geografis. Oleh karena itu, mereka menggunakan berbagai teknologi untuk memproduksi LNG atau LPG dalam bentuk cair.

Ekonomi dan keamanan transportasi

Setelah gas dicairkan, sudah dalam bentuk cair dipompa ke dalam wadah khusus untuk pengangkutan melalui laut, sungai, jalan raya dan/atau kereta api. Pada saat yang sama, secara teknologi, pencairan adalah proses yang agak mahal dari sudut pandang energi.

Di pabrik yang berbeda, ini membutuhkan hingga 25% dari volume bahan bakar asli. Artinya, untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan oleh teknologi, seseorang harus membakar hingga 1 ton LNG untuk setiap tiga ton LNG dalam bentuk jadi. Tapi gas alam sekarang banyak diminati, semuanya terbayar.

Dalam bentuk cair, metana (propana-butana) menempati volume 500-600 kali lebih sedikit daripada dalam bentuk gas

Selama gas alam dalam keadaan cair, itu tidak mudah terbakar dan tidak meledak. Hanya setelah penguapan selama regasifikasi, campuran gas yang dihasilkan cocok untuk pembakaran di boiler dan kompor memasak. Oleh karena itu, jika LNG atau LPG digunakan sebagai bahan bakar hidrokarbon, maka harus dilakukan regasifikasi.

Gunakan di berbagai bidang

Paling sering, istilah "gas cair" dan "pencairan gas" disebutkan dalam konteks pengangkutan pembawa energi hidrokarbon. Artinya, pertama, bahan bakar biru diekstraksi, dan kemudian diubah menjadi LPG atau LNG. Selanjutnya, cairan yang dihasilkan diangkut dan kemudian dikembalikan lagi ke keadaan gas untuk aplikasi tertentu.

LPG (liquefied petroleum gas) adalah 95% atau lebih dari campuran propana-butana, dan LNG (gas alam cair) adalah 85-95% metana. Ini serupa dan pada saat yang sama jenis bahan bakar yang sangat berbeda.

LPG dari propana-butana terutama digunakan sebagai:

• bahan bakar mesin gas;
• bahan bakar untuk injeksi ke tangki gas sistem pemanas otonom;
• cairan untuk mengisi korek api dan tabung gas dengan kapasitas 200 ml hingga 50 liter.

LNG biasanya diproduksi secara eksklusif untuk transportasi jarak jauh. Jika untuk penyimpanan LPG memiliki kapasitas yang cukup untuk menahan tekanan beberapa atmosfer, maka untuk metana yang dicairkan, diperlukan tangki kriogenik khusus.

Peralatan penyimpanan LNG sangat berteknologi dan memakan banyak ruang. Tidak menguntungkan menggunakan bahan bakar seperti itu di mobil penumpang karena tingginya biaya silinder. Truk LNG dalam bentuk model eksperimental tunggal sudah mengemudi di jalan, tetapi bahan bakar "cair" ini tidak mungkin menemukan aplikasi luas di segmen mobil penumpang dalam waktu dekat.

Metana cair sebagai bahan bakar sekarang semakin banyak digunakan dalam operasi:

• lokomotif diesel kereta api;
• kapal laut;
• transportasi sungai.

Selain digunakan sebagai pembawa energi, LPG dan LNG juga digunakan langsung dalam bentuk cair di pabrik gas dan petrokimia.Mereka digunakan untuk membuat berbagai plastik dan bahan berbasis hidrokarbon lainnya.

Sifat dan kemampuan propana cair, butana dan metana

Perbedaan utama antara LPG dan jenis bahan bakar lainnya adalah kemampuan untuk dengan cepat mengubah wujudnya dari cair ke gas dan sebaliknya dalam kondisi eksternal tertentu. Kondisi ini termasuk suhu lingkungan, tekanan internal di dalam tangki, dan volume zat. Misalnya, butana mencair pada tekanan 1,6 MPa jika suhu udara 20 . Pada saat yang sama, titik didihnya hanya -1 , jadi dalam cuaca beku yang parah akan tetap cair, bahkan jika katup silinder dibuka.

Propana memiliki kerapatan energi yang lebih tinggi daripada butana. Titik didihnya adalah -42 , oleh karena itu, bahkan dalam kondisi iklim yang keras, ia mempertahankan kemampuan untuk dengan cepat membentuk gas.

Titik didih metana bahkan lebih rendah. Ini masuk ke keadaan cair pada -160 . LNG praktis tidak digunakan untuk kondisi domestik, namun untuk impor atau transportasi jarak jauh, kemampuan gas alam untuk mencair pada suhu dan tekanan tertentu sangat penting.

transportasi dengan kapal tanker

Setiap gas hidrokarbon cair memiliki koefisien ekspansi yang tinggi. Jadi, dalam sebuah silinder 50 liter berisi 21 kg propana-butana cair. Ketika semua "cairan" menguap, 11 meter kubik zat gas terbentuk, yang setara dengan 240 Mcal. Oleh karena itu, jenis bahan bakar ini dianggap sebagai salah satu yang paling efisien dan hemat biaya untuk sistem pemanas otonom. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang itu di sini.

Saat mengoperasikan gas hidrokarbon, perlu untuk memperhitungkan difusi lambatnya ke atmosfer, serta batas mudah terbakar dan meledak yang rendah saat bersentuhan dengan udara. Oleh karena itu, zat tersebut harus ditangani dengan benar, dengan mempertimbangkan sifat dan persyaratan keamanan khusus.

meja properti

Gas minyak cair - bagaimana itu lebih baik daripada bahan bakar lainnya

Industri pengaplikasian LPG cukup luas, hal ini dikarenakan karakteristik termofisika dan keunggulan operasionalnya dibandingkan dengan jenis bahan bakar lainnya.

Angkutan. Masalah utama pengiriman gas konvensional ke pemukiman adalah kebutuhan untuk meletakkan pipa gas, yang panjangnya bisa mencapai beberapa ribu kilometer. Transportasi propana-butana cair tidak memerlukan konstruksi komunikasi yang kompleks. Untuk ini, silinder biasa atau tangki lain digunakan, yang diangkut melalui transportasi darat, kereta api, atau laut dalam jarak berapa pun. Mempertimbangkan efisiensi energi yang tinggi dari produk ini (satu botol SPB dapat memasak makanan untuk keluarga selama sebulan), manfaatnya jelas terlihat.

sumber daya yang dihasilkan. Tujuan penggunaan hidrokarbon cair mirip dengan tujuan penggunaan gas utama. Ini termasuk: gasifikasi fasilitas dan pemukiman pribadi, pembangkit listrik melalui generator gas, pengoperasian mesin kendaraan, produksi produk industri kimia.

Nilai kalori tinggi. Propana cair, butana, dan metana dengan sangat cepat diubah menjadi zat gas, yang pembakarannya melepaskan sejumlah besar panas.Untuk butana - 10,8 Mcal/kg, untuk propana - 10,9 Mcal/kg, untuk metana - 11,9 Mcal/kg. Efisiensi perangkat termal yang menggunakan LPG jauh lebih tinggi daripada efisiensi perangkat yang menggunakan bahan bakar padat sebagai bahan baku.

Kemudahan penyesuaian. Pasokan bahan baku ke konsumen dapat diatur baik secara manual maupun otomatis. Untuk melakukan ini, ada berbagai macam perangkat yang bertanggung jawab atas pengaturan dan keamanan pengoperasian gas cair.

Oktan tinggi. SPB memiliki peringkat oktan 120, menjadikannya bahan baku yang lebih efisien untuk mesin pembakaran internal daripada bensin. Saat menggunakan propana-butana sebagai bahan bakar motor, periode perbaikan mesin meningkat dan konsumsi pelumas berkurang.

Mengurangi biaya gasifikasi permukiman. Sangat sering, LPG digunakan untuk menghilangkan beban puncak pada sistem distribusi gas utama. Selain itu, lebih menguntungkan untuk memasang sistem gasifikasi otonom untuk pemukiman jarak jauh daripada menarik jaringan pipa. Dibandingkan dengan peletakan gas jaringan, investasi modal spesifik berkurang 2-3 kali lipat. Omong-omong, informasi lebih lanjut dapat ditemukan di sini, di bagian tentang gasifikasi otonom fasilitas swasta.

Pendinginan gas

Dalam pengoperasian instalasi, sistem pendingin gas dengan prinsip yang berbeda dapat digunakan. Dalam pelaksanaan industri, ada tiga metode utama pencairan:

• kaskade - gas secara berurutan melewati serangkaian penukar panas yang terhubung ke sistem pendingin dengan titik didih refrigeran yang berbeda. Akibatnya, gas mengembun dan masuk ke tangki penyimpanan.
• refrigeran campuran - gas memasuki penukar panas, campuran refrigeran cair dengan titik didih yang berbeda masuk ke sana, yang, mendidih, secara berurutan mengurangi suhu gas yang masuk.
• ekspansi turbo - berbeda dari metode di atas karena metode ekspansi gas adiabatik digunakan. Itu. jika dalam instalasi klasik kami mengurangi suhu karena mendidihnya refrigeran dan penukar panas, maka di sini energi panas gas dihabiskan untuk pengoperasian turbin. Untuk metana, instalasi berbasis turbo-expander telah digunakan.

gas AS

AS bukan hanya rumah bagi teknologi pengurangan produksi gas, tetapi juga produsen LNG terbesar dari bahan bakunya sendiri. Oleh karena itu, ketika pemerintahan Donald Trump mengajukan program Energy Plan - America First yang ambisius dengan tujuan menjadikan negara ini sebagai kekuatan energi utama di dunia, semua pemain di platform gas global harus mendengarkan ini.

Perputaran politik semacam ini di AS tidak terlalu mengejutkan. Posisi Partai Republik AS tentang hidrokarbon jelas dan sederhana. Ini adalah energi yang murah.

Perkiraan untuk ekspor LNG AS bervariasi. Intrik terbesar dalam keputusan perdagangan "gas" berkembang di negara-negara Uni Eropa. Di hadapan kita terbentang gambaran persaingan terkuat antara gas "klasik" Rusia melalui Nord Stream 2 dan LNG impor Amerika. Banyak negara Eropa, termasuk Prancis dan Jerman, melihat situasi saat ini sebagai peluang bagus untuk mendiversifikasi sumber gas di Eropa.

Adapun pasar Asia, perang dagang antara AS dan China telah menyebabkan penolakan total insinyur listrik China dari LNG Amerika yang diimpor.Langkah ini membuka peluang besar untuk mengirimkan gas Rusia melalui pipa ke China untuk waktu yang lama dan dalam volume besar.

Keuntungan dari gas cair

bilangan oktan

Angka oktan bahan bakar gas lebih tinggi dari bensin, sehingga ketahanan ketukan gas cair lebih besar daripada bensin kualitas tertinggi sekalipun. Hal ini memungkinkan penghematan bahan bakar yang lebih besar dalam mesin dengan rasio kompresi yang lebih tinggi. Angka oktan rata-rata gas cair - 105 - tidak dapat dicapai untuk merek bensin apa pun. Pada saat yang sama, laju pembakaran gas sedikit lebih rendah daripada bensin. Hal ini mengurangi beban pada dinding silinder, kelompok piston dan poros engkol, dan memungkinkan mesin berjalan dengan lancar dan tenang.

Difusi

Gas mudah bercampur dengan udara dan mengisi silinder dengan campuran homogen lebih merata, sehingga mesin bekerja lebih halus dan lebih tenang. Campuran gas terbakar sempurna, sehingga tidak ada endapan karbon pada piston, klep dan busi. Bahan bakar gas tidak membersihkan lapisan oli dari dinding silinder, dan juga tidak bercampur dengan oli di bak mesin, sehingga tidak merusak sifat pelumasan oli. Akibatnya, silinder dan piston lebih sedikit aus.

Tekanan tangki

LPG berbeda dari bahan bakar otomotif lainnya dengan adanya fase uap di atas permukaan fase cair. Dalam proses pengisian silinder, bagian pertama dari gas cair dengan cepat menguap dan mengisi seluruh volumenya. Tekanan dalam silinder tergantung pada tekanan uap jenuh, yang pada gilirannya tergantung pada suhu fase cair dan persentase propana dan butana di dalamnya. Tekanan uap jenuh mencirikan volatilitas HOS.Volatilitas propana lebih tinggi daripada butana, oleh karena itu, tekanannya pada suhu rendah jauh lebih tinggi.

Knalpot

Saat terbakar, lebih sedikit karbon dan nitrogen oksida dan hidrokarbon yang tidak terbakar dilepaskan daripada bensin atau bahan bakar diesel, tanpa pelepasan hidrokarbon aromatik atau sulfur dioksida.

kotoran

Bahan bakar gas berkualitas tinggi tidak mengandung pengotor kimia seperti belerang, timbal, alkali, yang meningkatkan sifat korosif bahan bakar dan menghancurkan bagian-bagian ruang bakar, sistem injeksi, probe lambda (sensor yang menentukan jumlah oksigen dalam campuran bahan bakar), catalytic converter gas buang.

Proses produksi

Bahan baku untuk produksi adalah gas alam dan refrigeran.

Ada dua teknologi untuk produksi LNG:

• siklus terbuka;
• siklus ekspansi nitrogen.

Teknologi siklus terbuka menggunakan tekanan gas untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk pendinginan. Metana melewati turbin didinginkan dan diperluas, meninggalkan cairan. Ini adalah metode sederhana, tetapi memiliki satu kelemahan signifikan - hanya 15% metana yang dicairkan, dan sisanya, tidak mendapatkan tekanan yang cukup, meninggalkan sistem.

Teknologi produksi LNG

Jika ada konsumen gas langsung di dekat pabrik, maka teknologi ini dapat digunakan dengan aman, karena lebih murah - jumlah listrik minimum yang dihabiskan untuk proses produksi. Hasilnya adalah biaya produk akhir yang lebih rendah. Tetapi jika tidak ada konsumen, maka tidak layak secara ekonomi untuk menggunakan metode ini - kerugian bahan baku yang besar.

Teknologi produksi menggunakan nitrogen:

• dalam sirkuit tertutup yang berisi turbin dan kompresor, nitrogen bersirkulasi secara konstan;
• setelah pendinginan nitrogen, dikirim ke penukar panas, di mana metana dikirim secara paralel;
• gas didinginkan dan dicairkan;
• nitrogen dikirim ke kompresor dan turbin untuk pendinginan dan melewati siklus berikutnya.

Teknologi pemisahan gas membran

Keuntungan dari teknologi ini:

• 100% penggunaan bahan baku;
• kekompakan peralatan dan kesederhanaan operasinya;
• keandalan dan keamanan yang tinggi.

Hanya ada satu kelemahan - konsumsi listrik yang tinggi (hingga 0,5 kW/jam dikonsumsi untuk setiap 1 nm3 / jam produk jadi), yang secara signifikan meningkatkan biaya.

Diagram tata letak tanaman nitrogen

Pemurnian dan pencairan gas

Pada dasarnya, pencairan gas alam adalah proses pemurnian dan pendinginannya. Hanya suhu yang dibutuhkan minus 161 derajat Celcius.

Untuk mencapai urutan suhu ini, efek Joule Thompson digunakan (perubahan suhu gas selama pelambatan adiabatik - aliran gas lambat di bawah aksi penurunan tekanan konstan melalui throttle). Dengan bantuannya, suhu gas yang dimurnikan turun ke nilai di mana metana mengembun. (catatan membutuhkan klarifikasi)

Pabrik pencairan harus memiliki jalur pengolahan dan pemulihan refrigeran yang terpisah. Selain itu, fraksi gas individu yang berasal dari lapangan (propana, etana, metana) dapat bertindak sebagai zat pendingin pada berbagai tahap pendinginan.

Debutanisasi adalah bagian dari proses penyulingan bahan baku menjadi fraksi, di mana fraksi, suhu kondensasi yang lebih tinggi, dipisahkan, yang memungkinkan untuk memurnikan produk akhir dari pengotor yang tidak diinginkan.Setiap produk kondensasi disimpan sebagai produk sampingan yang berharga untuk ekspor.

Kondensat juga ditambahkan ke produk akhir Stabilisator, yang mengurangi tekanan uap bahan bakar kondensat, membuatnya lebih nyaman untuk penyimpanan dan transportasi. Mereka juga memungkinkan proses transisi metana dari keadaan cair kembali ke gas (regasifikasi) dapat dikelola dan lebih murah bagi pengguna akhir.

Cara mendapatkan

LNG diproduksi dari gas alam dengan kompresi diikuti dengan pendinginan. Saat dicairkan, volume gas alam berkurang sekitar 600 kali lipat. Proses pencairan berlangsung secara bertahap, dimana masing-masing gas dikompresi sebanyak 5-12 kali, kemudian didinginkan dan dipindahkan ke tahap berikutnya. Pencairan sebenarnya terjadi selama pendinginan setelah tahap terakhir kompresi. Proses likuifaksi dengan demikian membutuhkan pengeluaran energi yang signifikan.sumber tidak ditentukan 715 hari] dari 8 hingga 10% dari jumlah yang terkandung dalam gas cair.

Dalam proses pencairan, berbagai jenis instalasi digunakan - throttle, turbo-expander, turbin-vortex, dll.

Pembangunan kilang LNG

Biasanya, kilang LNG terdiri dari:

• pabrik pengolahan dan pencairan gas;
• jalur produksi LNG;
• tangki penyimpanan;
• peralatan pemuatan kapal tanker;
• layanan tambahan untuk menyediakan pembangkit listrik dan air untuk pendinginan.

Teknologi Pencairan

Proses pencairan kilang LNG besar:

• AP-C3MRTM - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• AP-X - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• #AP-SMR (Refrigeran Campuran Tunggal) - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
• Cascade-ConocoPhillips
• MFC (cascade cairan campuran) - Linde
• PRICO (SMR) - Hitam & Veatch
• DMR (Refrigeran Campuran Ganda)
• Liquefin-Air Liquide

LNG dan investasi

Intensitas logam yang tinggi, kompleksitas proses teknologi, kebutuhan akan investasi modal yang serius, serta durasi semua proses yang terkait dengan penciptaan fasilitas infrastruktur semacam ini: pembenaran investasi, prosedur tender, penarikan dana pinjaman dan investor, desain dan konstruksi, yang biasanya dikaitkan dengan kesulitan logistik yang serius, — menciptakan hambatan bagi pertumbuhan produksi di daerah ini.

Dalam beberapa kasus, pabrik pencairan bergerak mungkin merupakan pilihan yang baik. Namun, kinerja puncaknya sangat sederhana, dan konsumsi energi per unit gas lebih tinggi daripada solusi stasioner. Selain itu, komposisi kimia dari gas itu sendiri dapat menjadi kendala yang tidak dapat diatasi.

Untuk mengurangi risiko dan memastikan pengembalian investasi, rencana sedang dikembangkan untuk pengoperasian pabrik selama 20 tahun ke depan. Dan keputusan untuk mengembangkan suatu ladang seringkali tergantung pada apakah suatu daerah dapat memasok gas untuk jangka waktu yang lama.

Pembangkit dikembangkan untuk lokasi dan kondisi teknis tertentu, yang sebagian besar ditentukan oleh komposisi bahan baku gas yang masuk. Pabrik itu sendiri diatur sesuai dengan prinsip kotak hitam. Pada input bahan baku, pada output produk, yang membutuhkan partisipasi minimal personel dalam prosesnya.

Komposisi peralatan lokasi, jumlah, kapasitas, urutan prosedur yang diperlukan untuk menyiapkan campuran gas untuk pencairan dikembangkan untuk setiap pabrik tertentu sesuai dengan persyaratan Pelanggan dan konsumen produk.