Регазифікація принцип і технологічний розрахунок
Регазифікація СПГ зазвичай проводиться в теплообмінниках, де СПГ підігрівається гарячим теплоносієм і які розраховуються виходячи з витрат СПГ, який необхідно регазіфіціровать, і температури і тиску, необхідних в газорозподільній системі.
У метановому терміналі найбільш часто в якості теплоносія використовується морська вода, а теплообмінники типу «регазифікатор з зрошенням» (морська вода стікає уздовж вертикальних трубок, в яких СПГ циркулює під тиском і поступово випаровується від низу до верху в цих трубках).
Необхідність коригування параметрів природного регазіфіцірованного газу відповідно до умов розподільної мережі, в яку він надходить, і можливість рекуперації холоду СПГ є двома критеріями, які завдяки їх комбінації дозволяють споруджувати різні установки регазифікації як з точки зору способу регазифікації, так і з точки зору використовуваних теплообмінників .
Коригування параметрів розподіляється газу
Незалежно від необхідності узгодження тиску і температури на виході з регазифікатор з тиском і температурою в газорозподільній мережі, якість газу також має бути відповідним чином відрегульовано.
Для цього можуть бути використані різні способи як до, так і після регазифікації:
- збіднення закачуванням рідкого азоту в СПГ, закачуванням повітря або витягом важких вуглеводнів після регазифікації;
- збагачення закачуванням пропан-бутанової фракції після регазифікації.
Рекуперація холоду з СПГ
Аналіз ентальпійного діаграми одного з СПГ при даному тиску дозволяє оцінити кількість тепла, необхідного для його розігріву, або навпаки, кількість холоду, яке він може віддати.
Характеристики різних СПГ
Кількість холоду залежить від складу СПГ. його тиску і температури, при яких знімається холод. Це кількість: більше при низькому, ніж при високому тиску; при даному тиску залежить від рівня температури; зміна ентальпії СПГ в залежності від температури нелінійно.
Холод, укладений в СПГ, може бути використаний для охолодження іншого тіла безпосередньо теплопередачей. Ця віддача тепла може бути безпосередньо оцінена по зміні ентальпії СПГ. Частка холоду від укладеного в СПГ загального його кількості, яка може бути рекуперировать на трьох температурних рівнях, показана в наступній таблиці:
Межі зміни температури СПГ, ° С
Частка холоду, яка може бути рекуперировать теплопередачей при тиску 9,0 МПа,%
З іншого боку, холод, укладений в СПГ, може бути перетворений в роботу в термодинамічній циклі з двома изотермами між температурою холодного джерела, яким є СПГ, і температурою гарячого джерела. Максимальне значення рекуперіруемой роботи може бути розраховане, приймаючи в якості гарячого джерела навколишнє середовище з температурою 25 ° С, що ідеально підходить для температури СПГ. виходячи з другого закону термодинаміки:
dQ - теплота, передана в циклі;
dW <0. так как вырабатывается в цикле, по абсолютному значению
Ефективність R перетворення холоду СПГ в роботу зменшується зі збільшенням температури СПГ і, отже, це перетворення більш рентабельно для СПГ на самому низькому температурному рівні.
Межі зміни температури СПГ, ° С
Частка від загальної кількості холоду СПГ, рекуперіруемая перетворенням холоду в роботу при тиску 9,0 МПа,%
На закінчення відзначимо, що при дуже низьких температурах кількість наявного холоду не дуже значне (1/4 наявного кількості між -150 ° С і -100 ° С), але дозволяє отримати більшу частину повної роботи, яка може бути рекуперировать (1/2) (Р = 9,0 МПа).
Є способи утилізації холоду СПГ по кожному з таких двох шляхів - теплопередачей або перетворенням в роботу, які є внутрішніми або зовнішніми по відношенню до власне регазифікації СПГ.
в залежності від температури.