Природные хладагенты и их использование на СПГ предприятиях

Естественные холодильные агенты широко используют в рефрижераторном оборудовании, системах кондиционирования. Вещества поглощают тепло, транспортируют его к обменщику, из которого оно выделяется в окружающую среду методом конденсирования. В качестве хладагентов используют различные природные газы.

Разновидности естественных газов

В качестве хладагентов природного происхождения используют следующие газы:

• аммиак NH₃ (R717);
• бутан C₄H₁₀ (R600);
• двуокись углерода CO₂ (R477);
• изобутан C₄H₁₀ (R600a);
• пропан C₃H₈ (R290);
• этан C₂H₆ (R170);
• пропилен C₃H₆ (R1270);
• этилен C₂H₄ (R1150).

Аммиак в качестве хладагента за последние десятилетия стал популярным. Газ используется в новых высокотехнологичных холодильных системах в соответствии с правилами, нормами, требованиями. Хладагент отвечает повышенным стандартам безопасности.

Бутан используют охлаждающим агентом в холодильных, кондиционных системах. С его помощью производят бензин, обладающий высоким октановым показателем.

Двуокись углерода применяют в качестве холодильного агента в аэрозольной упаковке. Газ недорогой и прост в обслуживании. При применении, как хладагента необходимо обустраивать контур водяного охлаждения конденсатора рефустановки.

Изобутан применяется в качестве природного холодильного агента. Чаще всего его используют в бытовых холодильных установках. Газ экологически чистый, не вредит окружающей среде.

Пропан используют в рефрижераторных системах в качестве хладагента. Натуральный газ R-290 в качестве охладителя должен быть очищен до 99,5%.

Этан широко применяют в промышленности в качестве хладагента природного происхождения. Относится к самым чистым веществам относительно экологии.

Этилен используют как хладагент в агрегатах с турбокомпрессором. При его помощи получают низкие температуры, до -100℃.

Технологии использования природных хладагентов на СПГ предприятиях

Ожижение природного газа может производиться по разным технологиям. Среди них наиболее популярные включают предварительную очистку природного газа с дальнейшим охлаждением одним или смесью натуральных хладагентов. При T= -161℃ и атмосферном давлении метан становится жидкостью. Процесс сжижения газа и энергетическая эффективность цикла зависят от применяемой технологии.

Для сжижения, добытого природного газа, используют следующие технологии с применением натуральных хладагентов:

• DMR (DoubleMixedRefrigerant);
• MFC (MixedFluidCascade);
• Азотный цикл;
• PCMR (PropanePrecooledMixedRefrigerant);
• SMR (SingleMixedRefrigerant);
• GMR;
• Арктический каскад.

Каждая из вышеперечисленных технологий целесообразна для определенных предприятий, производящих природный сжиженный газ.

Double Mixed Refrigerant

;Заключается процесс сжижения природного газа в применении двухпотокового циркулирующего охладителя. Последний представляет собой смесь N с легкими углеводородами (этан, бутан, метан, изобутан, пропан). Такой хладагент (СХА-1) предварительного цикла охлаждения содержит в себе пропан, этан и добавленные в небольших количествах бутан, метан.

Применение смеси позволяет сделать процесс гибким, эффективным экономически даже в условиях, когда окружающий воздух имеет низкие температуры (в районе -30℃). Плюсы этой технологии в это время достигают максимума. Вариабельность состава хладагента предоставляет возможность более эффективного применения мощностей газовых турбин.

MFC

Технология инновационная и заключается в процессе сжижения добытого природного газа при помощи комбинированных хладагентов. Метод рассчитан на получение наивысшей эффективности, надежности в любых условиях окружающей среды, климата.

Процесс MFC состоит из 3-х независимых циклов. В самом теплом первом этапе, предварительное охлаждение, хладагент варьируется в соответствии с температурой наружной среды. Для пре-охлаждения природного газа применяют пропан. В дальнейшем нагрузка распределяется между всеми циклами, что позволяет на валу всех трех компрессорных блоков иметь идентичную мощность.

Азотный цикл

Технология приоритетна, когда необходимо при минимальных кап затратах получить высокую экономическую эффективность. Природный газ охлаждают однокомпонентным хладагентом. Азот легко сжимается, а затем при расширении получает температуру ниже, чем этот параметр сжижения газа.

Как хладагент азот не горюч, эко нейтральный. Его применение снижает затраты на емкости размещения охлаждающих газов. Установки с азотным циклом модульные, с производительностью до 100 тыс. тонн за год. Оборудование не занимает много места. Технология не прихотливая и коммерчески эффективная при выпуске от 0,5, до 1,0 млн СПГ.

Арктический каскад

Технологию создала компания «НОВАТЭК». Методика заключается в решении нескольких задач:

• упрощение технологического процесса;
• применение Арктических климатических особенностей;
• создание особой технологии.

В качестве хлад агента применяется азот. Подготовленный природный газ пре-охлаждают и выделяют этан. В сжижаемом газе понижают давление. Затем производят разделение и отвод несжиженного и сжиженного компонентов. Особенность Арктического каскада – компримирование газа до пре-охлаждения, отделение этана. На этапе предварительного охлаждения применяют воздух или воду арктического региона. При любых технологиях применяют очищенные хладагенты.

При необходимости заказать природные газы, чтобы производить СПГ, пользователи смогут их найти на сайте https://s-gas.com/catalog/khladagenty/prirodnye_khladagenty/, где они представлены в ассортименте. Компания реализует и поставляет продукцию в любые регионы РФ.