Спосіб регазифікації зрідженого природного газу з виробленням електроенергії

Спосіб регазифікації зрідженого природного газу з виробленням електроенергії, який включає стиснення зрідженого природного газу насосом, випаровування та підігрівання природного газу робочим тілом до температури подачі в газотранспортну систему, розширення робочого тіла в детандері з виробленням електроенергії та передачу її частини зовнішнім споживачам, який відрізняється тим, що робоче тіло переміщують в замкненому циклі, підігрівають від зовнішнього середовища, а частину виробленої електричної енергії використовують для приводу насосів. (19) (21) u201007845 (22) 23.06.2010 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) П'ЯТНИЧКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ЖУК ГЕННАДІЙ ВІЛІОРОВИЧ, ОНОПА ЛІЛІЯ РУДОЛЬФОВНА, ЛАВРЕНЧЕНКО ГЕОРГІЙ КОСТЯНТИНОВИЧ, КРУШНЕВИЧ ТАДЕУШ КАЗИМИРОВИЧ, КУБЕНКО СТАНІСЛАВ БОРИСОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 55853 4 виробленням електроенергії, який включає стисПриклад 1 (за найближчим аналогом) ЗПГ понення зрідженого природного газу насосом, випадають насосом до трубопроводу і розподіляють на ровування та підігрівання природного газу рободва потоки, один з яких використовують, як робоче чим тілом до температури подачі в тіло у відкритому циклі. Робоче тіло подають інгазотранспортну систему, розширення робочого шим насосом на теплообмінник і випаровують та тіла в детандері з виробленням електроенергії та нагрівають за рахунок тепла енергетичної устанопередачу її частини зовнішнім споживачам, згідно вки. Після нагрівання робоче тіло розширюють на пропозиції, робоче тіло переміщують в замкненому детандері з виробленням електроенергії та подациклі, підігрівають від зовнішнього середовища, а ють в інший теплообмінник для випаровування і частину виробленої електричної енергії викориснагрівання іншого потоку ЗПГ. Електроенергію, товують для приводу насосів. вироблену на детандері, використовують для внуЗапропонований спосіб дозволяє вирішити потрішнього споживання, та/або на експорт. ставлене завдання завдяки тому, що у замкненому Приклад 2 (за пропонованим способом) На доциклі використовують окреме робоче тіло, відмінне слідній установці з регазифікації ЗПГ за запроповід загального потоку природного газу, крім того, нованою схемою здійснювали підготовку ЗПГ до вироблену в детандері електроенергію спрямовуподачі природного газу в газотранспортну систему. ють на приводи насосів, які здійснюють стиснення В якості природного газу використовували метан ЗПГ та подачу робочого тіла. (100%), в якості робочого тіла - етан (100%). ЗПГ Схема процесу регазифікації зрідженого приподавали на насос 1, де його стискали до тиску родного газу з виробленням електроенергії зобрагазотранспортної системи, потім подавали на тепжена на кресленні. Процес регазифікації зрідженолообмінник 2, де робоче тіло обертали у замкнего природного газу з виробленням електроенергії ному циклі, а ЗПГ переводили до газоподібного проводять наступним чином: ЗПГ подають на настану і підігрівали до температури газотранспортсос 1, де його стискають до тиску у газотранспортної системи 3. Підігрівання ЗПГ в теплообміннику 2 ній системі, потім подають на теплообмінник 2, де здійснювали за рахунок тепла робочого тіла 4, яке робоче тіло, наприклад, суміш вуглеводнів, оберподавали в теплообмінник ТО-2 в протипотік до тають у замкненому циклі, а ЗПГ переводять до ЗПГ, охолоджували та зріджували, потім насосом газоподібного стану і підігрівають до температури 5 подавали до теплообмінника 6, де випаровували газотранспортної системи 3. Підігрівання ЗПГ в та підігрівали від зовнішнього повітря, потім податеплообміннику 2 здійснюють за рахунок тепла вали на детандер 7, де розширювали з виробленробочого тіла 4, яке подають в теплообмінник 2 в ням електроенергії. Електроенергію, що виробляпротипотік до ЗПГ, охолоджують та зріджують в ли генератором на детандері 7 живили насоси 1 та теплообміннику 2, потім насосом 5 подають до 5, решту електроенергії передали зовнішнім спотеплообмінника 6, де випаровують та підігрівають живачам. Температура зовнішнього повітря склавід зовнішнього середовища, потім подають на дала -5°С. Показники природного газу та компонедетандер 7, де розширюють з виробленням електнту перед входом на елементи схеми і показники роенергії. Електроенергію, що виробляють генеравироблення електроенергії елементами схеми тором на детандері 7 живлять насоси 1 та 5, решнаведені в таблиці. ту електроенергії передають зовнішнім споживачам. Таблиця Показники процес регазифікацІЇ зрідженого природного газу з виділенням електроенергії Елемент схеми 1. Насос Н-1 2. Теплообмінник ТО-2 3.Газотранспортна система 4.Зовнішня порожнина теплообмінника ТО-2 5. Насос Н-2 6. Теплообмінник ОН-1 7. Детандер Д-1 Тиск, Температура, ата °С 1.5 -160 50 -158 50 -30 Потік, Виділення/ споживання електСтан кмоль/год роенергії, кВт 6239.6 рідкий -361 6239.6 рідкий 6239.6 газ 12.7 -21.7 5850.0 газ 12.7 17.8 17.8 -25.2 -24.7 -5 5850.0 5850.0 5850.0 рідкий рідкий газ З таблиці видно, що 1) В пропонованому способі тиск робочого тіла (етану) на виході з детандера складає 12.7 ата. В способі-прототипі в якості робочого тіла низьким тиском відносно газотранспортної системи, тиск в якій складає 50 ата, не може бути поданий безпосередньо в газотранспортну систему. 2) В пропонованому способі в теплообміннику 1 за рахунок зовнішнього повітря етан отримує 52.6 -(-18.4) = 71.0 ГДж -56 750 тепла. В способі-прототипі тепло для нагріву природного газу споживають від енергетичної установки. Для вироблення такої кількості тепла необхідне спалення не менш як 2000 нм3 природного газу, або близько 1.4% від загальної кількості ЗПГ, що регазифікують. 3) В пропонованому способі на детандері виробляють 750 кВт електроенергії. Електричної енергії, що виробляють на детандері, повністю вистачає для живлення насосів Н-1 та Н-2 5 55853 6 361 кВт +56 кВт = 417 кВт. манних прототипу та має ті переваги, що забезпеРешту електроенергії чує енерго- та ресурсоекономічного постачання 750 кВт - 417 кВт = 333 кВт. газифікованого ЗПГ до газотранспортної системи, передають до загальної електромережі. В споа саме: постачання до газотранспортної системи собі-прототипі електричну енергію, що вироблявсього об'єму газу, який регазифікується з ЗПГ; ється детандером, використовують для внутрішвикористання тепла зовнішнього середовища для нього використання, та/або на експорт. підігрівання робочого тіла; живлення насосів від Таким чином, запропонований спосіб регазиелектроенергії, що виробляється на детандері. фікації зрідженого природного газу з виробленням електроенергії позбавлений від недоліків прита Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601