Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения

ИА Neftegaz.RU.

Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки. СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды. На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C. В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен. Для использования подвергается испарению до исходного состояния. При сгорании паров образуется диоксид углерода( углекислый газ, CO2) и водяной пар. В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий. СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Как перевести литры сжиженного газа в кубометры?

Чтобы перевести литры газа в кубические метры, разделите количество литров на 1000. Для перевода кубометров газа в литры воспользуйтесь обратным правилом: умножьте количество кубических метров газа на 1000.

Интересные материалы:

Как чистить утюг от налета? Как чистить утюг с парогенератором от накипи? Как чистить утюг тефаль от накипи? Как чистить утюг тефаль? Как чистить утюг в домашних условиях? Как чистить утюг? Как чистить ванну покрытую акрилом? Как чистить ванну покрытую жидким акрилом? Как чистить ванну Реставрированную? Как чистить ванну с акриловым покрытием?

Оборудование СПГ-завода

• установка предварительной очистки и сжижения газа,
• технологические линии производства СПГ,
• резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
• для загрузки на танкеры — газовозы,
• для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях (ГРС) при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа):

• используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.
• дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %. Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха. СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.
Транспортировка СПГ

— это процесс, включающий в себя несколько этапов:

• морской переход танкера — газовоза,
• автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
• ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
• регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Какую нагрузку выдерживает емкость?

Стандартные баллоны могут выдержать давление, доходящее до 19,6 МПа. При этом толщина стенок может доходить до 8,9 мм. Однако такой мощный напор не выдержит ни один газораспределительный или потребляющий прибор.

Стандартное давление в 50-литровой емкости, всегда равно 1,6 МПа. Такой показатель давления является оптимальным для работы всех бытовых редукторов, к которым присоединены плиты, нагреватели, духовки и котлы.

Если соблюдать нехитрые правила эксплуатации, которые включают в себя вертикальное хранение, установку сосудов в железный ящик, стоящий с северной стороны, а так же удаленность от колодцев, окон, дверей и наличие редукторов, то никакой опасности для окружающих газовые баллоны не представляют

Изготовители стандартных емкостей ориентируются на давление 2,5 МПа, потому как его должен выдержать сосуд во время проверки, один раз в пять лет. Если швы не выдерживают, колбу сразу же списывают в утиль.

Запорный узел должен так же выдерживать давление 2,5 МПа. Хотя его устройство позволяет сдерживать давление до 19,6 единиц. Такому испытанию баллоны подвергают в исключительных случаях, в основном они наполнены газом с давлением в 1,6 МПа.

Конструкция стального газового баллона

Для транспортировки и хранения легких углеводородов, таких как пропан, пропан-бутан или бутан, могут использоваться композитные баллоны, емкостью до 47 литров.

Однако более вместительные, 50 литровые сосуды для сжиженных углеводородов, изготавливаются из стали. Для хранения остальных сжиженных или сжатых газов, используются только стальные резервуары различного литража.

В ГОСТ 15860 подробно описаны разновидности, характеристики и допустимые размеры газовых баллонов для углеводородов. В ГОСТ 949-73 указаны параметры газовых емкостей пригодных для эксплуатации, с внутренним давлением до 19,6 МПа.

Толщину стенок диктуют ГОСТы, регулирующие конструкцию баллонов. Заготовками для стальных 50 литровых баллонов, служат бесшовные трубы из стали марок: 45, 34CrMo4, 30ХМА и 30ХГСА

Оба ГОСТа указывают на то, что для безопасной транспортировки и хранения газов, каждый сосуд должен иметь следующие элементы конструкции:

1. Опорный башмак.
2. Корпус, состоящий из обечайки, нижнего, верхнего днища и подкладного кольца.
3. Информационную табличку.
4. Горловину.
5. Клапан или вентиль.

Допускаются модификации, в которых присутствует воротник, ручка/ручки и колпак.

Кроме основных стандартов по изготовлению баллонов для газа, существуют дополнительные нормативы, которые в обязательном порядке должны соблюдать производители.

К вспомогательной документации относятся правила безопасности: ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасного использования сосудов, находящихся под давлением». В них подробно описаны требования к вентилям и другим вспомогательным механизмам.

Расчет ацетилена в баллонах

Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров. Корпус ацетиленового баллона отличается от корпуса кислородного баллона меньшим размером.

При давлении 1,0 МПа и температуре 20 °С в 40л баллоне вмещается 5 – 5,8 кг ацетилена по массе ( 4,6 – 5,3 м3 газа при температуре 20 °С и 760 мм.рт.ст.).

Приближенное количество ацетилена в баллоне (определяется взвешиванием) можно определить по формуле:

Va = 0,07 • Е • (Р – 0,1)

0,07– коэф., который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена.

Е – водяной объем баллона в куб.дм;

Р – давление в баллоне, МПа (давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С по ГОСТ 5457-75 «Ацетилен растворенный и газообразный технический»);

0,1 – атмосферное давление в МПа;

Вес 1 м3 ацетилена при температуре 0°С и 760 мм.рт.ст. составляет – 1,17 кг.

Вес 1 куб.м ацетилена при температуре 20°С и 760 мм.рт.ст. составляет 1,09 кг.

Посчитаем объем ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

Va = 0,07 • 40 • (1,9 – 0,1) = 5,04м3

Вес ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

5,04 • 1,09 = 5,5кг

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 5,5кг = 5,04м3

Данный газ доступен у нас: ацетилен (C2H2)

Таблица плотности газа

Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры

Отличительные особенности сжиженных газов:

• высокая упругость паров;
• не имеют запаха. Для своевременного выявления утечек сжиженным газам придают специфический запах — производят одоризацию этилмер-каптаном (C2H5SH);
• невысокие температуры и пределы воспламеняемости. Температура воспламенения бутана — 430°C, пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана — 2,3%, бутана — 1,9%;
• пропан, бутан и их смеси тяжелее воздуха. В случае утечки сжиженный газ может скапливаться в колодцах или подвалах. Запрещается устанавливать оборудование, работающее на сжиженном газе, в помещениях подвального типа;
• переход в жидкую фазу при увеличении давления или уменьшении температуры;
• высокая теплотворная способность. Для сжигания СУГ необходимо большое количество воздуха (для сжигания 1 м³ газовой фазы пропана необходимо 24 м³ воздуха, а бутана — 31 м³ воздуха);
• большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы (коэффициент объемного расширения жидкой фазы пропана в 16 раз больше, чем у воды). Баллоны и резервуары заполняются не более чем на 85% геометрического объема. Заполнение более чем на 85% может привести к их разрыву, последующему быстрому истечению и испарению газа, а также воспламенению смеси с воздухом;
• в результате испарения 1 кг жидкой фазы СУГ при н. у. получается 450 литров паровой фазы. Другими словами, 1 м³ паровой фазы пропан-бутановой смеси имеет массу 2,2 кг;
• при сгорании 1 кг пропан-бутановой смеси выделяется около 11,5 кВт×ч тепловой энергии;
• сжиженный газ интенсивно испаряется и, попадая на кожу человека, вызывает обморожение.

Пример:

Плотность пропан-бутановой смеси состава 60% пропан, 40% бутан при температуре окружающей среды -20°C составит 0,577 т/м3 либо 577 кг/м3

udarnik_truda

Записки странствующего слесаря – Малагская правда

Сколько газа в баллоне

Кислород, аргон, гелий, сварочные смеси: 40 литров баллон при 150 атм – 6 куб.мАцетилен: 40 литров баллон при 19 атм – 4,5 куб.мУглекислота: 40 литров баллон – 24 кг – 12 куб.мПропан: 50 литров баллон – 42 литра жидкого газа – 21 кг – 10 куб.м.

Давление кислорода в баллоне в зависимости от температуры

-40С – 105 атм-20С – 120 атм0С – 135 атм+20С – 150 атм (номинал)+40С – 165 атм

Проволока сварочная Св-08 и производные от неё, вес 1 километра по длине

0,6 – 2,222 кг0,8 – 3,950 кг1,0 – 6,173 кг1,2 – 8,888 кг

Калорийность (теплотворная способность) сжиженного и природного газа

Природный газ – 8500 ккал/м3Сжиженный газ – 21800 ккал/м3

Примеры использования вышеприведенных данных

Вопрос: На сколько хватит газа и проволоки при сварке полуавтоматом с кассетой проволоки 0,8 мм весом 5 кг и баллона с углекислотой объемом 10 литров?Ответ: Сварочная проволока СВ-08 диаметром 0,8 мм весит 3,950 кг 1 километр, значит на кассете 5 кг примерно 1200 метров проволоки. Если средняя скорость подачи для такой проволоки 4 метра в минуту, то кассета уйдет за 300 минут. Углекислоты в “большом” 40-литровом баллоне 12 кубометров или 12000 литров, если пересчитать на “маленький” 10-литровый баллон, то в нём углекислоты будет 3 куб. метра или 3000 литров. Если расход газа на продувку 10 литров в минуту, то 10-литрового баллона обязано хватить 300 минут или на 1 кассету проволоки 0,8 весом 5 кг, или “большого” баллона 40 литров на 4 кассеты по 5 кг.

Вопрос: Хочу поставить на даче газовый котел и отапливаться от баллонов, на сколько будет хватать одного баллона?Ответ: В 50-литровом “большом” пропановом баллоне 21 кг сжиженного газа или 10 кубометров газа в газообразном виде. Находим данные котла, например возьмем очень распространенный котел АОГВ-11,6 мощностью 11,6 кВт и рассчитанный на отопление 110 кв. метров. На сайте ЖМЗ указан расход сразу в килограммах в час для сжиженного газа – 0,86 кг в час при работе на полную мощность. 21 кг газа в баллоне делим на 0,86 кг/час = 18 часов непрерывного горения такого котла на 1 баллоне, реально это будет происходить, если на улице -30С при стандартном доме и обычном требовании к температуре воздуха в нем, а если на улице будет всего всего -20С, то 1 баллона будет хватать на 24 часа (сутки). Можно сделать вывод, что чтоб отапливать обычный домик в 110 кв. метров баллонным газом в холодные месяцы года нужно примерно 30 баллонов в месяц. Нужно помнить, что в связи с разной теплотворной способностью сжиженного и природного газа расход сжиженного и природного газа при одной и той же мощности для котлов разный. Для перехода с одного вида газа на другой в котлах обычно нужно менять жиклеры / форсунки. Делая расчеты обязательно учитывайте это и берите данные расхода именно для котла с жиклерами под правильный газ.

Цвет газового баллона

В правилах ПБ 03-576-03, указано, что наружная поверхность сосудов, предназначенных для транспортировки газов, должна быть окрашена соответствующим цветом. Он зависит от разновидности газа, которым будет происходить наполнение.

Для бутана и других горючих газов предусмотрены баллоны красного цвета. При этом для некоторых газов предусмотрен не только цвет, но и соответствующая цветная полоса.

Надписи и полосы наносятся стойкими красками и если при эксплуатации они стираются, то повторное нанесение происходит на наполнительных станциях или испытательных пунктах. Поэтому газовые баллоны всегда выдают свое содержание

Кроме того, нормативами установлена определительная надпись, которую следует нанести на сосуд. На баллоне для бутана должно быть нанесено слово «Бутан», на баллоне для пропана «Пропан». Цвет текста надписи на сосуде с углеводородным газом – белый. Подробнее о видах газовых баллонов читайте далее.

Сколько весит баллон с пропаном?

Объем баллона не менее 50 литров, допускаемая вместимость массы сжиженного газа пропана составляет не более 21 кг. Масса порожнего баллона без учета массы запорного устройства, колпака и защитных колец составляет до 22 кг (+- 2,2) , Сколько весит пустой газовый баллон 50 литров 22 кг.

Интересные материалы:

В каком случае заказчик вправе продлить срок рассмотрения и оценки заявок на участие в конкурсе и на какой срок? В каком углу нумеровать страницы? В каком возрасте Индоутки садятся на яйца? В каком возрасте Кролик считается взрослым? В каком возрасте можно определить пол гусей? В каком возрасте можно забивать петухов? В каком возрасте начинают доить корову? В каком возрасте у женщин наступает кризис среднего возраста? В каком возрасте в Японии идут в старшую школу? В каком возрасте выходят на пенсию полицейские в сша?

Физический смысл перевода

В физическом смысле всё достаточно просто. Перевод выполняется одинаковым способом для любых газов, жидкостей или сыпучих материалов следующим образом:

• в 1 кубометре содержится 1000 литров,
• 1 литр равняется 0,001 куба,
• в таблице показано кол-во содержащее в 1 кубе(1 куб = 1000 кубическим дециметрам и тд.).

К примеру, 15 использованных по счётчику кубометров природного газа равняются 15000 литрам. При переводе указанных величин не имеют значение температурные показатели топлива, количество примесей и другие факторы.

Основы физического смысла преобразования

Физический смысл преобразования не составляет большой проблемы. В этом случае способ преобразования для любого газа аналогичен с жидкостями и сыпучими материалами. Расчёт производится по следующей методике:

1 м³ = 1 000 литров

Соответственно в 1 литре содержится 0,001 кубометра. Если счётчик показывает, что в течение дня израсходован природный газ в количестве 0,3 м³, то в литрах данная величина составит 0,3 х 1000 = 300.

Найти сторону куба, если его вес составляет 1 тонну, а плотность куба=6000 кг в метрах кубических.

Мы подготовили упрощенную модель возрастно- половой пирамиды, в которой представлены только три возрастные группы, данные о которых были приведены выше:. Примечание: Масштаб пирамиды отличается от абсолютных значений, приведённых выше, поскольку в каждой возрастной группе содержится разное количество лет.

Как мы видим, возрастная пирамида Кубы имеет регрессивный или убывающий тип. Такой тип пирамиды обычно встречается у высоко развитых стран. В таких странах обычно достаточно высокий уровень здравоохранения, как и уровень образования граждан. Вследствии относительно низкой смертности и рождаемости, население имеет высокую ожидаемую продолжительность жизни.

В этой статье: Как узнать значения переменных Как подсчитать плотность 6 Источники. Плотность тела является отношением массы к объему. Значение плотности может использоваться в геологии, физике и других естественных науках. В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Расчет кислорода в баллонах

Параметры и размеры кислородных баллонов можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.

По ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский» (приложение 2), объем газообразного кислорода в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:

V = K1•Vб,

Vб — вместимость баллона, дм3;

K1 — коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле

К1 = (0,968Р + 1) * *

Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;

0,968 — коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;

t — температура газа в баллоне, °С;

Z — коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.

Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.

Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:

V = 0,159 • 40 = 6,36м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон кислорода = 40л = 6,36м3

Таблица 4. ГОСТ 5583-78.