В статье приведены три варианта модернизации типовой АГНКС путем добавления цикла предварительного пропанового охлаждения природного газа, добавления цикла охлаждения природного газа азотом и замены двухступенчатого цикла фреонового охлаждения одноступенчатым охлаждением смесевым хладагентом. Приведенные данные могут быть использованы при строительстве новых комплексов по производству СПГ на базе АГНКС, а также при модернизации уже существующих производств.
С ростом глобального спроса на энергию растет востребованность природного газа как энергоносителя. Использование заводов малотоннажного производства СПГ позволяет решать задачи по газоснабжению регионов в кратчайшие сроки с минимальными капитальными вложениями. Малотоннажное производство обеспечивает большую гибкость и скорость реализации проектов, но обычно использует простые низкоэффективные технологии сжижения.
Эффективность технологии производства СПГ определяет экономические показатели работы завода в целом. Рациональный выбор технологического решения на сегодняшний день является одной из самых актуальных проблем и, соответственно, требует глубокого изучения факторов производства и перспективных решений с их сравнительным анализом [1].
Принципиальная технологическая схема установки по производству СПГ на АГНКС была смоделирована в программном комплексе Aspen HYSYS по типу АГНКС, находящейся г. Первоуральск [2]. Базовая технологическая схема, имеющая коэффициент ожижения равный 0,63, представлена на рисунке 1.
Состав моделируемого газа взят согласно ГОСТу [3] как Газа горючего природного сжиженного (марка Б).
Природный газ высокого давления Р = (20÷25) МПа поступает из блока подготовки в блок теплообменников, где он последовательно проходит через теплообменники 1, 2, 3, дросселируется до давления 1,2 МПа, затем сепарируется. После газ подается через дроссель в накопительную емкость уже как сжиженный природный газ. Причем в теплообменниках 1 и 3 природный газ охлаждается отходящими холодными парами сепаратора V-100, а в теплообменнике 2 – хладагентом из холодильной установки, работающей на фреоне R-23 и R-404a. Нагретый в блоке теплообменников обратный поток ПГ с давлением 1,2 МПа через блок приема/выдачи природного газа поступает обратно в АГНКС на всасывание компрессоров.
Каскадная фреоновая холодильная установка объединяет два холодильных каскада: верхний, работающий на фреоне R-23 и нижний, работающий на фреоне R-404a. Испаритель нижнего каскада служит одновременно конденсатором для верхнего каскада.
Технологическая схема с добавленным циклом предварительного пропанового охлаждения природного газа представлена на рисунке 2.
