गॅस कसे आणि का द्रवीकृत केले जाते: उत्पादन तंत्रज्ञान आणि द्रवीकृत वायूच्या वापराची व्याप्ती

परिचय

सध्या, बॉयलर हाऊसमध्ये जे रेल्वे वाहतूक उपक्रमांच्या पायाभूत सुविधांचा भाग आहेत, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, कोळसा आणि इंधन तेल ऊर्जा स्त्रोत म्हणून काम करतात आणि डिझेल इंधन एक बॅकअप आहे. तर, उदाहरणार्थ, रशियन रेल्वेची शाखा ओक्ट्याब्रस्काया रेल्वेच्या उष्णता पुरवठा सुविधांच्या विश्लेषणातून असे दिसून आले आहे की बॉयलर घरे प्रामुख्याने इंधन तेलावर चालतात आणि त्यापैकी काही नैसर्गिक वायूवर चालतात.

इंधन तेल बॉयलर्सच्या फायद्यांमध्ये त्यांची संपूर्ण स्वायत्तता (गॅस मेनपासून दूर असलेल्या सुविधांसाठी त्यांचा वापर करण्याची शक्यता) आणि इंधन घटकाची कमी किंमत (कोळसा, डिझेल आणि इलेक्ट्रिक बॉयलरच्या तुलनेत), तोटे म्हणजे व्यवस्थापित करणे आवश्यक आहे. स्टोरेज सुविधा, इंधन तेलाचा पुरवठा सुनिश्चित करणे, इंधन गुणवत्ता नियंत्रित करणे, पर्यावरणीय प्रदूषणाच्या समस्या. मोठ्या प्रमाणात इंधन वितरीत करताना, अनलोडिंग सिस्टम (इंधन तेल गरम करणे आणि काढून टाकणे) आयोजित करणे आणि रस्ते प्रवेश करणे, उष्णता साठवण सुविधा आणि बॉयलरमध्ये इंधन वाहून नेण्यासाठी इंधन तेल पाइपलाइनची आवश्यकता आणि हीटिंग हीट एक्सचेंजर्स साफ करण्यासाठी अतिरिक्त खर्च आवश्यक आहे. आणि इंधन तेल फिल्टर.

वातावरणातील हानिकारक उत्सर्जनासाठी शुल्कात अपेक्षित तीक्ष्ण वाढ झाल्याच्या संदर्भात, रशियन रेल्वेच्या उष्णता आणि पाणी पुरवठा केंद्रीय संचालनालयाने रेल्वे बॉयलरमध्ये इंधन तेलाचा वापर कमी करण्याचा निर्णय घेतला. मुर्मन्स्क प्रदेशात, जिथे ओक्ट्याब्रस्काया रेल्वेचा एक भाग जातो, शहर आणि जिल्हा बॉयलर हाऊसचे इंधन तेल अवलंबित्व कमी करण्याच्या उद्देशाने एक प्रकल्प सादर केला जातो, ज्यामध्ये त्यांना द्रवीभूत नैसर्गिक वायू (एलएनजी) वर स्विच करण्याचा पर्याय समाविष्ट आहे. कारेलियामध्ये एलएनजी प्लांट आणि नॉर्थवेस्टर्न फेडरल डिस्ट्रिक्टमध्ये गॅस इन्फ्रास्ट्रक्चर तयार करण्याची योजना आहे.

इंधन तेलापासून दूर जाण्यामुळे मुर्मन्स्क प्रदेशातील बॉयलर हाऊसची कार्यक्षमता 40% वाढेल.

एलएनजी हे २१व्या शतकातील इंधन आहे

नजीकच्या भविष्यात, रशिया आपल्या देशासाठी पर्यायी इंधनाचा तुलनेने नवीन प्रकार असलेल्या द्रवीभूत नैसर्गिक वायूच्या जागतिक बाजारपेठेतील अग्रगण्य उत्पादक आणि पुरवठादार बनू शकेल.जगात उत्पादित केलेल्या सर्व नैसर्गिक वायूपैकी, 26% पेक्षा जास्त द्रवरूपात द्रवरूपात वाहून नेले जाते आणि विशेष टँकरमध्ये उत्पादन देशांमधून गॅस ग्राहकांच्या देशांमध्ये नेले जाते.

द्रवीभूत नैसर्गिक वायूचे इतर ऊर्जा वाहकांपेक्षा लक्षणीय फायदे आहेत. ते अल्पावधीत गैर-गॅसिफाइड सेटलमेंट देऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, द्रवीभूत नैसर्गिक वायू हा मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या इंधनांपैकी सर्वात पर्यावरणास अनुकूल आणि सुरक्षित आहे आणि यामुळे उद्योग आणि वाहतुकीमध्ये त्याचा वापर होण्याच्या व्यापक संधी उघडल्या जातात. आज, रशियामध्ये नैसर्गिक वायू द्रवीकरण संयंत्रांच्या बांधकामासाठी आणि निर्यातीसाठी टर्मिनल्सच्या निर्मितीसाठी अनेक पर्यायांचा विचार केला जात आहे, त्यापैकी एक प्रिमोर्स्क बंदर, लेनिनग्राड प्रदेशात लागू केला जाणार आहे.

पर्यायी इंधन म्हणून द्रवीभूत नैसर्गिक वायूचे अनेक फायदे आहेत. प्रथम, नैसर्गिक वायूचे द्रवीकरण त्याची घनता 600 पटीने वाढवते, ज्यामुळे साठवण आणि वाहतुकीची कार्यक्षमता आणि सुविधा वाढते. दुसरे म्हणजे, एलएनजी गैर-विषारी आणि धातूंना संक्षारक नसतो, हा एक क्रायोजेनिक द्रव आहे जो थर्मल इन्सुलेशन असलेल्या कंटेनरमध्ये सुमारे 112 K (-161 °C) तापमानात थोड्या जास्त दाबाखाली साठवला जातो. तिसरे म्हणजे, ते हवेपेक्षा हलके आहे आणि अपघाती गळती झाल्यास, ते जड प्रोपेनच्या विपरीत, त्वरीत बाष्पीभवन होते, जे नैसर्गिक आणि कृत्रिम उदासीनतेमध्ये जमा होते आणि स्फोटाचा धोका निर्माण करते. चौथे, मुख्य पाइपलाइनपासून लक्षणीय अंतरावर असलेल्या वस्तूंचे गॅसिफिकेशन करणे शक्य करते. एलएनजी आज डिझेलसह कोणत्याही पेट्रोलियम इंधनापेक्षा स्वस्त आहे, परंतु कॅलरीजच्या बाबतीत ते त्यांना मागे टाकते.लिक्विफाइड नैसर्गिक वायूवर चालणार्‍या बॉयलरची कार्यक्षमता जास्त असते - 94% पर्यंत, हिवाळ्यात (जसे इंधन तेल आणि प्रोपेन-ब्युटेन) गरम करण्यासाठी इंधन वापरण्याची आवश्यकता नसते. कमी उत्कलन बिंदू सर्वात कमी वातावरणीय तापमानात एलएनजीच्या पूर्ण बाष्पीकरणाची हमी देतो.

लिक्विफाइड हायड्रोजनची संभावना

या स्वरूपात थेट द्रवीकरण आणि वापराव्यतिरिक्त, आणखी एक ऊर्जा वाहक, हायड्रोजन, नैसर्गिक वायूपासून देखील मिळवता येतो. मिथेन CH4 आहे, प्रोपेन C3H8 आहे आणि ब्युटेन C4H10 आहे.

या सर्व जीवाश्म इंधनांमध्ये हायड्रोजन घटक असतो, तुम्हाला तो वेगळे करणे आवश्यक आहे.

हायड्रोजनचे मुख्य फायदे म्हणजे पर्यावरण मित्रत्व आणि निसर्गात विस्तृत वितरण, तथापि, त्याच्या द्रवीकरणाची उच्च किंमत आणि सतत बाष्पीभवनामुळे होणारे नुकसान हे फायदे नाकारतात.

हायड्रोजनला गॅसच्या अवस्थेतून द्रवपदार्थात स्थानांतरित करण्यासाठी, ते -253 डिग्री सेल्सियस पर्यंत थंड केले पाहिजे. यासाठी, मल्टी-स्टेज कूलिंग सिस्टम आणि "कंप्रेशन/विस्तार" युनिट्स वापरली जातात. आतापर्यंत, असे तंत्रज्ञान खूप महाग आहेत, परंतु त्यांची किंमत कमी करण्यासाठी काम सुरू आहे.

आम्ही आमचे इतर लेख वाचण्याची देखील शिफारस करतो, जिथे आम्ही कसे करावे याबद्दल तपशीलवार वर्णन केले आहे साठी हायड्रोजन जनरेटर आपल्या स्वत: च्या हातांनी घर. अधिक तपशील - जा.

तसेच, एलपीजी आणि एलएनजीच्या विपरीत, द्रवीकृत हायड्रोजन जास्त स्फोटक आहे. ऑक्सिजनच्या संयोगाने त्याची थोडीशी गळती गॅस-हवेचे मिश्रण देते, जे थोड्याशा स्पार्कमधून प्रज्वलित होते. आणि द्रव हायड्रोजनचे संचयन केवळ विशेष क्रायोजेनिक कंटेनरमध्ये शक्य आहे. हायड्रोजन इंधनाचे अजूनही बरेच तोटे आहेत.

आग/स्फोट धोका आणि शमन

रिफायनरीजमध्ये सामान्यतः वापरला जाणारा गोलाकार वायू कंटेनर.

रिफायनरी किंवा गॅस प्लांटमध्ये, एलपीजी दाबाच्या टाक्यांमध्ये साठवले पाहिजे. हे कंटेनर बेलनाकार, आडवे किंवा गोलाकार आहेत. सहसा या जहाजांची रचना आणि निर्मिती काही नियमांनुसार केली जाते. युनायटेड स्टेट्समध्ये, हा कोड अमेरिकन सोसायटी ऑफ मेकॅनिकल इंजिनियर्स (ASME) द्वारे शासित आहे.

एलपीजी कंटेनर्समध्ये सेफ्टी व्हॉल्व्ह असतात जेणेकरुन बाहेरील उष्णता स्त्रोतांच्या संपर्कात आल्यावर ते वातावरणात किंवा फ्लेअर स्टॅकमध्ये एलपीजी सोडतात.

जर एखाद्या टाकीला पुरेसा कालावधी आणि तीव्रतेची आग लागली तर ती उकळत्या द्रवाचा विस्तार करणाऱ्या वाष्प स्फोट (BLEVE) च्या अधीन असू शकते. हे सहसा मोठ्या रिफायनरीज आणि पेट्रोकेमिकल प्लांटसाठी चिंतेचे असते जे खूप मोठे कंटेनर हाताळतात. नियमानुसार, टाक्या अशा प्रकारे डिझाइन केल्या आहेत की दबाव धोकादायक पातळीपर्यंत पोहोचण्यापेक्षा उत्पादन वेगाने बाहेर पडेल.

औद्योगिक वातावरणात वापरल्या जाणार्‍या संरक्षणाच्या साधनांपैकी एक म्हणजे अशा कंटेनरला अग्निरोधकतेची डिग्री प्रदान करणार्‍या मापाने सुसज्ज करणे. मोठ्या गोलाकार LPG कंटेनरमध्ये 15 सेमी जाडीपर्यंत स्टीलच्या भिंती असू शकतात. त्यांना प्रमाणित दाब रिलीफ व्हॉल्व्ह बसवलेले असतात. जहाजाजवळ मोठी आग लागल्याने त्याचे तापमान आणि दाब वाढेल. टॉप सेफ्टी व्हॉल्व्ह अतिरिक्त दाब कमी करण्यासाठी आणि कंटेनरचा नाश रोखण्यासाठी डिझाइन केले आहे.पुरेसा कालावधी आणि आगीच्या तीव्रतेसह, उकळत्या आणि विस्तारित वायूमुळे निर्माण होणारा दाब हा जादा काढून टाकण्याच्या वाल्वच्या क्षमतेपेक्षा जास्त असू शकतो. असे झाल्यास, ओव्हरएक्सपोज केलेला कंटेनर हिंसकपणे फुटू शकतो, भाग वेगाने बाहेर काढू शकतो, तर सोडलेली उत्पादने देखील प्रज्वलित होऊ शकतात, ज्यामुळे इतर कंटेनरसह आसपासच्या कोणत्याही गोष्टीला संभाव्यपणे आपत्तीजनक नुकसान होऊ शकते.

श्वास घेणे, त्वचेशी संपर्क करणे आणि डोळ्यांच्या संपर्काद्वारे लोक कामाच्या ठिकाणी एलपीजीच्या संपर्कात येऊ शकतात. ऑक्युपेशनल सेफ्टी अँड हेल्थ अॅडमिनिस्ट्रेशन (OSHA) ने कामाच्या ठिकाणी LPG एक्सपोजरसाठी कायदेशीर मर्यादा (परमिशनिबल एक्सपोजर लिमिट) 1,000 ppm (1,800 mg/m 3) 8 तासांच्या कामाच्या दिवसात सेट केली आहे. नॅशनल इन्स्टिट्यूट फॉर ऑक्युपेशनल सेफ्टी अँड हेल्थ (NIOSH) ने 8 तासांच्या कामाच्या दिवसात 1,000 भाग प्रति दशलक्ष (1,800 mg/m 3) ची शिफारस केलेली एक्सपोजर मर्यादा (REL) सेट केली आहे. 2000 पीपीएम पातळीवर, 10% कमी स्फोटक मर्यादा, द्रवीभूत पेट्रोलियम वायू जीवन आणि आरोग्यासाठी थेट धोकादायक मानला जातो (केवळ स्फोटाच्या जोखमीशी संबंधित सुरक्षिततेच्या कारणांसाठी).

नैसर्गिक वायूचे द्रवीकरण का करावे?

मिथेन, इथेन, प्रोपेन, ब्युटेन, हेलियम, नायट्रोजन, हायड्रोजन सल्फाइड आणि इतर वायू, तसेच त्यांच्या विविध डेरिव्हेटिव्ह्जच्या मिश्रणाच्या रूपात पृथ्वीच्या आतड्यांमधून निळे इंधन काढले जाते.

त्यापैकी काही रासायनिक उद्योगात वापरली जातात आणि काही उष्णता आणि वीज निर्माण करण्यासाठी बॉयलर किंवा टर्बाइनमध्ये जाळली जातात. तसेच, काढलेल्या ठराविक व्हॉल्यूमचा वापर गॅस इंजिन इंधन म्हणून केला जातो.

गॅस कामगारांच्या गणनेतून असे दिसून येते की जर निळे इंधन 2,500 किमी किंवा त्याहून अधिक अंतरावर वितरित करणे आवश्यक असेल तर ते पाइपलाइनपेक्षा द्रव स्वरूपात करणे अधिक फायदेशीर आहे.

नैसर्गिक वायूचे द्रवीकरण करण्याचे मुख्य कारण म्हणजे लांब अंतरावरील वाहतूक सुलभ करणे. जर ग्राहक आणि गॅस इंधनाचे उत्पादन जमिनीवर एकमेकांपासून दूर नसेल तर त्यांच्यामध्ये पाईप टाकणे सोपे आणि अधिक फायदेशीर आहे. परंतु काही प्रकरणांमध्ये, भौगोलिक सूक्ष्मतेमुळे महामार्ग बांधणे खूप महाग आणि समस्याप्रधान असल्याचे दिसून येते. म्हणून, ते एलएनजी किंवा एलपीजी द्रव स्वरूपात तयार करण्यासाठी विविध तंत्रज्ञानाचा अवलंब करतात.

अर्थशास्त्र आणि वाहतुकीची सुरक्षा

वायूचे द्रवीकरण झाल्यानंतर, ते आधीपासून समुद्र, नदी, रस्ता आणि/किंवा रेल्वेद्वारे वाहतुकीसाठी विशेष कंटेनरमध्ये पंप केलेल्या द्रव स्वरूपात आहे. त्याच वेळी, तांत्रिकदृष्ट्या, द्रवीकरण ही ऊर्जा दृष्टिकोनातून एक महाग प्रक्रिया आहे.

वेगवेगळ्या वनस्पतींमध्ये, हे मूळ इंधनाच्या 25% पर्यंत घेते. म्हणजेच, तंत्रज्ञानाद्वारे आवश्यक ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी, तयार स्वरूपात प्रत्येक तीन टनांमागे 1 टन एलएनजी जाळणे आवश्यक आहे. परंतु नैसर्गिक वायूला आता मोठी मागणी आहे, सर्व काही चुकते.

द्रवरूपात, मिथेन (प्रोपेन-ब्युटेन) वायूच्या अवस्थेपेक्षा 500-600 पट कमी खंड व्यापतो.

जोपर्यंत नैसर्गिक वायू द्रव अवस्थेत असतो तोपर्यंत तो ज्वलनशील आणि स्फोटक नसतो. रीगॅसिफिकेशन दरम्यान बाष्पीभवनानंतरच, परिणामी गॅस मिश्रण बॉयलर आणि स्वयंपाक स्टोव्हमध्ये ज्वलनासाठी योग्य आहे. म्हणून, जर एलएनजी किंवा एलपीजी हायड्रोकार्बन इंधन म्हणून वापरले जात असेल तर ते पुन्हा गॅसिफिकेशन करणे आवश्यक आहे.

विविध क्षेत्रात वापरा

बहुतेकदा, हायड्रोकार्बन ऊर्जा वाहकाच्या वाहतुकीच्या संदर्भात "द्रवीकृत वायू" आणि "गॅस द्रवीकरण" या शब्दांचा उल्लेख केला जातो. म्हणजेच, प्रथम, निळे इंधन काढले जाते, आणि नंतर त्याचे एलपीजी किंवा एलएनजीमध्ये रूपांतर केले जाते. पुढे, परिणामी द्रव वाहून नेला जातो आणि नंतर विशिष्ट अनुप्रयोगासाठी पुन्हा वायू स्थितीत परत येतो.

एलपीजी (द्रवीकृत पेट्रोलियम वायू) हे प्रोपेन-ब्युटेन मिश्रणाचे 95% किंवा अधिक असते आणि एलएनजी (द्रवीकृत नैसर्गिक वायू) 85-95% मिथेन असते. हे समान आहेत आणि त्याच वेळी पूर्णपणे भिन्न प्रकारचे इंधन.

प्रोपेन-ब्युटेनचा एलपीजी प्रामुख्याने वापरला जातो:

• गॅस इंजिन इंधन;
• स्वायत्त हीटिंग सिस्टमच्या गॅस टाक्यांमध्ये इंजेक्शनसाठी इंधन;
• 200 मिली ते 50 लिटर क्षमतेचे लाइटर आणि गॅस सिलिंडर भरण्यासाठी द्रव.

एलएनजी सामान्यत: केवळ लांब पल्ल्याच्या वाहतुकीसाठी तयार केले जाते. एलपीजीच्या साठवणुकीसाठी अनेक वातावरणाचा दाब सहन करू शकणारी पुरेशी क्षमता असल्यास, द्रवीभूत मिथेनसाठी, विशेष क्रायोजेनिक टाक्या आवश्यक आहेत.

एलएनजी स्टोरेज उपकरणे अत्यंत तांत्रिक आहेत आणि खूप जागा घेतात. सिलिंडरच्या जास्त किमतीमुळे प्रवासी कारमध्ये असे इंधन वापरणे फायदेशीर नाही. एकल प्रायोगिक मॉडेल्सच्या स्वरूपात एलएनजी ट्रक आधीच रस्त्यावर चालत आहेत, परंतु या "द्रव" इंधनाचा नजीकच्या भविष्यात प्रवासी कार विभागात व्यापक उपयोग होण्याची शक्यता नाही.

लिक्विफाइड मिथेनचा इंधन म्हणून वापर आता मोठ्या प्रमाणावर होत आहे:

• रेल्वे डिझेल लोकोमोटिव्ह;
• समुद्री जहाजे;
• नदी वाहतूक.

ऊर्जा वाहक म्हणून वापरल्या जाण्याव्यतिरिक्त, गॅस आणि पेट्रोकेमिकल प्लांटमध्ये एलपीजी आणि एलएनजी थेट द्रव स्वरूपात देखील वापरले जातात.ते विविध प्लास्टिक आणि इतर हायड्रोकार्बन-आधारित साहित्य तयार करण्यासाठी वापरले जातात.

लिक्विफाइड प्रोपेन, ब्युटेन आणि मिथेनचे गुणधर्म आणि क्षमता

एलपीजी आणि इतर प्रकारच्या इंधनांमधील मुख्य फरक म्हणजे त्याची स्थिती द्रुतपणे द्रव ते वायूमध्ये बदलण्याची क्षमता आणि त्याउलट विशिष्ट बाह्य परिस्थितींमध्ये. या स्थितींमध्ये सभोवतालचे तापमान, टाकीमधील अंतर्गत दाब आणि पदार्थाचे प्रमाण यांचा समावेश होतो. उदाहरणार्थ, हवेचे तापमान 20 डिग्री सेल्सियस असल्यास 1.6 एमपीएच्या दाबाने ब्युटेन द्रव बनते. त्याच वेळी, त्याचा उकळण्याचा बिंदू फक्त -1 ºС आहे, म्हणून गंभीर दंव मध्ये ते द्रवच राहील, जरी सिलेंडर वाल्व उघडले तरीही.

प्रोपेनमध्ये ब्युटेनपेक्षा जास्त ऊर्जा घनता असते. त्याचा उकळण्याचा बिंदू -42 ºС आहे, म्हणून, कठोर हवामानातही, ते वेगाने वायू तयार करण्याची क्षमता राखून ठेवते.

मिथेनचा उत्कलन बिंदू आणखी कमी आहे. ते -160 ºС वर द्रव अवस्थेत जाते. एलएनजी व्यावहारिकपणे घरगुती परिस्थितीसाठी वापरली जात नाही, तथापि, आयात किंवा लांब अंतरावरील वाहतुकीसाठी, विशिष्ट तापमान आणि दाबाने द्रवीकरण करण्याची नैसर्गिक वायूची क्षमता खूप महत्त्वाची आहे.

टँकरने वाहतूक

कोणत्याही द्रवीभूत हायड्रोकार्बन वायूमध्ये विस्ताराचा उच्च गुणांक असतो. तर, भरलेल्या 50-लिटर सिलेंडरमध्ये 21 किलो द्रव प्रोपेन-ब्युटेन असते. जेव्हा सर्व "द्रव" बाष्पीभवन होते, तेव्हा 11 घन मीटर वायूयुक्त पदार्थ तयार होतो, जे 240 Mcal च्या समतुल्य असते. म्हणून, या प्रकारचे इंधन स्वायत्त हीटिंग सिस्टमसाठी सर्वात कार्यक्षम आणि किफायतशीर मानले जाते. आपण याबद्दल अधिक येथे वाचू शकता.

हायड्रोकार्बन वायू चालवताना, वातावरणात त्यांचा संथ प्रसार, तसेच हवेच्या संपर्कात असताना कमी ज्वलनशीलता आणि स्फोटक मर्यादा लक्षात घेणे आवश्यक आहे. म्हणून, अशा पदार्थांचे गुणधर्म आणि विशेष सुरक्षा आवश्यकता लक्षात घेऊन योग्यरित्या हाताळले पाहिजेत.

मालमत्ता टेबल

द्रवीभूत पेट्रोलियम वायू - ते इतर इंधनांपेक्षा चांगले का आहे

एलपीजी ऍप्लिकेशनचा उद्योग बराच विस्तृत आहे, जो इतर प्रकारच्या इंधनाच्या तुलनेत त्याच्या थर्मोफिजिकल वैशिष्ट्यांमुळे आणि ऑपरेशनल फायद्यांमुळे आहे.

वाहतूक. पारंपारिक गॅस वसाहतींमध्ये पोहोचवण्याची मुख्य समस्या म्हणजे गॅस पाइपलाइन टाकण्याची गरज आहे, ज्याची लांबी अनेक हजार किलोमीटरपर्यंत पोहोचू शकते. लिक्विफाइड प्रोपेन-ब्युटेनच्या वाहतुकीस जटिल संप्रेषणांची आवश्यकता नसते. यासाठी, सामान्य सिलिंडर किंवा इतर टाक्या वापरल्या जातात, ज्याची वाहतूक रस्ते, रेल्वे किंवा सागरी वाहतुकीद्वारे कोणत्याही अंतरावर केली जाते. या उत्पादनाची उच्च ऊर्जा कार्यक्षमता लक्षात घेता (एक SPB बाटली कुटुंबासाठी महिनाभर जेवण बनवू शकते), फायदे स्पष्ट आहेत.

उत्पादित संसाधने. लिक्विफाइड हायड्रोकार्बन्स वापरण्याचे उद्दिष्ट मुख्य वायू वापरण्याच्या उद्देशांसारखेच आहेत. यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो: खाजगी सुविधा आणि वसाहतींचे गॅसिफिकेशन, गॅस जनरेटरद्वारे वीज निर्मिती, वाहनांच्या इंजिनचे ऑपरेशन, रासायनिक उद्योग उत्पादनांचे उत्पादन.

उच्च उष्मांक मूल्य. लिक्विड प्रोपेन, ब्युटेन आणि मिथेन यांचे द्रुतगतीने वायू पदार्थात रूपांतर होते, ज्याचे ज्वलन मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडते.ब्युटेनसाठी - 10.8 Mcal/kg, प्रोपेनसाठी - 10.9 Mcal/kg, मिथेनसाठी - 11.9 Mcal/kg. एलपीजीवर चालणाऱ्या थर्मल उपकरणांची कार्यक्षमता कच्चा माल म्हणून घन इंधन सामग्री वापरणाऱ्या उपकरणांच्या कार्यक्षमतेपेक्षा खूप जास्त आहे.

समायोजनाची सोय. ग्राहकांना कच्च्या मालाचा पुरवठा मॅन्युअल आणि स्वयंचलित मोडमध्ये नियंत्रित केला जाऊ शकतो. हे करण्यासाठी, द्रवीभूत वायूच्या ऑपरेशनच्या नियमन आणि सुरक्षिततेसाठी जबाबदार असलेल्या डिव्हाइसेसची संपूर्ण श्रेणी आहे.

उच्च ऑक्टेन. SPB ला 120 चे ऑक्टेन रेटिंग आहे, ज्यामुळे ते गॅसोलीनपेक्षा अंतर्गत ज्वलन इंजिनसाठी अधिक कार्यक्षम फीडस्टॉक बनते. मोटर इंधन म्हणून प्रोपेन-ब्युटेन वापरताना, इंजिनसाठी दुरुस्तीचा कालावधी वाढतो आणि स्नेहकांचा वापर कमी होतो.

सेटलमेंट्सच्या गॅसिफिकेशनची किंमत कमी करणे. बर्‍याचदा, मुख्य गॅस वितरण प्रणालीवरील कमाल भार दूर करण्यासाठी एलपीजीचा वापर केला जातो. शिवाय, पाइपलाइनचे नेटवर्क खेचण्यापेक्षा रिमोट सेटलमेंटसाठी स्वायत्त गॅसिफिकेशन सिस्टम स्थापित करणे अधिक फायदेशीर आहे. नेटवर्क गॅस घालण्याच्या तुलनेत, विशिष्ट भांडवली गुंतवणूक 2-3 पट कमी केली जाते. तसे, खाजगी सुविधांच्या स्वायत्त गॅसिफिकेशनच्या विभागात अधिक माहिती येथे आढळू शकते.

गॅस कूलिंग

इंस्टॉलेशन्सच्या ऑपरेशनमध्ये, वेगवेगळ्या तत्त्वांच्या गॅस कूलिंग सिस्टमचा वापर केला जाऊ शकतो. औद्योगिक अंमलबजावणीमध्ये, द्रवीकरणाच्या तीन मुख्य पद्धती आहेत:

• कॅस्केड - गॅस क्रमाक्रमाने रेफ्रिजरंटच्या वेगवेगळ्या उकळत्या बिंदूंसह कूलिंग सिस्टमशी जोडलेल्या हीट एक्सचेंजर्सच्या मालिकेतून जातो. परिणामी, गॅस घनरूप होतो आणि स्टोरेज टाकीमध्ये प्रवेश करतो.
• मिश्रित रेफ्रिजरंट्स - गॅस हीट एक्सचेंजरमध्ये प्रवेश करतो, वेगवेगळ्या उकळत्या बिंदूंसह द्रव रेफ्रिजरंट्सचे मिश्रण तेथे प्रवेश करते, जे उकळते, अनुक्रमे येणार्‍या वायूचे तापमान कमी करते.
• टर्बो विस्तार - वरील पद्धतींपेक्षा भिन्न आहे ज्यामध्ये अॅडिबॅटिक गॅस विस्ताराची पद्धत वापरली जाते. त्या. जर शास्त्रीय स्थापनेमध्ये आम्ही रेफ्रिजरंट आणि उष्मा एक्सचेंजर्सच्या उकळण्यामुळे तापमान कमी करतो, तर येथे गॅसची थर्मल ऊर्जा टर्बाइनच्या ऑपरेशनवर खर्च केली जाते. मिथेनसाठी, टर्बो-विस्तारकांवर आधारित स्थापना वापरली गेली आहेत.

यूएस गॅस

यूएस हे केवळ कमी गॅस उत्पादन तंत्रज्ञानाचे घर नाही तर स्वतःच्या फीडस्टॉकमधून एलएनजीचे सर्वात मोठे उत्पादक देखील आहे. त्यामुळे जेव्हा डोनाल्ड ट्रम्प प्रशासनाने महत्त्वाकांक्षी एनर्जी प्लॅन - अमेरिका फर्स्ट हा कार्यक्रम देशाला जगातील मुख्य ऊर्जा शक्ती बनवण्याचे उद्दिष्ट समोर ठेवले, तेव्हा जागतिक गॅस प्लॅटफॉर्मवरील सर्व खेळाडूंनी हे ऐकले पाहिजे.

अमेरिकेत या प्रकारची राजकीय उलथापालथ होणे फारसे आश्चर्यकारक नव्हते. हायड्रोकार्बन्सवर यूएस रिपब्लिकनची भूमिका स्पष्ट आणि सोपी आहे. ही स्वस्त ऊर्जा आहे.

यूएस एलएनजी निर्यातीचे अंदाज वेगवेगळे आहेत. व्यापार "गॅस" निर्णयातील सर्वात मोठा कारस्थान युरोपियन युनियन देशांमध्ये विकसित होत आहे. नॉर्ड स्ट्रीम 2 आणि अमेरिकन आयातित एलएनजी द्वारे रशियन "क्लासिक" गॅस यांच्यातील सर्वात मजबूत स्पर्धेचे चित्र आपल्यासमोर उलगडत आहे. फ्रान्स आणि जर्मनीसह अनेक युरोपीय देश सध्याच्या परिस्थितीकडे युरोपमधील गॅस स्त्रोतांमध्ये विविधता आणण्याची एक उत्तम संधी म्हणून पाहतात.

आशियाई बाजारपेठेसाठी, अमेरिका आणि चीनमधील व्यापार युद्धामुळे आयातित अमेरिकन एलएनजीपासून चीनी ऊर्जा अभियंत्यांनी पूर्णपणे नकार दिला आहे.या हालचालीमुळे रशियन गॅस पाइपलाइनद्वारे चीनला दीर्घकाळ आणि प्रचंड प्रमाणात पोहोचवण्याच्या मोठ्या संधी उपलब्ध झाल्या आहेत.

द्रवीभूत वायूचे फायदे

ऑक्टेन क्रमांक

गॅस इंधनाची ऑक्टेन संख्या गॅसोलीनपेक्षा जास्त असते, त्यामुळे द्रवीभूत वायूचा नॉक रेझिस्टन्स उच्च दर्जाच्या गॅसोलीनपेक्षाही जास्त असतो. हे आपल्याला उच्च कॉम्प्रेशन रेशोसह इंजिनमध्ये अधिक इंधन अर्थव्यवस्था प्राप्त करण्यास अनुमती देते. द्रवीभूत वायूची सरासरी ऑक्टेन संख्या - 105 - कोणत्याही ब्रँडच्या गॅसोलीनसाठी अप्राप्य आहे. त्याच वेळी, गॅसचा ज्वलन दर गॅसोलीनच्या तुलनेत किंचित कमी आहे. यामुळे सिलेंडरच्या भिंती, पिस्टन ग्रुप आणि क्रँकशाफ्टवरील भार कमी होतो आणि इंजिनला सुरळीत आणि शांतपणे चालवता येते.

प्रसार

वायू हवेत सहज मिसळतो आणि एकसंध मिश्रणाने सिलिंडर अधिक समान रीतीने भरतो, त्यामुळे इंजिन नितळ आणि शांतपणे चालते. गॅस मिश्रण पूर्णपणे जळते, त्यामुळे पिस्टन, वाल्व्ह आणि स्पार्क प्लगवर कार्बनचे साठे नाहीत. गॅस इंधन सिलिंडरच्या भिंतींमधून तेलाची फिल्म धुत नाही आणि क्रॅंककेसमधील तेलात मिसळत नाही, त्यामुळे तेलाचे स्नेहन गुणधर्म खराब होत नाहीत. परिणामी, सिलेंडर आणि पिस्टन कमी झिजतात.

टाकीचा दाब

द्रव अवस्थेच्या पृष्ठभागाच्या वर बाष्प अवस्थेच्या उपस्थितीमुळे एलपीजी इतर ऑटोमोटिव्ह इंधनांपेक्षा वेगळे आहे. सिलेंडर भरण्याच्या प्रक्रियेत, द्रवीभूत वायूचे पहिले भाग त्वरीत बाष्पीभवन करतात आणि त्याचे संपूर्ण खंड भरतात. सिलेंडरमधील दाब संतृप्त बाष्पाच्या दाबावर अवलंबून असतो, जो द्रव अवस्थेच्या तापमानावर आणि त्यातील प्रोपेन आणि ब्युटेनच्या टक्केवारीवर अवलंबून असतो. संतृप्त वाष्प दाब HOS च्या अस्थिरतेचे वैशिष्ट्य आहे.प्रोपेनची अस्थिरता ब्युटेनपेक्षा जास्त असते, म्हणून कमी तापमानात त्याचा दाब जास्त असतो.

एक्झॉस्ट

जळताना, गॅसोलीन किंवा डिझेल इंधनापेक्षा कमी कार्बन आणि नायट्रोजन ऑक्साईड आणि जळलेले हायड्रोकार्बन्स सुगंधी हायड्रोकार्बन्स किंवा सल्फर डायऑक्साइड सोडल्याशिवाय सोडले जातात.

अशुद्धी

उच्च-गुणवत्तेच्या गॅस इंधनामध्ये सल्फर, शिसे, अल्कालिस सारख्या रासायनिक अशुद्धी नसतात, जे इंधनाचे संक्षारक गुणधर्म वाढवतात आणि ज्वलन कक्ष, इंजेक्शन सिस्टम, लॅम्बडा प्रोब (इंधनातील ऑक्सिजनचे प्रमाण निर्धारित करणारे सेन्सर) चे भाग नष्ट करतात. मिश्रण), उत्प्रेरक कनवर्टर एक्झॉस्ट वायू.

उत्पादन प्रक्रिया

उत्पादनासाठी फीडस्टॉक नैसर्गिक वायू आणि शीतक आहे.

एलएनजीच्या उत्पादनासाठी दोन तंत्रज्ञान आहेत:

• खुले चक्र;
• नायट्रोजन विस्तार चक्र.

ओपन सायकल तंत्रज्ञान कूलिंगसाठी आवश्यक ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी गॅस दाब वापरते. टर्बाइनमधून जाणारे मिथेन थंड आणि विस्तारित केले जाते, एक द्रव सोडते. ही एक सोपी पद्धत आहे, परंतु त्यात एक महत्त्वपूर्ण कमतरता आहे - फक्त 15% मिथेन द्रवीकृत आहे आणि उर्वरित, पुरेसा दबाव मिळत नाही, प्रणाली सोडते.

एलएनजी उत्पादन तंत्रज्ञान

जर प्लांटजवळ थेट गॅस ग्राहक असतील तर हे तंत्रज्ञान सुरक्षितपणे वापरले जाऊ शकते, कारण ते कमी खर्चिक आहे - उत्पादन प्रक्रियेवर किमान वीज खर्च केली जाते. परिणाम म्हणजे अंतिम उत्पादनाची कमी किंमत. परंतु जर ग्राहक नसतील तर ही पद्धत वापरणे आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य नाही - फीडस्टॉकचे मोठे नुकसान.

नायट्रोजन वापरून उत्पादन तंत्रज्ञान:

• टर्बाइन आणि कंप्रेसर असलेल्या बंद सर्किटमध्ये, नायट्रोजन सतत फिरत असतो;
• नायट्रोजन थंड केल्यानंतर, ते उष्णता एक्सचेंजरकडे पाठवले जाते, जेथे मिथेन समांतर वितरित केले जाते;
• गॅस थंड आणि द्रवीकृत आहे;
• नायट्रोजन कंप्रेसर आणि टर्बाइनला थंड करण्यासाठी आणि पुढील चक्रातून जाण्यासाठी पाठवले जाते.

पडदा वायू पृथक्करण तंत्रज्ञान

या तंत्रज्ञानाचे फायदेः

• कच्च्या मालाचा 100% वापर;
• उपकरणांची कॉम्पॅक्टनेस आणि त्याच्या ऑपरेशनची साधेपणा;
• उच्च विश्वसनीयता आणि सुरक्षितता.

फक्त एक कमतरता आहे - उच्च विजेचा वापर (तयार उत्पादनांच्या प्रत्येक 1 nm3 / h साठी 0.5 kW/h पर्यंत वापरला जातो), ज्यामुळे खर्चात लक्षणीय वाढ होते.

नायट्रोजन वनस्पती लेआउट आकृती

वायू शुद्धीकरण आणि द्रवीकरण

थोडक्यात, नैसर्गिक वायूचे द्रवीकरण ही त्याचे शुद्धीकरण आणि थंड होण्याची प्रक्रिया आहे. फक्त उणे १६१ अंश सेल्सिअस तापमान आवश्यक आहे.

तापमानाचा हा क्रम साध्य करण्यासाठी, जौल थॉम्पसन प्रभाव वापरला जातो (एडियाबॅटिक थ्रॉटलिंग दरम्यान गॅस तापमानात बदल - थ्रॉटलद्वारे सतत दबाव कमी होण्याच्या क्रियेखाली वायूचा संथ प्रवाह). त्याच्या मदतीने, शुद्ध वायूचे तापमान मिथेन घनतेच्या मूल्यापर्यंत खाली येते. (नोटमध्ये स्पष्टीकरण आवश्यक आहे)

द्रवीकरण प्लांटमध्ये स्वतंत्र रेफ्रिजरंट उपचार आणि पुनर्प्राप्ती रेषा असणे आवश्यक आहे. शिवाय, शेतातून येणारे वायूचे स्वतंत्र अंश (प्रोपेन, इथेन, मिथेन) शीतकरणाच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांवर प्रशीतक म्हणून काम करू शकतात.

डेब्युटनायझेशन हा कच्च्या मालाचे अपूर्णांकांमध्ये डिस्टिलेशन करण्याच्या प्रक्रियेचा एक भाग आहे, ज्या दरम्यान अपूर्णांक, ज्याचे संक्षेपण तापमान जास्त असते, वेगळे केले जातात, ज्यामुळे अवांछित अशुद्धतेपासून अंतिम उत्पादन शुद्ध करणे शक्य होते.प्रत्येक कंडेन्सेशन उत्पादन निर्यातीसाठी मौल्यवान उप-उत्पादन म्हणून जतन केले जाते.

अंतिम उत्पादनामध्ये कंडेन्सेट देखील जोडले जाते. स्टॅबिलायझर्स, जे कंडेन्सेट इंधनाचा बाष्प दाब कमी करतात, ज्यामुळे ते स्टोरेज आणि वाहतुकीसाठी अधिक सोयीस्कर बनते. ते मिथेनचे द्रव अवस्थेतून वायू (रीगॅसिफिकेशन) मध्ये संक्रमण करण्याची प्रक्रिया अंतिम वापरकर्त्यासाठी व्यवस्थापित करण्यायोग्य आणि कमी खर्चिक बनवणे देखील शक्य करतात.

कसे मिळवायचे

एलएनजी नैसर्गिक वायूपासून कॉम्प्रेशनद्वारे तयार केले जाते आणि त्यानंतर थंड होते. द्रवीकृत केल्यावर, नैसर्गिक वायूचे प्रमाण सुमारे 600 पट कमी होते. द्रवीकरण प्रक्रिया टप्प्याटप्प्याने पुढे जाते, त्यातील प्रत्येक वेळी गॅस 5-12 वेळा संकुचित केला जातो, नंतर तो थंड केला जातो आणि पुढील टप्प्यावर हस्तांतरित केला जातो. संपीडनच्या शेवटच्या टप्प्यानंतर थंड होण्याच्या दरम्यान वास्तविक द्रवीकरण होते. अशा प्रकारे द्रवीकरण प्रक्रियेसाठी उर्जेचा महत्त्वपूर्ण खर्च आवश्यक आहे[स्रोत 715 दिवस निर्दिष्ट नाही] त्याच्या 8 ते 10% रक्कम द्रवीभूत वायूमध्ये असते.

द्रवीकरणाच्या प्रक्रियेत, विविध प्रकारच्या स्थापनेचा वापर केला जातो - थ्रोटल, टर्बो-विस्तारक, टर्बाइन-व्हर्टेक्स इ.

एलएनजी प्लांटचे बांधकाम

सामान्यतः, एलएनजी प्लांटमध्ये हे समाविष्ट असते:

• गॅस प्रीट्रीटमेंट आणि द्रवीकरण वनस्पती;
• एलएनजी उत्पादन ओळी;
• स्टोरेज टाक्या;
• टँकर लोडिंग उपकरणे;
• प्लांटला कूलिंगसाठी वीज आणि पाणी पुरवण्यासाठी अतिरिक्त सेवा.

द्रवीकरण तंत्रज्ञान

मोठ्या एलएनजी वनस्पतींच्या द्रवीकरण प्रक्रिया:

• AP-C3MRTM - हवाई उत्पादने आणि रसायने, Inc. (APCI)
• AP-X - हवाई उत्पादने आणि रसायने, Inc. (APCI)
• #AP-SMR (सिंगल मिक्स्ड रेफ्रिजरंट) - हवा उत्पादने आणि रसायने, Inc. (APCI)
• कॅस्केड-कोनोकोफिलिप्स
• MFC (मिश्र द्रव कॅस्केड) - लिंडे
• PRICO (SMR) - ब्लॅक अँड व्हेच
• DMR (ड्युअल मिक्स्ड रेफ्रिजरंट)
• लिक्विफिन-एअर लिक्विड

एलएनजी आणि गुंतवणूक

उच्च धातूची तीव्रता, तांत्रिक प्रक्रियेची जटिलता, गंभीर भांडवली गुंतवणुकीची गरज, तसेच या प्रकारच्या पायाभूत सुविधांच्या निर्मितीशी संबंधित सर्व प्रक्रियांचा कालावधी: गुंतवणुकीचे औचित्य, निविदा प्रक्रिया, कर्ज घेतलेल्या निधीचे आकर्षण आणि गुंतवणूकदार, डिझाइन आणि बांधकाम, जे सहसा गंभीर लॉजिस्टिक अडचणींशी संबंधित असतात, - या क्षेत्रातील उत्पादन वाढीसाठी अडथळे निर्माण करतात.

काही प्रकरणांमध्ये, मोबाइल द्रवीकरण वनस्पती हा एक चांगला पर्याय असू शकतो. तथापि, त्यांची पीक कामगिरी अत्यंत माफक आहे आणि गॅसच्या प्रति युनिट ऊर्जेचा वापर स्थिर सोल्यूशन्सपेक्षा जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, गॅसची रासायनिक रचना स्वतःच एक दुर्गम अडथळा बनू शकते.

जोखीम कमी करण्यासाठी आणि गुंतवणुकीवर परतावा सुनिश्चित करण्यासाठी, 20 वर्षे अगोदर प्लांटच्या ऑपरेशनसाठी योजना विकसित केल्या जात आहेत. आणि एखादे क्षेत्र विकसित करण्याचा निर्णय अनेकदा दिलेल्या क्षेत्राला दीर्घ कालावधीसाठी गॅस पुरवठा करण्यास सक्षम आहे की नाही यावर अवलंबून असते.

विशिष्ट साइट आणि तांत्रिक परिस्थितीसाठी वनस्पती विकसित केल्या जातात, जे मोठ्या प्रमाणावर येणार्या गॅस फीडस्टॉकच्या रचनेद्वारे निर्धारित केले जातात. वनस्पती स्वतःच ब्लॅक बॉक्सच्या तत्त्वानुसार आयोजित केली जाते. कच्च्या मालाच्या इनपुटवर, उत्पादनांच्या आउटपुटवर, ज्या प्रक्रियेत कर्मचार्‍यांचा किमान सहभाग आवश्यक असतो.

साइट उपकरणांची रचना, त्याचे प्रमाण, क्षमता, द्रवीकरणासाठी गॅस मिश्रण तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या प्रक्रियेचा क्रम प्रत्येक विशिष्ट प्लांटसाठी ग्राहक आणि उत्पादनांच्या ग्राहकांच्या आवश्यकतांनुसार विकसित केला जातो.