Комплексы СПГ для регулирования пикового газопотребления

За рубежом для обозначения комплексов СПГ, предназначенных для регулирования пикового газопотребления, утвердился термин «пик шейвинг». Принципиально для установок сжижения этого типа могут использоваться те же способы, что и для базовых заводов. Но так как эти установки эксплуатируются только 200-250 дней в году, при их конструировании часто принимаются решения, обеспечивающие снижение капитальных затрат при несколько более высоком расходе энергии. При наличии исходного газа с давлением 40-60 бар могут быть созданы установки, не потребляющие энергии извне, а использующие только энергию сжатого газа. Однако это возможно только в том случае, когда имеется постоянный потребитель газа низкого давления. В ряде случаев установки такого рода оборудуются устройствами для одновременного выделения азота, особенно при повышенном его содержании в сжижаемом газе.

Все фирмы, специализирующиеся в области сжижения газа, имеют значительное количество патентов, защищающих разновидности установок «пик шейвинг».

Примерами применения однопоточного каскадного цикла могут быть патенты:

• Патент США № 3702063, 1972 — «Refrigeration cycle for the aliquefaction of natural gas», автор Volker Etzbach и др.
• Патент Франции № 2026322, 1970, кл. F25J 1/00
• Патент Франции № 2056914, 1971, кл. F25J 1/00
• и другие.

Выделение азота с минимальными затратами энергии описано, например, в патенте Франции №2035881, 1970, кл. F25J 3/00.

Использование детандеров предусмотрено следующими патентами:

• Патент Франции № 2128674, 1972, кл. F25J 1/00
• Патент США № 3416324, 1968 — «Liquefaction of a gaseous mixture employing work expanded gaseous mixture as refrigerant», автор Judson S. Swearingen и др.
• Патент США № 3724226, 1973 — «LNG expander cycle process employing integrated cryogenic purification», автор Robert W. Pachaiy и др.
• Патент США № 3735600, 1973 — «Apparatus and process for liquefaction», автор Stewart Harold Dowdell и др.
• Патент Франции № 2210752, 1974, кл. F25J 3/06
• Авторское свидетельство СССР № 423990. Официальный бюллютень «Открытия. Изобретения…» № 14, 1974

В патентах ФРГ (№2014776, 1970, кл. 17g,1 и 2139586, 1972, кл. 17g 5/02) описывается применение для сжижения и испарения метана вспомогательных твердых или жидких (например, СО₂) хладоносителей, позволяющих снизить энергозатраты. Описание турбодетандеров, предназначенных для использования в установках сжижения природного газа, содержится, например, в следующих патентах: Патент Японии № 48-23934, 1973, кл.68В11 и Патент США № 3728857, 1973 («Turbo-compressor-pump», автор Kenneth E. Nichols и др).

Применительно к установкам сжижения большинство запатентованных решений носит второстепенный характер и дает возможность фирмам-владельцам строить такие установки в различных странах на безлицензионной основе.

Посмотреть брошюру LNG Peak Shaving компании CB&I — одной из тех, которые занимаются такого рода разработками, можно здесь.