СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА КОМПРИМИРОВАННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ
SYSTEM FOR PRODUCTION OF COMPRESSED NATURAL GAS AT THE GAS DISTRIBUTION STATION

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно, к технологиям производства компримированного природного газа (КПГ) на газораспределительных станциях (ГРС).
Для транспортирования на рынки сбыта полученный природный газ может перерабатываться в сжиженный и компримированный газ.
Значительная энергоемкость процесса компримирования природного газа обуславливает высокую чувствительность себестоимости производства к параметрам энергоэффективности и экономической эффективности.
Известно устройство для осуществления способа компримирования газа, Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 8, в котором газ компримируют путем сжатия в струйном компрессоре рабочей средой, в качестве которой используют газ или жидкость, и далее сепарируют компрессат с получением сжатого газа. Устройство состоит из струйного компрессора, оснащенного линиями ввода газа и рабочей среды и соединенного линией подачи смеси компрессата и рабочей среды с сепаратором. Недостатком известного устройства являются большие энергозатраты из-за низкого к.п.д. струйных аппаратов.
Известно устройство для компримирования газа, защищенное патентом РФ №2550834, МПК B01D 5/00, опубл. 20.05.2015 г. «Способ и устройство для компримирования газа», патентообладатель Курочкин Андрей Владиславович (RU), которое может быть использовано в нефтегазовой промышленности для компримирования газа, в том числе, попутного нефтяного газа, с получением сжатого газа. Устройство содержит компрессор, соединенный линией подачи компрессата с дефлегматором, оборудованный двумя тепломассообменными блоками, охлаждаемыми дросселированной циркулирующей частью сжатого газа и и внешним хладоагентом. Верх дефлегматора оснащен линией вывода сжатого газа, низ - линией вывода конденсата, а на линии подачи циркулирующей части сжатого газа, соединяющей линию вывода сжатого газа с линией подачи газа, установлено дроссельное устройство.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, что однозначно ведет к удорожанию такой конструкции, снижению экономической эффективности процесса компримирования газа в целом.
В основном, в известных технических решениях, при осуществлении технологического цикла процесса компримирования природного газа и подготовки его к ожижению сохраняется достаточно высокое потребление электроэнергии.
Целью изобретения является повышение экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции.
Техническим результатом изобретения является разработка экономически эффективной системы, при которой осуществляют компримирование природного газа, поступающего на ГРС из магистрального газопровода и направляемого на ожижение.
Поставленная цель достигается тем, что система производства компримированного природного газа на газораспределительной станции для получения сжиженного природного газа содержит бустер-компрессор, детандер, аппарат воздушного охлаждения и теплообменник. Вход бустер-компрессора подключен к магистральному газопроводу и природный газ двумя потоками направляется в бустер-компрессор для компримирования и для обеспечения работы его привода, при этом на двух выходах бустер-компрессора формируются линии выхода природного газа, по первой из которых выходит произведенный компримированный природный газ через аппарат воздушного охлаждения и теплообменник для подачи в системы производства сжиженного природного газа и, одновременно с этим, по второй линии отработанный в приводе бустер-компрессора природный газ направляется через детандер и теплообменник первой линии потребителям в газораспределительную сеть.
Такое конструктивное исполнение системы с применением бустер-компрессора обеспечивает повышение экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции за счет существенного снижения энергопотребления, необходимого для осуществления такого процесса.
Изобретение иллюстрируется рисунком (фиг. 1), на котором показана схема системы производства компримированного природного газа на газораспределительной станции для получения сжиженного природного газа, где:
1 - бустер-компрессор;
2 - аппарат воздушного охлаждения;
3 - детандер;
4 - теплообменник;
5 - трубопровод подачи магистрального природного газа;
6 - трубопровод отвода компримированного газа;
7 - трубопровод отвода газа, отработанного в приводе бустер-компрессора.
Система производства компримированного природного газа на ГРС содержит трубопровод 5 подачи магистрального природного газа, бустер-компрессор 1, трубопровод 6 отвода компримированного газа, трубопровод 7 отвода газа, отработанного в приводе бустер-компрессора 1, аппарат воздушного охлаждения 2, теплообменник 4 и детандер 3.
Система производства компримированного природного газа на ГРС работает следующим образом.
Природный газ из магистрального газопровода с температурой Т=+20°С и давлением Р=55атм по трубопроводу 5 подачи поступает в бустер-компрессор 1, где разделяется на два потока. Первый поток на компримирование поступает в камеру сжатия, второй поток для обеспечения работы привода бустер-компрессора 1 поступает в камеру привода (на чертеже не обозначены). Первый поток на компримирование в камере сжатия бустер-компрессора 1 принимает необходимые параметры по давлению (Р=250атм) и по первой линии выхода через трубопровод 6 отвода произведенного компримированного газа подается через аппарат воздушного охлаждения 2 и теплообменник 4 на дальнейшее ожижение. Второй поток, после отработки процесса в приводе бустер-компрессора 1 по трубопроводу 7 отвода газа поступает в детандер 3, в котором расширяется до параметров, необходимых потребителю: Т=-40°С, Р=6атм. Холодный поток природного газа, отработанного в приводе бустер-компрессора 1, после детандера 3 направляют в теплообменник 4, где он нагревается теплым прямым компримированным потоком и поступает потребителю в газораспределительную сеть с требуемыми параметрами: Т=+20°С, Р=6атм.
Таким образом, устанавливая для компримирования природного газа на ГРС бустер-компрессор с приводом, работающем на подаваемом из магистрального газопровода природном газе, разделяя поток природного газа в таком бустер-компрессоре на два потока, один из которых идет на компримирование, а второй - на обеспечение работы привода такого бустер-компрессора, достигают значительного повышения экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции.