×
16.01.2019
219.016.b064

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СБРОСА ПАРОВ ИЗ РЕЗЕРВУАРА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (СПГ)

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к хранению сжиженного природного газа (СПГ), в частности к обеспечению сброса паров из резервуара СПГ, и может быть использовано в криогенной газовой промышленности. Способ включает хранение сжиженного природного газа после наполнения резервуара с осуществлением контроля давления. При аварийном или периодическом превышении давления в резервуаре выше номинального производится его снижение путем отбора СПГ и избытка паров жидкостно-газовым эжектором, в камере которого фазы подлежат смешению, после чего двухфазный поток направляется в сепаратор по линии подвода двухфазного потока, где разделяется на фазы: газовая, направляется для технологических нужд резервуарного парка, а жидкая, при соответствии технических характеристик топлива, направляется обратно в хранилище. Техническим результатом является сокращение потерь криогенного топлива при сбросе паров без дополнительной энергии извне. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области хранения сжиженного природного газа (СПГ), в частности к обеспечению сброса паров из резервуара СПГ, и может быть использовано в криогенной газовой промышленности.

Известен способ обеспечения снижения давления в резервуаре сжиженного природного газа (СПГ) (Свод правил СП 240.1311500.2015 «Хранилища сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности»), который включает две независимые автоматические разгрузочные системы: закрытую систему газосброса через регулировочные клапаны для сжигания на факеле и систему газосброса через предохранительные клапаны на свечу рассеивания непосредственно в атмосферу.

Недостатком данного способа являются существенные потери сжиженного природного газа ввиду несовершенства схемы, не предусматривающей газоуравнительную систему в технологической обвязке резервуара.

Известен способ подготовки к переработке газообразной смеси легких углеводородов (патент РФ №2412227, опубл. 20.02.2011 г.), который включает сжатие газообразной смеси с получением жидкой фазы, содержащей компоненты смеси, причем сжатие газообразной смеси легких углеводородов с получением жидкой фазы осуществляют с использованием эжектора, при конденсации и абсорбции ее компонентов активным потоком, которым является вода или водно-органическая среда.

Недостатком данного способа является то, что при добавлении воды или водно-органических сред происходит смешение компонентов и появляется необходимость в дополнительном разделении потока для дальнейшей эксплуатации топлива.

Известен способ улавливания паров нефтепродуктов (патент РФ №2408852, опубл. 10.01.2010 г.), который заключается в снижении потерь нефтепродуктов от испарения за счет их откачки жидкостно-газовым струйным аппаратом (эжектором) и последующего сжатия в нем за счет энергии жидкой среды, подаваемой насосом под давлением 1,1-10 МПа.

Недостатком данного способа является то, что система включает в себя насос для создания высоконапорного потока жидкой среды, что влечет за собой дополнительные энергозатраты. Кроме того, способ не предусматривает откачку избытка паровой фазы резервуаров СПГ.

Известен способ для обработки отпарного газа на танкере СПГ с электрической гребной установкой и с функцией повторного сжижения (патент РФ №2481234, опубл. 10.05.2013 г.), при котором отпарной природный газ, образующийся в грузовом танке танкера для перевозки сжиженного природного газа, сначала охлаждают, затем сжимают до давления, подходящего для применения в двухтопливном дизель-электрическом двигателе гребной установки, а избыточный отпарной природный газ, который не использовался, подвергают повторному сжижению с помощью теплообменного аппарата и подают в грузовой танк.

Недостатком данного способа являются дополнительные энергозатраты, необходимые на сжатие отпарного газа компрессором для подачи в теплообменный аппарат.

Известен способ хранения сжиженного природного газа в транспортной емкости (патент РФ №2002990, опубл. 15.11.1993 г.), обеспечивающий хранение СПГ в транспортной емкости, который включает ее наполнение криожидкостью, хранение при избыточном давлении, отвод образующихся паров, их нагрев в теплообменнике и сброс в атмосферу. Безопасность хранения обеспечивается за счет сброса паров до минимального давления.

Недостатком данного способа является необходимость нагрева паров в теплообменнике, что влечет за собой дополнительные энергозатраты и потери нагретого топлива, которое сбрасывается в атмосферу.

Техническим результатом является исключение потерь углеводородов при осуществлении операций по периодическому и непрерывному сбросу паров при заполнении криогенных резервуаров и хранении в них СПГ.

Технический результат достигается тем, что снижение давления в резервуаре производится при отборе СПГ и избытка паров жидкостно-газовым эжектором, в камере которого производится смешение фаз, после чего двухфазный поток направляется в сепаратор по линии подвода двухфазного потока, где разделяется на фазы, газовая, направляется для технологических нужд резервуарного парка, а жидкая, при соответствии технических характеристик топлива, направляется обратно в хранилище.

Способ поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - алгоритм реализации способа сброса паров из резервуара СПГ;

фиг. 2 - принципиальная схема эжекторной системы для сброса паров СПГ,

где:

1 - резервуар СПГ;

2 - трубопровод для подачи СПГ;

3 - эжектор жидкостно-газовый;

4 - сепарационную емкость;

5 - задвижка;

6 - линия подвода СПГ в эжектор;

7 - линию подвода паровой фазы в эжектор;

8 - трубопровод-отвод газовой фазы;

9 - фильтр;

10 - манометр;

11 - термометр;

12 - линия подвода двухфазного потока;

13 - трубопровод-отвод СПГ.

Способ осуществляется следующим образом. По трубопроводу для подачи СПГ 2 (фиг. 1, 2) транспортируется СПГ и заполняет резервуар СПГ 1, в котором производится контроль давления. При хранении топлива возможно аварийное или периодическое повышение избыточного давления выше номинального. Тогда производится сброс избытка паров СПГ из резервуара для снижения давления. Для обеспечения откачки избытка топлива в технологическую обвязку резервуара СПГ включается жидкостно-газовый эжектор 3 таким образом, что жидкая фаза устремляется в смесительную камеру устройства по линии подвода СПГ в эжектор 6 за счет высоконапорного потока паровой фазы, поступающего по линии подвода паровой фазы в эжектор 7. Двухфазный поток, пройдя жидкостно-газовый эжектор, подается в сепарационную емкость 4 по линии подвода двухфазного потока 12, где разделяется на две фазы: газовую и жидкую. После чего газовая фаза используется в качестве технологических нужд резервуарного парка, направляясь по трубопроводу-отводу газовой фазы 8, а СПГ, при соответствии с требуемыми параметрами давления и температуры системы, контролируемые манометром 10 и термометром 11, транспортируется обратно в резервуар СПГ 1 по трубопроводу-отводу СПГ 13, пройдя очистку на фильтре 9. При несоответствии требуемым параметрам жидкая фаза направляется на подготовку, после чего также транспортируется обратно в резервуар СПГ 1. Откачка избытка топлива сопровождается уменьшением объема в резервуаре СПГ 1, что приводит к снижению давления в нем. Задвижки 5 оборудованы автоматикой и регулируют прохождение потока при необходимости включения в работу газоуравнительной системы.

Способ поясняется следующим примером. Рассмотрен случай, повлекший за собой сброс избытка газовой фазы за счет повышения температуры в резервуаре с 120 К до 140 К и соответственно увеличении давления насыщенных паров.

Для выполнения расчета, теоретически определены следующие параметры:

- состав смеси СПГ (CH4=95,5%; С2Н6=2,3%; N2=1,7% и др.);

- степень сжатия СПГ на входе в эжектор z=0,03671;

- температуру СПГ на входе в эжектор Тж=140 К;

- абсолютное давление СПГ на входе в эжектор Рж=1,102 МПа;

- давление пара на входе в эжектор (после повышения давления) Рг=1,547МПа;

- расход откачиваемого топлива Qж0=4,9 м3/ед;

- давление насыщенных паров Ps=0,6375 МПа.

Исходные параметры соответствуют ГОСТ Р 56851-2016, в котором приведены термодинамические свойства СПГ для различных составов смеси.

Выбор аэродинамической схемы эжектора зависит от наиболее эффективных показателей коэффициента полезного действия (КПД), коэффициента эжекции и приведенной мощности. Таким образом, расчет определяющих показателей работы ЖГЭ необходимо производить по следующим формулам:

- коэффициент полезного действия (формула 1):

где Рж - абсолютное давление СПГ на входе в эжектор, МПа; Рг - давление пара на входе в эжектор, МПа; Рсм - давление смеси на выходе из ЖГЭ, МПа; Qг - расход рабочего потока газа, м3/ед; Qж - расход рабочего потока жидкости, м3/ед.

- коэффициент эжекции (внутренний коэффициент объемного расхода (формула 2):

где - максимальный коэффициент эжекции, зависящий от типа аэродинамической схемы (табл. 1), Вопт - эмпирический коэффициент, зависящий от типа аэродинамической схемы (таблица 1)., - приведенное давление рабочей жидкости;

- мощность, затрачивая на компримирование, при работе эжектора, с точностью до КПД насоса, МВт (формула 3):

- приведенная мощность, затрачиваемая на компримирование (формула 4):

Результаты расчета определяющих параметров приведены в таблице 1.

Наиболее высокие показатели эффективности обеспечивает первый тип аэродинамической схемы устройства.

Преимущество изобретения состоит в том, что газоуравнительная система резервуара СПГ позволяет сократить потери криогенного топлива путем отбора избытка паровой фазы жидкостно-газовым эжектором с конструктивными параметрами, обеспечивающими коэффициент полезного действия устройства 16% и мощность 0,016 МВт.

Способ сброса паров из резервуара сжиженного природного газа (СПГ), включающий наполнение резервуара криожидкостью, хранение при избыточном давлении, отвод образующихся паров, отличающийся тем, что снижение давления в резервуаре производится при отборе СПГ и избытка паров жидкостно-газовым эжектором, в камере которого производится смешение фаз, после чего двухфазный поток направляется в сепаратор по линии подвода двухфазного потока, где разделяется на фазы, газовая направляется для технологических нужд резервуарного парка, а жидкая, при соответствии технических характеристик топлива, направляется обратно в хранилище.
СПОСОБ СБРОСА ПАРОВ ИЗ РЕЗЕРВУАРА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (СПГ)
СПОСОБ СБРОСА ПАРОВ ИЗ РЕЗЕРВУАРА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (СПГ)
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 204.
21.12.2018
№218.016.aa2b

Способ проветривания забоев подземных выработок

Изобретение относится к областям горного дела и строительства и может быть использовано при проведении подземных горных выработок по крепким породам: штолен, штреков, квершлагов, дорожных тоннелей, выработок метро и коллекторов в городском строительстве. Способ проветривания забоев подземных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675605
Дата охранного документа: 20.12.2018
23.12.2018
№218.016.aa84

Полимерглинистый буровой раствор

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, и может найти применение при бурении неустойчивых глинистых пород. Технический результат - высокие ингибирующие свойства и низкие значения показателя фильтрации бурового раствора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675650
Дата охранного документа: 21.12.2018
26.12.2018
№218.016.aad0

Способ получения лигатуры магний-цинк-иттрий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению магниевых лигатур, которые могут быть использованы в качестве легирующих и модифицирующих добавок в производстве сплавов на основе магния и в производстве сталей и чугунов. Способ получения лигатуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675709
Дата охранного документа: 24.12.2018
26.12.2018
№218.016.ab06

Способ определения прочности горных пород в водонасыщенном состоянии

Изобретение относится к физико-механическим испытаниям скальных и полускальных горных пород, имеющих хрупкий характер разрушения, и может быть использовано для оценки их водопрочности при инженерно-геологических изысканиях. Сущность изобретения заключается в следующем. Нагружают высушенные до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676046
Дата охранного документа: 25.12.2018
26.12.2018
№218.016.ab71

Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента

Изобретение может быть использовано в области горнорудной промышленности при обогащении алмазоносных кимберлитовых пород. Способ включает извлечение сапонитсодержащих веществ из оборотной воды методом отстаивания. Пульпу с классом крупности 71 мкм и содержанием взвешенных веществ 90 г/л...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675871
Дата охранного документа: 25.12.2018
16.01.2019
№219.016.b007

Способ горизонтальной соединительной съемки подэтажных горизонтов

Изобретение предназначено для горнодобывающей отрасли и относится к способам производства горизонтальных соединительных съемок подэтажных горизонтов через вертикальные или круто наклонные выработки, состоящим из решения задач центрирования и ориентирования. Способ горизонтальной соединительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677089
Дата охранного документа: 15.01.2019
18.01.2019
№219.016.b0ec

Способ переработки слабомагнитного углеродсодержащего сырья

Изобретение относится к области переработки слабомагнитного углеродсодержащего сырья, преимущественно техногенного, в частности золошлаковых отходов. Способ включает подготовку сырья путем классификации на мелкий и крупный классы, при этом крупный класс направляют на производство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677391
Дата охранного документа: 16.01.2019
24.01.2019
№219.016.b36c

Многокоординатный датчик деформационного мониторинга

Изобретение может быть использовано для деформационного мониторинга различных объектов. Многокоординатный датчик содержит основание с опорой, установленное на основании шаровое сочленение с отверстием, преобразователь линейных одноосных перемещений в виде стержня, предназначенного для контакта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677832
Дата охранного документа: 21.01.2019
14.02.2019
№219.016.ba19

Устройство для деформационного мониторинга при моделировании на образцах искусственных материалов

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования физико-механических свойств образцов искусственных материалов типа бетонов, грунтов, дорожных покрытий, эквивалентных материалов и т.п. Устройство содержит испытательный стенд для формирования образца, источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679645
Дата охранного документа: 12.02.2019
15.02.2019
№219.016.baaf

Шахтная телекоммуникационная система

Изобретение относится к радиотехническим системам и сетевым технологиям и может быть использовано в подземных выработках в качестве автоматизированной шахтной телекоммуникационной системы связи и мониторинга фоновой обстановки шахты, в том числе для своевременного оповещения об опасности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679777
Дата охранного документа: 12.02.2019
Показаны записи 1-4 из 4.
27.09.2013
№216.012.6ede

Вагоноопрокидыватель и способ выгрузки сыпучих грузов из полувагона

Изобретение относится к разгрузочному оборудованию, в частности для полувагонов. Вагоноопрокидыватель (1) содержит поворотный короб (2), выполненный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси (X-X), поворотные средства (20), средства (11) крепления кузова (22) полувагона в поворотном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494033
Дата охранного документа: 27.09.2013
29.08.2018
№218.016.80eb

Способ получения сжиженного природного газа в условиях газораспределительной станции

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям сжижения природного газа (СПГ). Способ получения сжиженного природного газа в условиях газораспределительной станции включает предварительную очистку газа, подогрев газа, расширение газа в турбодетандере, сжижение газа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665088
Дата охранного документа: 28.08.2018
30.11.2018
№218.016.a1ac

Установка сжижения природного газа (спг) в условиях газораспределительной станции (грс)

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям сжижения природного газа (СПГ). Установка сжижения природного газа в условиях газораспределительной станции (ГРС) включает узел очистки газа, турбодетандерный агрегат, компрессор основного цикла и установку сжижения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673642
Дата охранного документа: 28.11.2018
13.03.2020
№220.018.0b93

Способ отбора проб сжиженного природного газа (спг)

Изобретение относится к области получения и подготовки образцов сжиженного природного газа (СПГ) для анализа, в частности к обеспечению закачки пробы СПГ в пробоотборник, и может быть использовано в криогенной газовой промышленности. Способ включает отбор пробы СПГ, ее регазификацию,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716442
Дата охранного документа: 11.03.2020
+ добавить свой РИД