Перевести природный газ в сжиженный газ: расход газа и его калорийность

23.07.202107.12.2020 By alexxlab No comments

Содержание

Что такое сжиженный природный газ (СПГ) и зачем он нужен?

В новостных источниках начинают все чаще упоминаться различные российские СПГ-проекты Газпрома и Новатэка. Давайте кратко рассмотрим, что же такое сжиженный природный газ (СПГ), зачем он нужен и почему так важен для российских компаний.

Что такое сжиженный природный газ (СПГ)?

Из названия очевидно, что СПГ – это газ, доведенный до состояния жидкости. Сжижение происходит в несколько этапов посредством очистки от примесей и охлаждения до температуры -161,5 °С. Ключевым преимуществом сжиженного природного газа перед обычным является уменьшение занимаемого объема сразу в 600 раз. Как следствие, СПГ намного легче перевозить и хранить. В таком виде природный газ может храниться достаточно долго, что позволяет формировать запасы.

Первый СПГ был получен в США в 1917 году, однако в промышленных масштабах начал использоваться лишь в 1960-х годах.

Перевозка сжиженного природного газа (СПГ)

Сжиженный природный газ перевозится в особых криогенных емкостях как морским (танкеры), так и сухопутным способом (вагоны-цистерны). Благодаря этому сжиженный природный газ возможно доставлять в районы, удаленные от традиционных магистральных газопроводов.

После перевозки СПГ снова возвращают в газообразное состояние посредством нагревания.

Зачем нужен сжиженный природный газ (СПГ)?

Области применения СПГ достаточно очевидны:

Газификация удаленных от магистральных трубопроводов районов;
Тепловая и электроэнергия;
Химическая промышленность;
Транспорт;
Создание резервов.

Сжиженный природный газ в России

Строительство первого завода СПГ в России началось в 2006 году. Проект под названием «Сахалин-2» развивал Газпром. Открытие состоялось в 2009 году. В 2010 году производственная мощность составляла 9,6 млн тонн СПГ.

Далее на рынок СПГ вышел Новатэк через проекты «Ямал СПГ» и «Арктик СПГ-2».

1. «Ямал СПГ»

Проект «Ямал СПГ» включает в себя российские мощности по добыче, сжижению и поставкам СПГ. Производство сжиженного газа на первой линии началось в декабре 2017 года при мощности 5,5 млн т/год СПГ. Новатэк запустил вторую и третью линии на заводе «Ямал СПГ» в июле и ноябре 2018 года, а уже в 2019 году они вышли на полную мощность в 17,5 млн т. В 2018 году первые партии СПГ были поставлены танкерами на рынки Европы, Латинской Америки и Азиатско-Тихоокеанского региона. Ранее ожидалось, что уже в марте 2020 года состоится запуск четвертой линии «Ямал СПГ», которая должна довести мощность проекта 18,5 млн т/год СПГ. Линия будет запущена с задержкой из-за замены труб, а использовано будет исключительно российское оборудование. Новатэку принадлежит 53,3% в «Ямал СПГ».

2. «Арктик СПГ-2»

«Арктик СПГ-2» это второй арктический СПГ-завод Новатэка с мощностью в 9,8 млн т/год СПГ. Запустить первую линию проекта планируется не раньше 2022-2023 года, а инвестиции оцениваются в $20-21 млрд. В марте 2019 года Новатэк продал 10%-ю долю в «Арктик СПГ-2» дочернему предприятию французской компании «TOTAL S.A.», а в июле 2019 года была закрыта сделка по продаже еще 30% проекта совместному предприятию японских компаний Mitsui и Jogmec. Вырученные средства будут инвестированы в проект, который в совокупности предполагает строительство трех линий.

Сейчас Россия занимает 4 место в мире по экспорту сниженного природного газа. Спрос на СПГ постоянно растет. Новатэк к 2030 году планирует увеличить производство СПГ с 18,6 млн тонн до 70 млн тонн. Таким образом, Россия может занять до 20% мирового рынка СПГ.

И что же в итоге?

Сжиженный природный газ является «зеленым» источником энергии. Как всем известно, Европа и Китай уже объявили о планах по постепенному сокращению выбросов углекислого газа. Потребление угля продолжает уменьшаться, а сжиженный природный газ пользуется все большим спросом.

В итоге, у данного вида топлива благодаря уникальным свойствам есть существенный потенциал к расширению использования, а инвесторам следует присмотреться к мировым и российским производителям СПГ.

Автор: Алексей Соловцов

Вам может быть интересно:

Базовые знания о финансах и рынках:

Чем отличается сжиженный газ от сжатого

Газ, который добывается из недр земли или является продуктом переработки других углеводородов, может впоследствии использоваться в сжиженном или сжатом виде. В чем заключаются особенности обоих вариантов применения соответствующего топлива?

Что представляет собой сжиженный газ?

Под сжиженным принято понимать природный газ, который из исходного, собственно газообразного состояния переведен в жидкое — посредством охлаждения до очень низкой температуры, порядка минус 163 градусов Цельсия. Объем топлива при этом уменьшается примерно в 600 раз.

Перевозка сжиженного газа требует использования специальных криогенных цистерн, которые способны поддерживать необходимую температуру соответствующего вещества. Преимущество рассматриваемого вида топлива заключается в возможности доставить его в те места, куда проблематично провести обычные газовые трубопроводные магистрали.

Преобразование сжиженного газа в исходное состояние также требует специальной инфраструктуры — регазификационных терминалов. Цикл обработки рассматриваемого вида топлива — добыча, сжижение, транспортировка и регазификация — существенно повышает конечную стоимость газа для потребителя.

Используется топливо, о котором идет речь, обычно в тех же целях, что и природный газ в исходном состоянии, — для обогрева помещений, обеспечения функционирования промышленного оборудования, электростанций, как сырье в некоторых сегментах химической промышленности.

к содержанию ↑

Что представляет собой сжатый природный газ?

Под сжатым, или компримированным, принято понимать природный газ, который, как и сжиженный, также представлен в жидком состоянии, достигаемом, однако, не за счет уменьшения температуры топлива, а за счет увеличения давления в емкости, в которой оно размещено. Объем сжатого газа примерно в 200 раз меньше, чем у топлива в исходном состоянии.

Преобразование природного газа в жидкость с помощью высокого давления — процесс в основном более дешевый, чем сжижение топлива посредством снижения его температуры. Транспортировка рассматриваемого вида газа осуществляется в емкостях, как правило, менее технологически сложных, чем криоцистерны. Регазификация соответствующего вида топлива не требуется: поскольку оно находится под высоким давлением, его легко извлекать из емкостей — достаточно открытия имеющихся на них вентилей. Поэтому стоимость сжатого газа для потребителя в большинстве случаев ниже, чем та, что характеризует сжиженное топливо.

Компримированный газ чаще всего используется в виде топлива на различных транспортных средствах — автомобилях, локомотивах, судах, в газотурбинных двигателях самолетов.

к содержанию ↑

Сравнение

Главное отличие сжиженного газа от сжатого в том, что топливо первого типа получается посредством снижения температуры исходного газообразного вещества, что сопровождается преобразованием его в жидкость. Сжатый газ — это также жидкое топливо, но получается оно посредством его размещения в емкости под большим давлением. В первом случае исходный объем газа превышает обработанный (переведенный в жидкость) примерно в 600 раз, во втором — в 200 раз.

Стоит отметить, что сжиженный газ чаще всего получается путем обработки

В чем преимущества сжиженного природного газа?

Альтернативой природному газу является использование сжиженного природного газа, имеющего ряд преимуществ. В России работы по развитию технологий применения и производства сжиженного газа проводятся более 10 лет. А в США и Европе уже в 30-е годы прошлого века были построены первые заводы по переработке сжиженного газа и его дальнейшей транспортировке. Сейчас, во Франции 60% всего газа поступает в сжиженном виде. Далее на терминалах он регазифицируется (то есть из жидкого переводится в газообразное состояние) и уже далее по трубопроводам поступает к конечным потребителям. В России, благодаря большим запасам природного газа, развитие и применение сжиженного газа было не так актуально, как за рубежом. Поэтому строились тысячекилометровые трубопроводы для природного газа, а развитие и эксплуатация сжиженного газа началась активно только десятилетие назад. Когда начали появляться новые технологии в строительстве, например, стали широко востребованы мобильные бетонные заводы, возникла необходимость в более пристальном внимании к сжиженному газу.

В чем же преимущество сжиженного газа перед природным?

Сжиженный газ представляет собой криогенную жидкость с

температурой -161°С. Из-за этих свойств газ требует особой транспортировки и хранения. Но этот вид топлива самый дешевый вид топлива, даже дешевле дизельного, хотя по энергетической отдаче превосходит любое другое топливо. Благодаря своим свойствам, он легче транспортируется: при сжижении общий объем топлива уменьшается в 600 раз (так, в 35 куб метрах сжиженного газа находится примерно 18000куб метров обычного газа). Удельный вес сжиженного газа вдвое легче воды. А при переводе обратно в газообразное состояние его свойства идентичны свойствам природного газа. Другое его преимущество, это безопасность и не взрывоопасность: ведь сжиженный газ это метан, который в случае аварийного розлива очень быстро испаряется и не накапливается как пропан в углублениях и нишах, тем самым создавая опасность взрыва. Сжиженный газ не токсичен и не подвергает коррозии металл. И является самым экологически чистым видом топлива, т.к. продукты сгорания не вредят окружающей среде.

Расход газа на отопление дома: примерный расчет

Главная » Отопление » Как рассчитать потребление газа на отопление дома

Газ пока еще самый дешевый вид топлива, но стоимость подключения порой очень высокая потому многие хотят предварительно оценить, насколько экономически обоснованы такие расходы. Для этого необходимо знать расход газа на отопление, потом можно будет оценить общую стоимость и сравнить ее с другими видами топлива.

Содержание статьи

Методика расчета для природного газа

Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.

Считаем расход газа по теплопотерям

Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.

Далее можно узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа), в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.

Наименование толпива	Единица измерения	Удельная теплота сгорания в кКал	Удельная теплота сгорания в кВт	Удельная теплота сгорания в МДж
Природный газ	1 м 3	8000 кКал	9,2 кВт	33,5 МДж
Сжиженный газ	1 кг	10800 кКал	12,5 кВт	45,2 МДж
Уголь каменный (W=10%)	1 кг	6450 кКал	7,5 кВт	27 МДж
Пеллета древесная	1 кг	4100 кКал	4,7 кВт	17,17 МДж
Высушенная древесина (W=20%)	1 кг	3400 кКал	3,9 кВт	14,24 МДж

Пример расчета по теплопотерям

Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:

средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8 кВт;
в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
Фактический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки — модулируемые самые экономичные

Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).

Кстати, также можно посчитать необходимое количество топлива любого типа — надо только взять теплоемкость для требуемого топлива.

Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:

расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.

Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.

Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.

Расчет по мощности котла

Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.

Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт = 1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:

в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
Рассчитать потребление газа на отопление дома можно по проектной мощности котла

Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.

По квадратуре

Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:

Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
- при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
- при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
  Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление

Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление, на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.

Расчет расхода сжиженного газа

Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.

Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

Далее считаем:

в день: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
в месяц 17,28 кг * 30 дней = 518,4 кг.

Добавим поправку на КПД котла. Надо смотреть в каждом конкретном случае, но возьмем 90%, то есть, добавим еще 10%, получится, что за месяц расход составит 570,24 кг.

Сжиженный газ — один из вариантов отопления

Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

Масса сжиженного газа в различных баллонах

Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.

И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.

P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

1 литр сжиженного газа весит примерно 0,55 кг и при сжигании даёт примерно 6500 кВт тепла;
в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

Газовое отопление частного дома баллонамиМастер водовед

05 апреля 2015г.

Для эффективного отопления частного дома применяют различные виды топлива. Но среди них самый выгодный это газ. С помощью систем газового отопления в помещениях можно поддерживать необходимую вам температуру. Отопление газом использовать наиболее удобно и эффективно.

В настоящее время, распространяется система обогрева своего дома,это обогрев при помощи газовых баллонов.Конечно у него как у всех способов обогрева дома, имеются свои плюсы и минусы.Итак, приступим к теоретической части.

Обогрев дома производится с помощью двух газов:

1.Бутан (температура кипения О градусов)

2. Пропан (температура кипения —40 градусов)

Сколько кубов газа в литре сжиженного пропана?

При плотности пропана в жидком состоянии коло 508 г/л и молекулярной массе 44,г/моль,все это при делении получается 11,5192 моль в одном килограмме жидкого газа пропана.Из этого следует что один литр жидкого пропана содержит 11.51 моль газа, который при испарении при нормальных условиях займёт объём 22,4 литра. Из этого получим 11,51 моль х 22,4 л/моль = 257,88 л. Зная что в одном кубе газа 1000 литров делим на 257,88 литров и получаем 3,877 литров в одном кубометре газа из баллона.Зная сколько килограмм в баллон нам заправили можем приблизительно рассчитать сколько кубов газа нам необходимо для обогрева

Сколько баллонов газа нам необходимо для обогрева

Вес заполненного на 85% 50-литрового баллона составляет 23,375 кг. Это соответствует 43л жидкого топлива или суммарному объему газа 10 м 3 . При этом пропана в нем не менее 22,4 кг. Наилучшим вариантом является чистый пропан, но по по ГОСТ 15860-84 обязательная пропана в должно быть не менее 60%. Для того, чтобы понять, насколько хватит одного баллона, обратимся к инструкции производителя, где сказано, что котел мощностью 24 кВт потребляет на максимальной мощности примерно 2 кг/ч пропана. Что означает, что при функционировании в полную силу 50 литров хватит на 22,4/2-11,2 часов.

Газ сжижается, поступает в баллоны и при таком состоянии газа можно начинать производство. В результате обработки газа давлением он переходит в жидкое состояние, что позволяет закачивать газ большего объема в баллоны.

Поэтому при минусовой температуре на улице Пропан-Бутановая смесь при выходе из баллона,превращается в газообразное состояние .И так как у Пропана температура испарения меньше, он испаряется в первую очередь,что и приводит к образованию инея на баллонах и уменьшения давления газа на выходе из испарителя. Поэтому работа котла с одним газовым болонам невозможна,из-за маленькой площади испарения.

Но этот основной недостаток можно устранить с помощью газовой гребенки,которая соединит несколько котлов в каскад,что приведет к повышению давления .

А для испарения Бутана необходимо обогреть газовые баллоны с помощью воздушной смеси из котельной подавая ее по гофрированной трубе,или с помощью термоодеяла для газовых баллонов.Что позволит Вам сэкономить до 20% газа за счет подогрева бутана и его полного испарения из баллона.

Подключаем баллон к отопительному котлу через устройство для понижения давления (редуктор).

В то время, когда газ проходит через редуктор он принимает начальное газообразное состояние, а поступая в котел, он сжигается и выделяет достаточно большое количество тепла.

Преимущества при отоплении газовыми баллонами:

Газ экологически чистое топливо.
Стабильность, при отоплении газом давление в трубах стабильно.
Газ не составляет никаких трудностей в эксплуатации.

В последние годы, при строительстве новых домов стали скрупулезно продумывать отопление именно газовыми баллонами.

Так же при использовании системы отопления газовыми баллонами можно использовать теплую воду разогретую системой.

Сейчас очень многие стараются использовать пропан-бутан в баллонах, ведь у него много преимуществ:

Его не тяжело найти в магазинах, на рынке.
У газа высокая теплота сгорания.
Он безопасен в использовании.
Оборудование долговечно.

Газ поступает на эксплуатацию в автоматическом режиме.

Большим плюсом является, что отопление газом возможно и при использовании других видов отопления (Дрова или дизельное топливо).

Газовые баллоны нужно хранить правильно:

Баллоны должны находиться в защищённом месте от попадания на них лучей солнца или осадков.
Использовать можно только те баллоны, которые безукоризненно прошли проверку на исправность.
На газовых баллонах не должны наблюдаться коррозии и механические повреждения.
Остаточное давление не менее 0.05Мпа.
Температура не должна превышать +45 градусов Цельсия, в помещении с баллонами.
Размещение баллонов- 0.5 от газовой плиты и 1 м. от батареи.

Обязательным требованием при хранении газовых баллонов является наличие шкафа. Шкаф с баллонами не стоит устанавливать в комнатах, где существуют полости, так как газ тяжелее воздуха и в случае утечке он будет накапливаться в одном месте. Таким образом, может быть достигнута взрывоопасная концентрация.

Выше перечисленными правилам пренебречь нельзя!

Недостатки при отоплении газовыми баллонами:

1.При покупке газа у непроверенных поставщиков, могут возникнуть проблемы с нестабильной работой системы,за счет большего количества Бутана.

2.Ну и конечно самым важным недостатком отопления газов является взрывоопасность. Несомненно, данную систему отопления должен устанавливать настоящий специалист своего дела.

Заключение

На сегодняшний день, эта система отопления используется в домах, которые находятся за чертой города. Отопление сжиженным газом должно устанавливаться только специалистом с соблюдением всех правил установки. При таких условиях жители загородных домой могут быть уверены в работе данной системы.

Газ-жидкость (GTL)

Исследователи стремились найти способ эффективного преобразования природного газа непосредственно в пригодное для использования жидкое топливо с помощью процессов преобразования газа в жидкое топливо (GTL), поскольку немецкие ученые Фишер и Тропш успешно преобразовали уголь в жидкое топливо в 1920-х годах. Хотя большие суммы денег и усилий были вложены в совершенствование технологии GTL, преобразование метана в углеводородные соединения с более длинной цепью остается энергоемким процессом. В результате количество заводов GTL коммерческого размера остается ограниченным.Перспектива производства жидкого топлива по индивидуальному заказу без каких-либо примесей, связанных с топливом, полученным из сырой нефти, продолжает оставаться конкурентным направлением для большинства основных международных игроков в энергетике.

Хотя SASOL управляет крупными заводами по переработке угля в жидкие углеводороды в Южной Африке с 1950-х годов, следующим коммерческим заводом стал завод ExxonMobil по производству газа из метанола в бензин в Новой Зеландии в 1985 году. 10 000 баррелей в сутки) завод GTL в Малайзии в 1993 г.С 1994 по 2005 год не было введено ни одного нового полномасштабного завода GTL, хотя ряд пилотных проектов и установок был построен на существующих НПЗ. Однако в этот период было сделано несколько крупных объявлений о проектах в Катаре и ряде других богатых газом стран. Стабильно высокие цены на нефть, контролируемые капитальные затраты и мотивация богатых ресурсами правительств, таких как Катар и Нигерия, являются ключевыми факторами, которые будут способствовать дальнейшему развитию проектов GTL.Недавно построенный завод Shell Pearl GTL и, в меньшей степени, завод SASOL Oryx в Катаре, являются крупными инженерными и финансовыми достижениями. Еще неизвестно, смогут ли заводы работать экономично и производить обещанные объемы GTL продукции. Возрождение GTL в США также является захватывающим событием.

Чтобы увидеть недавно построенный завод Shell GTL в Катаре, посмотрите видео ниже

Наиболее часто упоминаемыми конечными продуктами для недавно объявленных проектов GTL были дизельное топливо, базовые масла смазочных материалов и нефтехимия.

Дизель составляет почти половину всех видов автомобильного топлива, транспортируя 70% грузов в мире. Это особенно важно в развивающихся странах, где грузовые автомобили и автобусы, а не частные автомобили с бензиновым двигателем, доминируют в транспортных системах.

На нефтеперерабатывающем заводе процесс температурной перегонки разделяет длинные цепочки жидких углеводородов (C ₁₅ и более высокая сырая нефть) на более мелкие цепочки, отделяя дизельное топливо, бензин, нафту, керосин и более легкие газы от сырой нефти. К сожалению, этот относительно простой процесс сохраняет большую часть примесей исходной сырой нефти в получаемых продуктах. Удаление этих примесей дорогое удовольствие и требует сложных технологических установок. Если примеси, особенно сера, не удаляются, они в конечном итоге выбрасываются в атмосферу (как SO _x и NO _x) из дизельных двигателей автобусов, грузовиков и электрогенераторов.

GTL направлен на производство чистого дизельного и другого транспортного топлива, «идя другим путем» или путем объединения богатых метаном углеводородов в дизельное топливо и другие топливные соединения требуемой длины с использованием каталитических реакций.Процессы GTL также можно модифицировать для производства других жидкостей, таких как нафта (сырье для нефтехимии), смазочные масла и СНГ. Как показано в таблице ниже, жидкое GTL-топливо, произведенное из природного газа, не содержит примесей, поэтому его сжигание намного чище, чем у обычного топлива.

Они могут продаваться по более высокой цене непосредственно на рынке или смешиваться для повышения качества продукта более низкого качества до более высокого качества. Отделение GTL-топлива от обычного (и, следовательно, более грязного) топлива потребует отдельной инфраструктуры для хранения, транспортировки и розничной торговли, что потенциально снизит ценовое преимущество.

Многие в отрасли считают GTL «святым Граалем» газовых технологий. Основными причинами этого стремления являются желание:

Эксплуатировать приблизительно 3 000 триллионов кубических футов из мировых запасов газа в 6 100 триллионов кубических футов, считающихся удаленными или мельчайшими, которые нелегко или экономически недоступны для рынков с помощью трубопроводов или СПГ.
Монетизировать огромные объемы газа, добываемого в сочетании с жидкими углеводородами — сырой нефтью или ШФЛУ — которые неэффективно сжигаются в атмосфере из-за отсутствия жизнеспособных вариантов транспортировки газа.Согласно оценкам одного исследования, операторы выбрасывают в атмосферу 3,5 трлн куб. Футов природного газа в год, большая часть из которых поступает с нефтяных месторождений Африки (в основном, Нигерии и Анголы) и России. Только эти сжигаемые газы потенциально могут производить 1 млн баррелей GTL в день. Кроме того, многие нефтяные месторождения не работают на полную мощность из-за отсутствия жизнеспособных источников попутного газа, добываемого вместе с нефтью.
Производство экологически чистых видов топлива для минимизации воздействия на окружающую среду, которые также можно смешивать для улучшения качества обычных видов топлива без каких-либо потерь в экономии топлива или производительности двигателя.
Производство высококачественных базовых масел, востребованных в современных двигателях.
Экономичное производство безопасных пищевых восков.
Диверсифицировать источники энергии, производя топливо для транспорта из газа и, в ограниченной степени, из угля.

Обещание превратить потраченные впустую или недоиспользованные ресурсы в ценные товары, которые могут иметь повышенную цену из-за их чистоты, соблазняет. Любое волнение должно быть умерено с учетом того факта, что продвигаемые сегодня процессы требуют чрезвычайно дешевого входящего газа, потребляют 40% или более от первоначального содержания энергии газа в процессе и, во многих случаях, не доказаны в крупных коммерческих масштабах.

Все технологии GTL основаны на оригинальном химическом процессе Фишера-Тропша. Этот процесс преобразует смесь синтез-газа из водорода и CO, называемую синтез-газом, в промежуточные продукты с более длинной цепью, такие как жидкое топливо и различные нефтехимические продукты. Это достигается с помощью катализаторов на основе железа, никеля или кобальта. В таблице ниже подробно описаны этапы производства жидкого топлива из природного газа

Экономические сравнения процесса GTL трудно доказать, и они подвержены рыночной шумихе.В таблице ниже приведены приблизительные требования к газу для отбора проб предлагаемых установок GTL.

Если предположить, что установка производительностью 2 000 баррелей в сутки может быть построена и эксплуатироваться экономично, потребуется газовое месторождение с запасами менее 200 млрд куб. Футов в течение 25 лет. При среднем показателе 101 млн. Кубических футов в сутки на 10 000 баррелей и предположении, что большая часть добычи является эквивалентом дизельного топлива, процесс конверсии GTL требует 101 000 млн. Кубических футов в сутки для производства 58 250 млн. Британских тепловых единиц продукции. (Один баррель дизельного топлива содержит 5 825 млн БТЕ.Другими словами, 42% входящей энергии источника газа расходуется в процессе для производства жидкого продукта выходной энергии, в результате чего общая эффективность составляет около 58%.

Автор скептически относится к GTL, пока эффективность и надежность процесса не улучшатся. Есть ряд факторов, которые помешают GTL набрать обороты в ближайшем будущем; стоимость исходного газа продолжает расти одновременно с ростом цен на машиностроение и сталь; Этот процесс оказывается трудным для масштабирования из лаборатории, и правительства находят СПГ и нефтехимические продукты более финансовыми вариантами коммерциализации.

API | Решения для природного газа

Перейти к основному содержанию

Дом
Около
Членство
Карьера в API
Главный экономист
Контакт

Найти
Меню

Природный газ и нефть
- Меню
- Обзор природного газа и нефти
- Wells к потребителю
  - Природный газ и нефть
  - Wells to Consumer
  - Разведка и добыча
    - Скважины к потребителю
    - Разведка и добыча
    - На берегу
    - Офшор
    - Гидроразрыв
    - Натуральный газ
    - Нефтяные пески
    - Горючий сланец
    - Арктика / Аляска
  - Транспортировка нефти и природного газа
    - Скважины к потребителю
    - Транспортировка нефти и природного газа
    - Нефтяные танкеры
    - Трубопроводы
    - Система отслеживания стратегических данных трубопроводов (PSDTS)
    - Железнодорожный транспорт
  - Топливо и переработка
    - Скважины к потребителю
    - Топливо и нефтепереработка
    - НПЗ
    - Топлива
- Информация для потребителей
  - Природный газ и нефть
  - Информация для потребителей
  - Налоги на моторное топливо
    - Информация для потребителей
    - Налоги на моторное топливо
    - Налог на дизельное топливо
    - Налог на бензин
  - Потребительские ресурсы
    - Информация для потребителей
    - Потребительские ресурсы
    - Часто задаваемые вопросы о СТО
    - Безопасность на насосе
    - Безопасное копание вокруг инженерных сетей
    - Факты об энергоэффективности
    - Разумно расходуйте энергию дома
    - Безопасность угарного газа
  - В классе
    - Информация для потребителей
    - В классе
    - Ресурсы для онлайн-образования
    - Энергетические ресурсы
- API Energy Excellence
- Энергетические праймеры
  - Природный газ и нефть
  - Энергетические грунтовки
  - Власть Америки в прошлом — невозможно
  - Энергия и сообщества
  - Заработок в перспективе
  - Энергия и налоги
  - Аляска — состояние энергетики
  - Что такое гидроразрыв?
    - Энергетические грунтовки
    - Что такое гидроразрыв?
    - Почему так важен гидроразрыв для природного газа?
    - В чем разница между удалением сточных вод и гидроразрывом?
    - Какие химические вещества используются при гидроразрыве пласта?
    - Каковы альтернативы снижению эффективности гидроразрыва пласта?
    - Я слышал, что гидроразрыв пласта связан с раком. Это правда?
    - Сколько воды используется для гидроразрыва пласта?
    - Как защищаются грунтовые воды во время гидроразрыва пласта?
    - Вызывает ли гидроразрыв водопроводных кранов возгорание?
    - Сколько рабочих мест создано в нефтегазовой отрасли?
    - Вызывает ли гидроразрыв землетрясений?
    - Что такое мифы о ГРП?

Виртуальный специальный выпуск: конверсия природного газа и газовых жидкостей в метанол, другие оксигенаты, компоненты бензина, олефины и другие нефтехимические продукты — выбор статей

Виртуальный специальный выпуск: Конверсия природного газа и газовых жидкостей в метанол, другие оксигенаты, компоненты бензина, олефины и другие нефтехимические продукты: сборник опубликованных исследований (2010–2015 гг. )

33 статьи, собранные в этом виртуальном специальном выпуске, посвящены различным темам, связанным с конверсией углеводородного сырья, которое потенциально может быть получено из прекурсоров природного газа (например,(например, сжиженный природный газ — НГЛ, метанол и другие оксигенаты) в более ценные, более сложные углеводороды с более высоким числом атомов углерода. Эти процессы превращения обычно включают катализаторы, и характеристики и характеристики различных катализаторов рассматриваются в некоторых из включенных рукописей. Рукописи, составляющие этот сборник VSI, были опубликованы Journal of Natural Gas Science and Engineering в период с 2010 по июль 2015 года. Каждая статья, включенная в сборник, представляет собой отдельный анализ и исследование по соответствующей теме, прошедшей проверку журнала. строгая редакционная система рецензирования.

В совокупности этот набор опубликованных статей дает ключевое представление о прогрессе, достигнутом в направлении лучшего понимания соответствующих методов исследования, аналитических инструментов, технологий, катализаторов и алгоритмов оптимизации, задействованных в процессах конверсии углеводородов в конкретные жидкие продукты. В некоторых статьях также рассматриваются последствия для затрат и эффективности, а также другие коммерческие и экологические вопросы.

Статьи, собранные в этом виртуальном специальном выпуске JNGSE, разделены на 5 категорий:

Введение в этот виртуальный специальный выпуск JNGSE и резюме скомпилированных статей о преобразовании жидкости (т.э., эта статья)
Конверсии в метанол и диметиловый эфир (DME)
Конверсия газа и метанола в углеводороды бензинового ряда и присадки к бензинам
Оптимизация конверсии олефиновых продуктов
Переоборудование на прочую нефтехимию

Обратите внимание, что опубликованные статьи, касающиеся конверсии газа в жидкость (GTL) и газа в синтез-газ, не включены в этот сборник, поскольку они рассматриваются в другом недавнем виртуальном специальном выпуске JNGSE, посвященном технологиям GTL.JNGSE недавно опубликовал другой VSI под названием « Каталитическая конверсия природного газа и метана в синтез-газ и не только: сборник опубликованных исследований (с 2009 по 2015 год) » (Wood, 2015), в котором рассматривается конверсия природного газа в жидких углеводородов через синтез-газ или другими путями, многие из которых используют те или иные формы синтеза Фишера-Тропша (FT) для производства ценных жидких продуктов. F-T также используется во многих методах, обсуждаемых в рукописях по жидкостному преобразованию, включенных в этот VSI.Читатели, интересующиеся в целом процессами и катализаторами F-T, найдут интересующие рукописи в этой VSI и в той, которая посвящена конверсии газа.

Просмотреть список других связанных виртуальных проблем

Journal of Natural Gas Science & Engineering постоянно проявляет интерес к темам, касающимся преобразования природного газа, газожидкостной и углеводородной жидкости, синтез-газа, синтеза Фишера-Тропша и других процессов, превращающих такое сырье в ценные жидкие продукты, включая оксигенаты, углеводороды бензинового ряда. , олефины и другие продукты нефтехимии.Я надеюсь, что статьи, представленные в этом сборнике, не только дадут вам идеи для разработки ваших собственных текущих исследовательских приложений, но также вдохновят вас отправлять рукописи ваших текущих и будущих оригинальных исследовательских работ в этот журнал.

Д-р Дэвид А. Вуд
Главный редактор
Журнал науки и техники в области природного газа
(Июль 2015)

Перечень статей по категориям

1. Введение в виртуальный специальный выпуск JNGSE и резюме скомпилированных статей о конверсии газа и углеводородной жидкости

Дэвид А. Вуд, Конверсия природного газа и газовых жидкостей в метанол, другие оксигенаты, компоненты бензина, олефины и другие нефтехимические продукты: сборник опубликованных исследований (2010–2015 гг.) , Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26 , 780–781.

2. Конверсии в метанол и диметиловый эфир (DME)

Флейш, Т.Х., Басу, А., Силлс, Р.А., 2012. Внедрение и продвижение нового чистого глобального топлива: состояние разработок DME в Китае и за его пределами, Journal of Natural Gas Science and Engineering 9, 94-107.

Вакили, Р., Рахимпур, М. Р., Эсламлуэян, Р., 2012. Включение стратегии оптимизации дифференциальной эволюции (DE) для повышения скорости производства водорода и ДМЭ с помощью одноступенчатого реактора-теплообменника ДМЭ с мембранной системой, Journal of Natural Gas Science and Engineering 9, 28-38.

Самими Ф., Кабири С., Мирвакили А., Рахимпур М. Р., 2013a. Одновременный синтез диметилового эфира и дегидрирование декалина в оптимизированном термопарном двухмембранном реакторе, Journal of Natural Gas Science and Engineering 14, 77-90.

Фарниай, М., Аббаси, М., Расулзаде, А., Рахимпур, М.Р., 2013. Увеличение производства метанола, ДМЭ и водорода за счет использования селективных водородопроницаемых мембран в новом интегрированном двухмембранном реакторе с термическими двойными связями, Journal of Natural Газовая наука и инженерия 14, 158-173.

Самими Ф., Баят М., Рахимпур М.Р., Кешаварз П., 2014a. Математическое моделирование и оптимизация синтеза ДМЭ в двух последовательно соединенных сферических реакторах, Journal of Natural Gas Science and Engineering 17, 33-41.

Самими, Ф., Кабири, С., Рахимпур, М.Р., 2014b. Оптимальные рабочие условия термически двойного двойного мембранного реактора для одновременного синтеза метанола, дегидратации метанола и дегидрирования метилциклогексана, Journal of Natural Gas Science and Engineering 19, 175-189.

Сингх А.П., Сингх С., Гангули С., Патвардхан А.В., 2014. Паровая конверсия метана и метанола в смоделированных макро- и микромасштабных мембранных реакторах: селективное разделение водорода для оптимального преобразования, Journal of Natural Gas Science and Инженерное дело 18, 286-295.

Фарниай, М., Аббаси, М., Рахнама, Х., Рахимпур, М.Р., 2014a. Одновременное производство метанола, ДМЭ и водорода в термически двойном реакторе с различными эндотермическими реакциями: Применение реакций дегидрирования циклогексана, метилциклогексана и декалина, Journal of Natural Gas Science and Engineering 19, 324-336.

Фарси, М., 2014в. Производство ДМЭ в многоступенчатых реакторах со сферическими мембранами с радиальным потоком: проектирование и моделирование реакторов, Journal of Natural Gas Science and Engineering 20, 366-372.

Ким, У.И., Ли, К., Ли, К.С., 2015. Характеристики распыления и распыления топлив с изобутеновой смесью ДМЭ, Journal of Natural Gas Science and Engineering 22, 98-106.

3. Конверсия газа и метанола в углеводороды бензинового ряда и добавки к бензину

Арабпур, М., Рахимпур, М.Р., Ираншахи, Д., Рэйсси, С., 2012. Оценка максимального производства бензина в реакциях синтеза Фишера-Тропша в технологии GTL: дискретный подход, Journal of Natural Gas Science and Engineering 9, 209-219.

Баят, М., Рахимпур, М.Р., 2013. Увеличение производства бензина с помощью нового многофункционального реактора Фишера-Тропша: моделирование и оптимизация, Journal of Natural Gas Science and Engineering 11, 52-64.

Баят, М., Хамиди, М., Дехгани, З., Рахимпур, М.Р., Шариати, А., 2013. Процесс реакции с усилением сорбции в синтезе Фишера-Тропша для производства бензина и водорода: математическое моделирование, Journal of Natural Gas Science and Engineering 14, 225-237.

Самими, Ф., Кабири, С., Мирвакили, А., Рахимпур, М. Р., 2013. Концепция интегрированного термически двойного реактора для одновременного производства метанола, водорода и бензина с помощью метода дифференциальной эволюции, Journal of Natural Gas Science and Engineering 14, 144-157.

Sadeghi, S., Haghighi, M., Estifaee, P., 2015. Метанол для очистки бензина на наноструктурированном катализаторе CuO-ZnO / HZSM-5: влияние обычного и ультразвукового синтеза со пропиткой на каталитические свойства и характеристики, Journal of Наука и техника в области природного газа 24, 302-310.

Галадима, А., Мураза, О., 2015. От производства синтез-газа до синтеза метанола и потенциальной модернизации до углеводородов бензинового ряда: обзор, Journal of Natural Gas Science and Engineering 25, 303-316.

Фарси, А., Моради, А., Гадер, С., Шадраван, В., Манан, З.А., 2010. Исследование кинетики прямой конверсии природного газа за счет окислительного сочетания метана, Journal of Natural Gas Science and Engineering 2, 270- 274.

Behroozsarand, A., Shafiei, S., 2010. Многоцелевая оптимизация реактивной дистилляции с термической связью с использованием недоминируемого генетического алгоритма сортировки-II, Journal of Natural Gas Science and Engineering 3, 365-374.

Рахимпур, Р.М., Горбани А., Асиии А., Шариати А., 2011. Конверсия природных продувочных газов нефтеперерабатывающих заводов в жидкие углеводороды в контуре GTL с мембранами, селективными по водороду: альтернатива сжиганию газа, Journal of Natural Gas Science and Engineering 3, 461-475.

Горбани, А., Джафари, М., Рахимпур, М.Р., 2013. Сравнительное моделирование контура конверсии нового газа в жидкость (GTL) в качестве альтернативы определенному факелу на нефтеперерабатывающем заводе, Journal of Natural Gas Science and Engineering 11, 23 -38.

Ghareghashi, A., Ghader, S., Hashemipour, H., Moghadam, HR, 2013. Сравнение прямоточного и противоточного режимов синтеза Фишера-Тропша в двух последовательных реакторах окислительного сочетания метана и Фишера-Тропша , Журнал газовой науки и техники 14, 1-16.

4. Оптимизация конверсии олефиновых продуктов

Nakhaei Pour, A.N., Housaindokht, M.R., 2013. Отношение олефина к парафину как функция размера частиц катализатора в синтезе Фишера-Тропша с использованием железного катализатора, Journal of Natural Gas Science and Engineering 14, 204-210.

Нун, Д., Зохур, Б., Сенкан, С., 2014. Окислительное связывание метана с тканями из нановолокон La2O3-CeO2: исследование инженерных реакций, Журнал науки и техники природного газа 18, 406-411.

Фарси, М., 2014. Тепловая интеграция дегидрирования изобутана и гидрирования нитробензола до анилина в радиальных реакторах с движущимся слоем: моделирование и исследование работоспособности, Journal of Natural Gas Science and Engineering 19, 23-31.

Каримипурфард, Д., Кабири, С., Рахимпур, М.Р., 2014. Новая интегрированная термически двойная конфигурация для парового риформинга метана, окисления метана и дегидрирования пропана, Journal of Natural Gas Science and Engineering 21, 134-146.

Фарси, М., 2014. Оптимальное состояние реакторов с радиальным потоком и движущимся слоем для увеличения производства изобутена за счет теплового взаимодействия дегидрирования изобутана и гидрирования нитробензола, Journal of Natural Gas Science and Engineering 19, 295-302.

Ватани, А., Джаббари, Э., Аскари, М., Торанги, М.А., 2014. Кинетическое моделирование окислительного связывания метана на катализаторе Li / MgO с помощью генетического алгоритма, Journal of Natural Gas Science and Engineering 20, 347-356.

Ростами, Р. Б., Гавипур, М., Бехбахани, Р. М., Агаджафари, А., 2014. Улучшение характеристик SAPO-34 в реакции МТО за счет использования метода синтеза катализатора со смешанным шаблоном, Journal of Natural Gas Science and Engineering 20, 312-318 .

Гавипур, М., Бехбахани, Р.М., Ростами, Р. Б., Лемраски, А. С., 2014. Метанол / диметиловый эфир в легкие олефины по сравнению с SAPO-34: всестороннее сравнение распределения продуктов и характеристик катализатора, Journal of Natural Gas Science and Engineering 21, 532-539.

Абдоллахи, С., Гавипур, М., Назари, М., Бехбахани, Р.М., Моради, Г.Р., 2015. Влияние статического старения и старения при перемешивании на физико-химические свойства SAPO-18 и его характеристики в процессе MTO, Journal of Natural Gas Science and Engineering 22, 245-251.

Ярипур, Ф., Шариатиния, З., Сахебдельфар, С., Ирандухт, А., 2015. Обычный гидротермальный синтез наноструктурированных катализаторов H-ZSM-5 с использованием различных шаблонов для производства легких олефинов из метанола, Journal of Natural Gas Science and Engineering 22, 260-269.

Ахмадпур, Дж., Тагизаде, М., 2015. Каталитическое превращение метанола в пропилен на мезопористых цеолитах ZSM-5 с высоким содержанием кремнезема, приготовленных с помощью различных комбинаций мезогенных темплатов, Journal of Natural Gas Science and Engineering 23, 184-194.

5. Переработка прочих нефтехимических продуктов

Мирвакили А., Херави М., Каримипурфард Д.

Перевести природный газ в сжиженный газ: расход газа и его калорийность