НАКОПЛЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ СПГ В НЕДОГРЕТОМ СОСТОЯНИИ / ACCUMULATION AND STORAGE OF LNG UNCOOLED

23 Apr 2021, 12:20
15m
1223 (Lomonosov st. 9)

1223

Lomonosov st. 9

key Sustainable cold chains Sustainable cold chains

Speaker

Mr Александр Баранов (Университет ИТМО)

Description

Подвод теплоты через тепловое ограждение крупных хранилищ СПГ вызывает среднесуточное испарение не менее 0,1% от их максимального объема. Для хранилищ проекта «Балтийский СПГ» суточные потери в четырех накопительных хранилищах составляют 70 тонн. Пары СПГ сжимают турбокомпрессором, отогревают в теплообменнике до температуры окружающей среды, снова сжимают до давления 6,5 МПа и возвращаю в линию ожижения магистрального природного газа. Образуется «скрытый» рефрижераторный цикл отвода поступающей в хранилище теплоты.
Для отвода теплоты из объема хранилища СПГ можно использовать рефрижераторный цикл. Рабочим веществом такого цикла может быть инертный газ (азот или аргон). Инертный газ (криоагент) поступает в хранилище в сжиженном виде и испаряется при контакте с СПГ. Пары криоагента поддерживают в хранилище давление выше атмосферного.
Контактный обмен теплотой между СПГ и криоагентом, обеспечивает высокую эффективность рекуперацию теплоты.
При величине средней тепловой нагрузки за период накопления и выдачи (96 час) q_Σ =686 кВт , расход жидкого азота составит g_кр≃3,1 кг/с, а жидкого аргона g_кр≃3,9 кг/с. Для получения такого количества криогента можно использовать цикл Капицы или простой дроссельный цикл, в котором в качестве внешней ступени охлаждения будет использован цикл ожижения природного газа.
Перевод СПГ в недогретое состояние не только снимает проблему утилизации его паров образующихся в НХ в ходе реализации технологического цикла, но и улучшает условия отгрузки криопродукта. При транспортировании недогретого СПГ по трубопроводу до заправочного терминала, притоки теплоты через изоляцию, могут быть покрыты за счет теплоты недогрева потока криопродукта. При переохлаждении СПГ до температуры менее 90 К , криопродукт переходит в двухфазное состояние
The supply of heat through the thermal fence of large LNG storage facilities causes an average daily evaporation of at least 0.1% of their maximum volume. For the storage facilities of the Baltic LNG project, the daily losses in the four storage facilities amount to 70 tons. LNG vapors are compressed by a t compressor, heated in a heat exchanger to ambient temperature, compressed again to a pressure of 6.5 MPa and returned to the main natural gas liquefaction line. A "hidden" refrigeration cycle is formed to remove the heat entering the storage.
A refrigeration cycle can be used to remove heat from the LNG storage volume. The working substance of such a cycle can be an inert gas (nitrogen or argon). The inert gas (cryoagent) enters the storage facility in a liquefied form and evaporates upon con-tact with LNG. The vapor of the cryoagent maintains a pressure above atmospheric in the storage.
Contact heat exchange between LNG and cryoagent ensures high efficiency of heat recovery.
With an average heat load for the period of accumulation and delivery (96 hours) of 686 kW, the flow rate of liquid nitrogen will be 3.1 kg / s, and liquid argon - 3.9 kg / s. To obtain such an amount of cryogen, the Kapitsa cycle or a simple throttle cycle can be used, in which the natural gas liquefaction cycle will be used as an external cooling stage.
Transferring LNG to a subcooled state not only removes the problem of utilizing its vapors generated in the storage during the implementation of the technological cycle, but also improves the conditions for shipment of cryoproduct. When transporting sub-cooled LNG through the pipeline to the filling terminal, the heat inflows through the in-sulation can be covered by the subcooled heat of the cryoproduct stream. When LNG is supercooled to a temperature of less than 90 K, the cryoproduct turns into a two-phase state

Publication Impact Factor journals
Position of speaker профессор
Affiliation of speaker Университет ИТМО

Primary authors

Mr Александр Баранов (Университет ИТМО) Ms Екатерина Соколова (Университет ИТМО) Ms Ольга Филатова (Университет ИТМО) Ms Дарья Макарчук (Университет ИТМО)

Presentation Materials