RU2534832C2 - Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline - Google Patents

Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline Download PDF

Info

Publication number
RU2534832C2
RU2534832C2 RU2012153637/06A RU2012153637A RU2534832C2 RU 2534832 C2 RU2534832 C2 RU 2534832C2 RU 2012153637/06 A RU2012153637/06 A RU 2012153637/06A RU 2012153637 A RU2012153637 A RU 2012153637A RU 2534832 C2 RU2534832 C2 RU 2534832C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
gas
pipeline
natural gas
low
Prior art date
Application number
RU2012153637/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012153637A (en
Inventor
Виктор Михайлович Гуреев
Эмануил Борисович Мац
Герман Викторович Демидов
Михаил Викторович Гуреев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2012153637/06A priority Critical patent/RU2534832C2/en
Publication of RU2012153637A publication Critical patent/RU2012153637A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534832C2 publication Critical patent/RU2534832C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method is intended for the distribution of low-pressure natural gas to consumers with the production of liquefied gas. The method lies in the extraction of a gas flow from the high-pressure main pipeline, its expansion in a multistage turbine with the production of mechanical energy, heat exchange in a heat exchanger and distribution of the received low-pressure gas to the consumer, at that the gas from the high-pressure main pipeline is directed to an input of a heat carrier loop in a heat exchanger and cooled, while at the loop output it is directed to a multistage turbine where the cooled gas flow is expanded up to a pressure less than the preset distribution pressure in the low-pressure pipeline, at which the fed flow of the liquefied natural gas changes its parameters and aggregative state, transiting from a single-phase state at the multistage turbine input to a double-phase state at the turbine output; at that a liquid phase is separated from the latter and sent for distribution to the liquefied gas pipeline while the remaining part upon separation is sent to the input of the cold carrier loop in the heat exchanger to heat it up for heat exchange with the flow of the liquefied natural gas fed from the high-pressure main pipeline, and further this part is compressed in a bootstrap system up to a pressure equal to the pressure in the low-pressure pipeline, heating it up simultaneously up to positive temperature values, and then it is sent for distribution to the low-pressure pipeline; at that for the compression of this gas part in the compressor mechanical expansion energy is used, which is received at the multistage turbine; moreover, the separation of the liquefied natural gas part takes place after each stage of the turbine.
EFFECT: development of a highly-efficient method of natural gas distribution with simultaneous maximum output of liquefied gas due to mechanical energy produced in result of expansion when pressure drop occurs in the high-pressure main pipeline and low-pressure pipeline.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано на газораспределительных станциях, где можно использовать энергию, обусловленную перепадом давлений, в частности, где в процессе раздачи природного газа потребителям производят понижение его давления, а выделяемую при расширении газа механическую энергию, обычно безвозвратно теряемую, используют для получения сжиженного газа, который в настоящее время широко используется в различных отраслях экономики и экспортных поставках.The invention relates to the field of power engineering and can be used at gas distribution stations where it is possible to use energy due to a pressure difference, in particular, where during the distribution of natural gas to consumers, its pressure is reduced, and the mechanical energy released during gas expansion is usually irretrievably lost, used to produce liquefied gas, which is currently widely used in various sectors of the economy and export deliveries.

Известно, что при раздаче природного газа из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления для промышленного и\или коммунально-бытового назначения происходит охлаждение расширяющегося потока газа (Ионин А.А. Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1989 г., с.172 раздел «Подогрев газа на ГРС»).It is known that when natural gas is distributed from a high-pressure main pipeline to a low-pressure pipeline for industrial and / or domestic purposes, the expanding gas stream is cooled (Ionin A.A. Gas supply. M: Stroyizdat, 1989, p. 172 section "Gas heating at GDS").

Недостатком этого способа раздачи является необходимость проведения процесса подогрева выходного потока газа низкого давления до положительных температур, что ведет к дополнительным затратам энергии и снижению эффективности способа.The disadvantage of this distribution method is the need for the process of heating the output stream of low pressure gas to positive temperatures, which leads to additional energy costs and reduce the efficiency of the method.

Известен «Способ подготовки природного газа к подаче потребителю с комплексным использованием энергии природного газа, система для его реализации, энергохолодильный агрегат и энергопривод с лопаточной машиной, газовый холодильник и льдогенератор» (Патент РФ №2264581, опубл. 20.11.2005 г., с приоритетом от 05.04.2004, МПК7 F17D 1/04; F25B 11/00), который заключается в способе подготовки природного газа к подаче потребителю с комплексным использованием энергии природного газа путем расширения природного газа в, по меньшей мере, одном детандере электрохолодильного агрегата (ЭХА), отвода механической энергии каждого детандера для привода электрогенератора соответствующего ЭХА и пропускания выходящего из ЭХА охладившегося в детандере газа перед подачей его потребителю через, по меньшей мере, один теплообменник холодильника.The well-known "Method of preparing natural gas for supplying a consumer with the integrated use of natural gas energy, a system for its implementation, an energy refrigerating unit and an electric drive with a shovel, a gas refrigerator and an ice maker" (RF Patent No. 2264581, publ. November 20, 2005, with priority on 05.04.2004, MPK 7 F17D 1/04; F25B 11/00), which lies in a method of training a natural gas feed to the consumer with the complex using natural gas energy by expansion of natural gas in at least one expander elektroholodil th assembly (ECA), removal of mechanical energy to drive the expander each corresponding electric echo and transmission ECA exiting expander Refrigerate gas before feeding it to the consumer via at least one heat exchanger cooler.

Недостатком указанного способа использования энергии, обусловленной понижением давления газа, является конструктивная сложность установки, которая определяется требованием согласования частоты вращения турбодетандера с электрогенератором и необходимостью подогрева выходного потока газа низкого давления после турбодетандера до положительных температур, что ведет к дополнительным затратам энергии и снижению эффективности способа.The disadvantage of this method of using energy due to a decrease in gas pressure is the structural complexity of the installation, which is determined by the requirement of matching the rotational speed of the turbo expander with an electric generator and the need to heat the output low-pressure gas stream after the turbo expander to positive temperatures, which leads to additional energy costs and a decrease in the efficiency of the method.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому и взятому в качестве прототипа является «Способ использования энергии технологических перепадов давления газа в системах транспорта и устройство для его осуществления» (Патент RU №2079041, опубл. 10.05.1997 г., с приоритетом 14.02.1995 г., МПК F17D 1/075), в котором газ, подаваемый из магистрального трубопровода, расширяют в турбодетандере с получением механической энергии и охлажденного газа для использования последнего в теплообменнике и подаче полученного газа низкого давления потребителю, при этом для более полного использования энергии перепада давления газа его расширяют в нескольких последовательно установленных турбодетандерах при постоянном отводе механической энергии с использованием электрогенераторов ограниченной мощности, кроме того, охлажденный газ может подаваться в конденсатосборники, а также перед подачей в турбодетандер газ может подогреваться.The closest in technical essence to the claimed and taken as a prototype is the "Method of using the energy of technological pressure drops of gas in transport systems and a device for its implementation" (Patent RU No. 2079041, publ. 05/10/1997, with priority 02/14/1995 g ., IPC F17D 1/075), in which the gas supplied from the main pipeline is expanded in a turboexpander to produce mechanical energy and chilled gas for use in the heat exchanger and supply of the obtained low pressure gas to the consumer, In order to make full use of the energy of the gas pressure differential, it is expanded in several successively installed turbo-expanders with constant removal of mechanical energy using limited-power generators, in addition, the cooled gas can be supplied to the condensate collectors, and the gas can also be heated before being fed to the turbo-expander.

Основным недостатком указанного способа использования энергии, обусловленной необходимостью понижения давления газа, является конструктивная сложность установки, которая определяется требованием согласования частоты вращения ступенчатых турбодетандеров с электрогенератором и необходимость подогрева потока газа высокого давления перед турбодетандером, что ведет к дополнительным затратам по выработке энергии и снижению эффективности способа в целом.The main disadvantage of this method of using energy, due to the need to lower the gas pressure, is the structural complexity of the installation, which is determined by the requirement of matching the speed of the step turbine expanders with the electric generator and the need to heat the high pressure gas stream before the turboexpander, which leads to additional costs for energy generation and a decrease in the efficiency of the method generally.

Решаемой задачей изобретения является создание высокоэффективного способа раздачи природного газа на газораспределительных станциях при транспортировании потребителю из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления путем получения максимального количества сжиженного газа за счет механической энергии, полученной при расширении от перепада давлений в магистральном трубопроводе высокого и трубопроводе низкого давления без дополнительных затрат энергии на нагрев или охлаждение в процессе транспортировании.The object of the invention is the creation of a highly efficient method of distributing natural gas at gas distribution stations when transporting a consumer from a high-pressure main pipeline to a low pressure pipeline by obtaining the maximum amount of liquefied gas due to mechanical energy obtained from expansion from pressure drops in the high-pressure main and low-pressure pipelines without additional energy costs for heating or cooling during transport education.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание высокоэффективного способа раздачи природного газа с одновременным получением максимального количества сжиженного газа за счет механической энергии, полученной при расширении от перепада давлений в магистральном трубопроводе высокого давления и трубопроводе низкого давления.The technical result of the claimed invention is the creation of a highly efficient method for distributing natural gas while simultaneously obtaining the maximum amount of liquefied gas due to mechanical energy obtained from expansion from pressure drops in the high-pressure main pipeline and the low-pressure pipeline.

Технический результат достигается тем, что в способе раздачи природного газа с одновременной выработкой сжиженного газа при транспортировании потребителю из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления, заключающийся в подаче потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления, расширении его в многоступенчатой турбине с получением в ней механической энергии, теплообмене в теплообменнике и раздаче полученного газа низкого давления потребителю, подаваемый поток сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления направляют на вход тракта горячего теплоносителя теплообменного устройства и охлаждают, а на выходе из тракта его направляют в многоступенчатую турбину, где охлажденный поток подаваемого природного газа расширяют до давления меньше заданного давления подачи потребителю в трубопроводе низкого давления с получением в ней механической энергии, при котором подаваемый поток сжатого природного газа меняет свои параметры и свое агрегатное состояние, переходя из однофазного на входе в многоступенчатую турбину в двухфазный поток на выходе из нее, при этом из последнего отделяют в сепараторе жидкую фазу и направляют для раздачи в трубопровод сжиженного газа, а оставшуюся после отделения часть потока направляют на вход тракта холодного теплоносителя теплообменного устройства для подогрева при теплообмене с подаваемым потоком сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления и далее сжимают эту часть в дожимающем компрессоре до давления, равного давлению в трубопроводе низкого давления, одновременно нагревая ее до положительных температур, а затем направляют для раздачи в трубопровод низкого давления, причем на сжатие этой части природного газа в компрессоре используют механическую энергию расширения, полученную в многоступенчатой турбине, при этом отделение сжиженной части природного газа осуществляют после каждой ступени турбины.The technical result is achieved in that in a method for distributing natural gas while simultaneously generating liquefied gas during transportation to a consumer from a high pressure main pipeline to a low pressure pipeline, which comprises supplying a stream of compressed natural gas from a high pressure main pipeline, expanding it in a multi-stage turbine to obtain mechanical energy, heat transfer in the heat exchanger and distribution of the obtained low-pressure gas to the consumer, the supplied stream of compressed The natural gas from the main high pressure pipeline is directed to the inlet of the hot coolant path of the heat exchanger device and cooled, and at the outlet of the path it is directed to a multi-stage turbine, where the cooled natural gas feed stream is expanded to a pressure lower than the specified supply pressure to the consumer in the low pressure pipeline to obtain mechanical energy, in which the supplied stream of compressed natural gas changes its parameters and its state of aggregation, passing from single-phase and at the inlet of a multi-stage turbine into a two-phase stream at the outlet from it, the liquid phase is separated from the latter in a separator and sent for distribution to the liquefied gas pipeline, and the remaining part of the stream after separation is sent to the inlet of the cold coolant path of the heat exchanger for heating during heat exchange with the supplied stream of compressed natural gas from the main high-pressure pipeline and then compress this part in the booster compressor to a pressure equal to the pressure in the low-pressure pipeline I, while heating it to positive temperatures, and then sent for distribution to a low pressure pipeline, and the compression of this part of the natural gas in the compressor uses the mechanical expansion energy obtained in a multi-stage turbine, while the liquefied part of the natural gas is separated after each stage of the turbine .

Оставшуюся часть потока после отделения сжиженной части в процессе сжатия в дожимающем компрессоре одновременно нагревают до температуры, по меньшей мере, 18-20 градусов по Цельсию без дополнительных затрат энергии на нагрев.The remaining part of the stream after separation of the liquefied part during compression in a booster compressor is simultaneously heated to a temperature of at least 18-20 degrees Celsius without additional energy costs for heating.

Многоступенчатую турбину проектируют со ступенями, степени расширения газа в каждой из которых выбирают с возможностью обеспечения сжиженной части, не превышающей 5-6% от общего расхода газа через ступень.A multi-stage turbine is designed with stages, the degree of expansion of the gas in each of which is selected with the possibility of providing a liquefied part, not exceeding 5-6% of the total gas flow through the stage.

Для пояснения технической сущности изобретения рассмотрим Фигуру, на которой представлено устройство, реализующее предлагаемый способ раздачи природного газа с одновременной выработкой сжиженного газа при транспортировании потребителю из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления, где:To clarify the technical essence of the invention, we consider the Figure, which shows a device that implements the proposed method of distribution of natural gas with the simultaneous production of liquefied gas during transportation from the main high-pressure pipeline to the low-pressure pipeline, where:

1 - магистральный трубопровод высокого давления;1 - trunk pipeline high pressure;

2 - многоступенчатая турбина;2 - multistage turbine;

3 - теплообменное устройство;3 - heat exchange device;

4 - трубопровод низкого давления;4 - low pressure pipeline;

5 - сепаратор;5 - separator;

6 - трубопровод сжиженного газа;6 - liquefied gas pipeline;

7 - дожимающий компрессор.7 - booster compressor.

Стрелками на фигуре показана схема направления движения потока сжатого природного газа при раздаче этого газа из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления. Устройство содержит: магистральный трубопровод высокого давления природного газа 1, который сообщен со входом многоступенчатой турбины 2 через тракт горячего теплоносителя теплообменного устройства 3. Выход многоступенчатой турбины 2 через сепаратор 5 сообщен со входом тракта холодного теплоносителя теплообменного устройства 3 и со входом трубопровода сжиженного газа 6. После теплообменного устройства 3 газ попадает в дожимающий компрессор 7 и затем в трубопровод низкого давления 4.The arrows in the figure show a diagram of the direction of flow of compressed natural gas during the distribution of this gas from the main high-pressure pipeline to the low-pressure pipeline. The device comprises: a high-pressure main pipeline of natural gas 1, which is connected to the inlet of the multi-stage turbine 2 through the hot coolant path of the heat exchanger 3. The output of the multi-stage turbine 2 through the separator 5 is connected to the input of the cold coolant path of the heat exchanger 3 and with the inlet of the liquefied gas pipeline 6. After the heat exchange device 3, the gas enters the booster compressor 7 and then into the low pressure pipe 4.

Работает устройство для реализации «Способа раздачи природного газа с одновременной выработкой сжиженного газа при транспортировании потребителю из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления» следующим образом.A device is operating to implement a “Method for distributing natural gas while simultaneously generating liquefied gas during transportation to a consumer from a high pressure main pipeline to a low pressure pipeline” as follows.

Подаваемый поток сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления направляют на охлаждение в теплообменное устройство 3 по тракту горячего теплоносителя и охлаждают его. Из теплообменного устройства 3 сжатый природный газ направляют на вход многоступенчатой турбины 2, где энергию сжатого природного газа преобразуют в механическую энергию. Давление сжатого природного газа на выходе из многоступенчатой турбины 2 будет ниже давления в трубопроводе 4 низкого давления (потребителю). Расширение газа в многоступенчатой турбине 2 до давления меньше заданного давления подачи потребителю в трубопроводе 4 низкого давления, что приводит к изменению параметров газа до состояния, при котором подаваемый поток сжатого природного газа переходит из однофазного на входе в многоступенчатую турбину в двухфазный на выходе из нее, при этом одна часть которого выпадает в конденсат (жидкую фазу), получая сжиженную часть природного газа, а другая часть - газ низкого давления. Выход многоступенчатой турбины 2 сообщен с сепаратором 5, в котором одну сжиженную часть природного газа отделяют и направляют в трубопровод сжиженного газа 6 для раздачи по другому применению, например, промышленному, а другую оставшуюся после отделения часть сжатого природного газа низкого давления направляют в теплообменное устройство 3 на вход холодного теплоносителя теплообменного устройства для подогрева при теплообмене с подаваемым потоком сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления 1 и сжимают эту часть в дожимающем компрессоре 7 до давления, равного давлению в трубопроводе низкого давления, обеспечивая требуемое для потребителя давление природного газа и одновременно нагревая ее до положительных температур, а затем направляют для раздачи в трубопровод низкого давления 4. Энергию сжатия в дожимающем компрессоре 7 получают за счет использования механической энергии расширения природного газа в многоступенчатой турбине 2, на выходе которой получают максимальный выход сжиженного газа, равный общему количеству выпадающей жидкой фазы через ступени в многоступенчатой турбине 2, при этом после каждой ее ступени отделяют сжиженную часть природного газа в сепараторе.The supplied stream of compressed natural gas from the high-pressure main pipeline is sent for cooling to the heat exchange device 3 along the hot coolant path and is cooled. From the heat exchange device 3, the compressed natural gas is sent to the inlet of the multi-stage turbine 2, where the energy of the compressed natural gas is converted into mechanical energy. The pressure of the compressed natural gas at the outlet of the multi-stage turbine 2 will be lower than the pressure in the low pressure pipe 4 (consumer). The expansion of gas in a multi-stage turbine 2 to a pressure lower than a predetermined supply pressure to the consumer in the low pressure pipe 4, which leads to a change in gas parameters to a state in which the supplied stream of compressed natural gas passes from a single-phase at the inlet of the multi-stage turbine to a two-phase at its outlet, while one part of which falls into condensate (liquid phase), receiving a liquefied part of natural gas, and the other part is a low-pressure gas. The output of a multi-stage turbine 2 is connected to a separator 5, in which one liquefied part of natural gas is separated and sent to a liquefied gas pipeline 6 for distribution to another application, for example, industrial, and the other part of the low-pressure compressed natural gas remaining after separation is sent to a heat exchange device 3 to the inlet of a cold coolant heat exchanger for heating during heat exchange with a supplied stream of compressed natural gas from a high-pressure main pipeline 1 and compress this part in the booster compressor 7 to a pressure equal to the pressure in the low pressure pipeline, providing the pressure of natural gas required for the consumer and at the same time heating it to positive temperatures, and then sent for distribution to the low pressure pipeline 4. The compression energy in the booster compressor 7 is obtained by use of mechanical energy of natural gas expansion in a multi-stage turbine 2, at the output of which the maximum output of liquefied gas is obtained, equal to the total amount of dropping liquid fa s through the stages in a multistage turbine 2, wherein after each step of its separated part of the liquefied natural gas in the separator.

В процессе сжатия в дожимающем компрессоре 7 оставшуюся часть природного газа нагревают до температуры, по меньшей мере, 18-20 градусов по Цельсию без дополнительных затрат энергии на нагрев, что соответствует требованиям нормативов при раздаче газа потребителям. Кроме того, для обеспечения надежной работоспособности многоступенчатой турбины со ступенями степень расширения газа в каждой ступени выбирают такой, чтобы выпадение сжиженной части не превышало 5-6% от общего расхода газа через ступень, при этом выпавшую после каждой ступени жидкую фазу необходимо отделять с помощью сепаратора и направлять в трубопровод сжиженного газа для дальнейшего использования.During the compression process in the booster compressor 7, the remaining part of the natural gas is heated to a temperature of at least 18-20 degrees Celsius without additional energy costs for heating, which meets the requirements of the standards for gas distribution to consumers. In addition, to ensure reliable operation of a multi-stage turbine with stages, the degree of gas expansion in each stage is chosen so that the loss of the liquefied part does not exceed 5-6% of the total gas flow through the stage, while the liquid phase that precipitates after each stage must be separated using a separator and direct into the liquefied gas pipeline for future use.

Проведенные расчеты с использованием сертифицированного программного комплекса «ПОТОК», предназначенного для численного моделирования термогазодинамических процессов в энергоустановках, показывают, что при давлении в магистральном трубопроводе высокого давления 1.8 МПа, а в трубопроводе низкого давления 0.3 МПа можно получить выход сжиженной части (жидкая фаза) газа до 7.5% относительно количества получаемого из магистрального трубопровода высокого давления природного газа, что также подтверждает работоспособность и применимость термодинамических процессов в заявляемом способе.The calculations using the certified POTOK software package designed for the numerical simulation of thermogasdynamic processes in power plants show that at a pressure in the main high pressure pipeline of 1.8 MPa, and in the low pressure pipeline of 0.3 MPa, it is possible to obtain the output of the liquefied part (liquid phase) of gas up to 7.5% relative to the amount of high pressure natural gas received from the main pipeline, which also confirms the operability and applicability of the odinamicheskih processes in the claimed method.

Заявляемое техническое решение «Способа раздачи природного газа с одновременной выработкой сжиженного газа при транспортировании потребителю....» по своим технико-экономическим показателям по сравнению с известными аналогами, является высокоэффективным при раздаче газа из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления (потребителю) путем получения максимального количества сжиженного газа за счет механической энергии, полученной от срабатывания более высокого перепада давлений при расширении на многоступенчатой турбине, благодаря предварительному охлаждению подводимого потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления в теплообменном устройстве и подогреву части природного газа, полученной при расширении и направляемой в трубопровод низкого давления, при теплообмене с подаваемым потоком сжатого природного газа, сжатии этой части в дожимающем компрессоре до требуемого давления в трубопроводе низкого давления и нагреве до положительных температур без дополнительных затрат энергии на нагрев или охлаждение в процессе транспортирования.The claimed technical solution "Method of distributing natural gas with the simultaneous production of liquefied gas during transportation to the consumer ...." in terms of its technical and economic indicators compared to well-known analogues, is highly effective in distributing gas from a high-pressure main pipeline to a low pressure pipeline (to the consumer) by obtaining the maximum amount of liquefied gas due to mechanical energy obtained from the operation of a higher pressure drop during expansion by many a step-by-step turbine, due to preliminary cooling of the compressed natural gas feed stream from the high-pressure main pipeline in the heat exchanger and heating of the natural gas part obtained by expansion and directed to the low pressure pipeline, during heat exchange with the compressed natural gas feed stream, compression of this part in the booster compressor to the required pressure in the low-pressure pipeline and heating to positive temperatures without additional energy costs for heating or oh azhdenie during transportation.

Claims (3)

1. Способ раздачи природного газа с одновременной выработкой сжиженного газа при транспортировании потребителю из магистрального трубопровода высокого давления в трубопровод низкого давления, заключающийся в подаче потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления, расширении его в многоступенчатой турбине с получением в ней механической энергии, теплообмене в теплообменнике и раздаче полученного газа низкого давления потребителю, отличающийся тем, что подаваемый поток сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления направляют на вход тракта горячего теплоносителя теплообменного устройства и охлаждают, а на выходе из тракта его направляют в многоступенчатую турбину, где охлажденный поток подаваемого природного газа расширяют до давления меньше заданного давления подачи потребителю в трубопроводе низкого давления, с получением в ней механической энергии, при котором подаваемый поток сжатого природного газа меняет свои параметры и свое агрегатное состояние, переходя из однофазного на входе в многоступенчатую турбину в двухфазный поток на выходе из нее, при этом из последнего отделяют в сепараторе жидкую фазу и направляют для раздачи в трубопровод сжиженного газа, а оставшуюся после отделения часть потока направляют на вход тракта холодного теплоносителя теплообменного устройства для подогрева при теплообмене с подаваемым потоком сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления и далее сжимают эту часть в дожимающем компрессоре до давления, равного давлению в трубопроводе низкого давления, одновременно нагревая ее до положительных температур, а затем направляют для раздачи в трубопровод низкого давления, причем на сжатие этой части природного газа в компрессоре используют механическую энергию расширения, полученную в многоступенчатой турбине, при этом отделение сжиженной части природного газа осуществляют после каждой ступени турбины.1. A method of distributing natural gas while simultaneously generating liquefied gas during transportation to a consumer from a high pressure main pipeline to a low pressure pipeline, which comprises supplying a compressed natural gas stream from a high pressure main pipeline, expanding it in a multi-stage turbine to produce mechanical energy in it, and heat transfer in a heat exchanger and distribution of the obtained low-pressure gas to the consumer, characterized in that the feed stream of compressed natural gas from the high pressure trailing pipeline is directed to the inlet of the hot coolant path of the heat exchanger device and cooled, and at the outlet of the path it is directed to a multi-stage turbine, where the cooled natural gas feed stream is expanded to a pressure lower than the predetermined supply pressure to the consumer in the low pressure pipeline, to obtain a mechanical energy at which the supplied stream of compressed natural gas changes its parameters and its state of aggregation, passing from a single-phase at the entrance to the multi-stage this turbine into a two-phase flow at the outlet from it, the liquid phase is separated from the latter in the separator and sent for distribution to the liquefied gas pipeline, and the remaining part of the flow after separation is directed to the inlet of the cold coolant path of the heat exchanger for heating during heat exchange with the supplied compressed stream natural gas from the main high-pressure pipeline and then compress this part in the booster compressor to a pressure equal to the pressure in the low-pressure pipeline, while heating it is brought to positive temperatures, and then sent for distribution to a low-pressure pipeline, and the mechanical energy of expansion obtained in a multi-stage turbine is used to compress this part of natural gas in the compressor, while the liquefied part of natural gas is separated after each stage of the turbine. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оставшуюся часть потока после отделения сжиженной части в процессе сжатия в дожимающем компрессоре одновременно нагревают до температуры, по меньшей мере, 18-20 градусов по Цельсию без дополнительных затрат энергии на нагрев.2. The method according to claim 1, characterized in that the remaining part of the stream after separation of the liquefied part during compression in a booster compressor is simultaneously heated to a temperature of at least 18-20 degrees Celsius without additional energy costs for heating. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что многоступенчатую турбину проектируют со ступенями, степени расширения газа в каждой из которых выбирают с возможностью обеспечения сжиженной части не превышающей 5-6% от общего расхода газа через ступень. 3. The method according to claim 1, characterized in that the multi-stage turbine is designed with stages, the degree of expansion of the gas in each of which is selected with the possibility of providing a liquefied part not exceeding 5-6% of the total gas flow through the stage.
RU2012153637/06A 2012-12-11 2012-12-11 Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline RU2534832C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153637/06A RU2534832C2 (en) 2012-12-11 2012-12-11 Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153637/06A RU2534832C2 (en) 2012-12-11 2012-12-11 Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012153637A RU2012153637A (en) 2014-06-20
RU2534832C2 true RU2534832C2 (en) 2014-12-10

Family

ID=51213628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153637/06A RU2534832C2 (en) 2012-12-11 2012-12-11 Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534832C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749628C1 (en) * 2020-04-24 2021-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОГАЗ" (ООО "АЭРОГАЗ") Method and installation for separation of target fractions from natural gas
RU2769561C2 (en) * 2020-08-04 2022-04-04 Валерий Игнатьевич Гуров Method for transporting liquefied natural gas

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1515326A (en) * 1974-11-21 1978-06-21 Technip Cie Method and plant for liquefying a gas with low boiling temperature
US5291736A (en) * 1991-09-30 1994-03-08 Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction "Technip" Method of liquefaction of natural gas
RU2045688C1 (en) * 1992-05-06 1995-10-10 Александр Валерианович Наганов Method for supply with natural gas and unit for its realization
RU2060431C1 (en) * 1992-07-24 1996-05-20 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Gas fluidizing process control method
RU2141611C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-20 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ, Лтд. Liquefaction method
RU2272228C1 (en) * 2005-03-30 2006-03-20 Анатолий Васильевич Наумейко Universal gas separation and liquefaction method (variants) and device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1515326A (en) * 1974-11-21 1978-06-21 Technip Cie Method and plant for liquefying a gas with low boiling temperature
US5291736A (en) * 1991-09-30 1994-03-08 Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction "Technip" Method of liquefaction of natural gas
RU2045688C1 (en) * 1992-05-06 1995-10-10 Александр Валерианович Наганов Method for supply with natural gas and unit for its realization
RU2060431C1 (en) * 1992-07-24 1996-05-20 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Gas fluidizing process control method
RU2141611C1 (en) * 1995-10-05 1999-11-20 Би Эйч Пи Петролеум ПТИ, Лтд. Liquefaction method
RU2272228C1 (en) * 2005-03-30 2006-03-20 Анатолий Васильевич Наумейко Universal gas separation and liquefaction method (variants) and device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749628C1 (en) * 2020-04-24 2021-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОГАЗ" (ООО "АЭРОГАЗ") Method and installation for separation of target fractions from natural gas
WO2021215970A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" Method and apparatus for separating target fractions from natural gas
RU2769561C2 (en) * 2020-08-04 2022-04-04 Валерий Игнатьевич Гуров Method for transporting liquefied natural gas

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012153637A (en) 2014-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7578142B2 (en) Method for recovering the energy of gas expansion and a recovery device for carrying out said method
CN102575532B (en) System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes
CN102563958B (en) Method for generating power and making ice by aid of pressure energy of natural gas of pipe network and device
CN108087050A (en) A kind of system for comprehensively utilizing LNG cold energy generations and cooling
CN108533344B (en) Nested LNG two-stage parallel cold energy power generation and ice making method and system thereof
AU2018325293A1 (en) A combined heat recovery and chilling system and method
CN102661653A (en) Natural gas liquefied high-pressure throttling technology with ejector
RU2665752C1 (en) Installation for combined electrical and cold supply at gas distribution station
WO2008139527A1 (en) Power supply facility for natural gas liquefaction plant, system and method for control of the power supply facility, and natural gas liquefaction plant
She et al. Preliminary study of Liquid Air Energy Storage integrated with LNG cold recovery
WO2015024071A1 (en) Waste heat utilization in gas compressors
CN103229005A (en) Apparatus for air conditioning or water production
RU2534832C2 (en) Natural gas distribution method with simultaneous production of liquefied gas at transportation to consumer from high-pressure main pipeline to low-pressure pipeline
CN205330750U (en) Utilize LNG cold energy generation's device
CN108331627A (en) A kind of method and system of single cycle twin-stage LNG cold energy generations and ice making
CN103256081B (en) Energy comprehensive utilization method based on supercritical air
RU2541080C1 (en) Auxiliary power gas turbine expander unit for compressor stations of gas-main pipelines
AU2014288913B2 (en) Device for energy saving
RU2651918C1 (en) Method and plant for mechanical and thermal energy generation
ZA202109730B (en) Multi-compressor and multi-function electricity generating system directly linking to windmill
Islam et al. Energy Recovery Opportunity at Natural Gas Regulating Station by replacing Pressure Control Valve with Turbo Expander using Aspen HYSYS: A case study of WAH SMS (Sale Metering Station)
RU2576556C2 (en) Compressor station of main gas line with gas turbine expander power plant
CN205349438U (en) Utilize LNG cold energy generation's device
CN214170637U (en) LNG cold energy step power generation system
RU2772632C1 (en) Method for producing liquefied natural gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171212