RU2675029C1 - System for production of compressed natural gas at the gas distribution station - Google Patents

System for production of compressed natural gas at the gas distribution station Download PDF

Info

Publication number
RU2675029C1
RU2675029C1 RU2018105158A RU2018105158A RU2675029C1 RU 2675029 C1 RU2675029 C1 RU 2675029C1 RU 2018105158 A RU2018105158 A RU 2018105158A RU 2018105158 A RU2018105158 A RU 2018105158A RU 2675029 C1 RU2675029 C1 RU 2675029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
natural gas
gas
booster compressor
heat exchanger
compressed
Prior art date
Application number
RU2018105158A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Белоусов
Николай Николаевич Верещагин
Андрей Анатольевич Юренков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника"
Priority to RU2018105158A priority Critical patent/RU2675029C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675029C1 publication Critical patent/RU2675029C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the gas industry, namely, to the compression of natural gas at gas distribution stations (GDS). System contains a booster compressor, an expander, an air-cooling unit and a heat exchanger. Booster compressor input is connected to the main gas pipeline and natural gas is sent by two streams to the booster compressor for compression and to ensure the operation of its drive. At two outputs of the booster compressor, the natural gas production lines are formed, first of which produces compressed natural gas through an air-cooling unit and a heat exchanger for supply to liquefied natural gas production systems. At the same time, along the second line, the natural gas spent in the booster-compressor drive is sent through the expander and the heat exchanger of the first line to the consumers in the gas distribution network.EFFECT: technical result is an increase in the production efficiency of compressed natural gas.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно, к технологиям производства компримированного природного газа (КПГ) на газораспределительных станциях (ГРС).The invention relates to the gas industry, in particular, to technologies for the production of compressed natural gas (CNG) at gas distribution stations (GDS).

Для транспортирования на рынки сбыта полученный природный газ может перерабатываться в сжиженный и компримированный газ.For transportation to markets, natural gas obtained can be processed into liquefied and compressed gas.

Значительная энергоемкость процесса компримирования природного газа обуславливает высокую чувствительность себестоимости производства к параметрам энергоэффективности и экономической эффективности.The significant energy intensity of the natural gas compression process determines the high sensitivity of production costs to energy efficiency and economic efficiency parameters.

Известно устройство для осуществления способа компримирования газа, Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 8, в котором газ компримируют путем сжатия в струйном компрессоре рабочей средой, в качестве которой используют газ или жидкость, и далее сепарируют компрессат с получением сжатого газа. Устройство состоит из струйного компрессора, оснащенного линиями ввода газа и рабочей среды и соединенного линией подачи смеси компрессата и рабочей среды с сепаратором. Недостатком известного устройства являются большие энергозатраты из-за низкого к.п.д. струйных аппаратов.A device for implementing a method of compressing gas, Sokolov E.Ya., Singer N.M. Inkjet apparatus. - 3rd ed., Revised. - M .: Energoatomizdat, 1989, p. 8, in which the gas is compressed by compression in a jet compressor with a working medium, which is used as gas or liquid, and then the compress is separated to obtain compressed gas. The device consists of a jet compressor equipped with gas and operating medium inlet lines and connected by a supply line of a mixture of compress and working medium with a separator. A disadvantage of the known device is the high energy consumption due to the low efficiency inkjet devices.

Известно устройство для компримирования газа, защищенное патентом РФ №2550834, МПК B01D 5/00, опубл. 20.05.2015 г. «Способ и устройство для компримирования газа», патентообладатель Курочкин Андрей Владиславович (RU), которое может быть использовано в нефтегазовой промышленности для компримирования газа, в том числе, попутного нефтяного газа, с получением сжатого газа. Устройство содержит компрессор, соединенный линией подачи компрессата с дефлегматором, оборудованный двумя тепломассообменными блоками, охлаждаемыми дросселированной циркулирующей частью сжатого газа и и внешним хладоагентом. Верх дефлегматора оснащен линией вывода сжатого газа, низ - линией вывода конденсата, а на линии подачи циркулирующей части сжатого газа, соединяющей линию вывода сжатого газа с линией подачи газа, установлено дроссельное устройство.A device for compressing gas is known, protected by RF patent No. 2550834, IPC B01D 5/00, publ. 05/20/2015, “Method and apparatus for compressing gas”, patent holder Andrey Kurochkin (RU), which can be used in the oil and gas industry to compress gas, including associated petroleum gas, to produce compressed gas. The device comprises a compressor connected by a compressor supply line to a reflux condenser, equipped with two heat and mass transfer units cooled by a throttled circulating part of the compressed gas and an external refrigerant. The top of the reflux condenser is equipped with a compressed gas outlet line, a condensate outlet line, and a throttle device is installed on the supply line of the circulating part of the compressed gas connecting the compressed gas output line to the gas supply line.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, что однозначно ведет к удорожанию такой конструкции, снижению экономической эффективности процесса компримирования газа в целом.A disadvantage of the known device is the design complexity, which unambiguously leads to a rise in the cost of such a design, a decrease in the economic efficiency of the gas compression process as a whole.

В основном, в известных технических решениях, при осуществлении технологического цикла процесса компримирования природного газа и подготовки его к ожижению сохраняется достаточно высокое потребление электроэнергии.Basically, in well-known technical solutions, during the implementation of the technological cycle of the process of compressing natural gas and preparing it for liquefaction, a rather high energy consumption is maintained.

Целью изобретения является повышение экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции.The aim of the invention is to increase the economic efficiency of the process of producing compressed natural gas at a gas distribution station.

Техническим результатом изобретения является разработка экономически эффективной системы, при которой осуществляют компримирование природного газа, поступающего на ГРС из магистрального газопровода и направляемого на ожижение.The technical result of the invention is the development of a cost-effective system in which the compression of natural gas supplied to the gas distribution system from the main gas pipeline and sent to liquefaction is carried out.

Поставленная цель достигается тем, что система производства компримированного природного газа на газораспределительной станции для получения сжиженного природного газа содержит бустер-компрессор, детандер, аппарат воздушного охлаждения и теплообменник. Вход бустер-компрессора подключен к магистральному газопроводу и природный газ двумя потоками направляется в бустер-компрессор для компримирования и для обеспечения работы его привода, при этом на двух выходах бустер-компрессора формируются линии выхода природного газа, по первой из которых выходит произведенный компримированный природный газ через аппарат воздушного охлаждения и теплообменник для подачи в системы производства сжиженного природного газа и, одновременно с этим, по второй линии отработанный в приводе бустер-компрессора природный газ направляется через детандер и теплообменник первой линии потребителям в газораспределительную сеть.This goal is achieved in that the compressed natural gas production system at the gas distribution station for producing liquefied natural gas contains a booster compressor, an expander, an air cooling apparatus and a heat exchanger. The input of the booster compressor is connected to the main gas pipeline and the natural gas is sent in two streams to the booster compressor for compression and to ensure the operation of its drive, while at the two outputs of the booster compressor, natural gas output lines are formed, the first of which produces compressed natural gas through an air-cooling apparatus and a heat exchanger for supplying liquefied natural gas to the production system and, at the same time, a booster-compressor used in the drive along the second line Natural gas is sent through a first-line expander and heat exchanger to consumers in a gas distribution network.

Такое конструктивное исполнение системы с применением бустер-компрессора обеспечивает повышение экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции за счет существенного снижения энергопотребления, необходимого для осуществления такого процесса.Such a design of the system using a booster compressor provides an increase in the economic efficiency of the compressed natural gas production process at the gas distribution station due to a significant reduction in the energy consumption required for such a process.

Изобретение иллюстрируется рисунком (фиг. 1), на котором показана схема системы производства компримированного природного газа на газораспределительной станции для получения сжиженного природного газа, где:The invention is illustrated in the figure (Fig. 1), which shows a diagram of a compressed natural gas production system at a gas distribution station for producing liquefied natural gas, where:

1 - бустер-компрессор;1 - booster compressor;

2 - аппарат воздушного охлаждения;2 - air cooling apparatus;

3 - детандер;3 - expander;

4 - теплообменник;4 - heat exchanger;

5 - трубопровод подачи магистрального природного газа;5 - pipeline supply of main natural gas;

6 - трубопровод отвода компримированного газа;6 - pipeline discharge compressed gas;

7 - трубопровод отвода газа, отработанного в приводе бустер-компрессора.7 - pipeline exhaust gas exhausted in the drive of the booster compressor.

Система производства компримированного природного газа на ГРС содержит трубопровод 5 подачи магистрального природного газа, бустер-компрессор 1, трубопровод 6 отвода компримированного газа, трубопровод 7 отвода газа, отработанного в приводе бустер-компрессора 1, аппарат воздушного охлаждения 2, теплообменник 4 и детандер 3.The compressed natural gas production system at the gas distribution station contains a main natural gas supply pipe 5, a booster compressor 1, a compressed gas discharge pipe 6, a gas exhaust pipe 7 exhausted in the drive of the booster compressor 1, an air cooling apparatus 2, a heat exchanger 4, and an expander 3.

Система производства компримированного природного газа на ГРС работает следующим образом.The compressed natural gas production system at the GDS works as follows.

Природный газ из магистрального газопровода с температурой Т=+20°С и давлением Р=55атм по трубопроводу 5 подачи поступает в бустер-компрессор 1, где разделяется на два потока. Первый поток на компримирование поступает в камеру сжатия, второй поток для обеспечения работы привода бустер-компрессора 1 поступает в камеру привода (на чертеже не обозначены). Первый поток на компримирование в камере сжатия бустер-компрессора 1 принимает необходимые параметры по давлению (Р=250атм) и по первой линии выхода через трубопровод 6 отвода произведенного компримированного газа подается через аппарат воздушного охлаждения 2 и теплообменник 4 на дальнейшее ожижение. Второй поток, после отработки процесса в приводе бустер-компрессора 1 по трубопроводу 7 отвода газа поступает в детандер 3, в котором расширяется до параметров, необходимых потребителю: Т=-40°С, Р=6атм. Холодный поток природного газа, отработанного в приводе бустер-компрессора 1, после детандера 3 направляют в теплообменник 4, где он нагревается теплым прямым компримированным потоком и поступает потребителю в газораспределительную сеть с требуемыми параметрами: Т=+20°С, Р=6атм.Natural gas from a gas pipeline with a temperature of T = + 20 ° C and a pressure of P = 55 atm through a supply pipe 5 enters the booster compressor 1, where it is divided into two streams. The first stream for compression enters the compression chamber, the second stream for ensuring the operation of the drive of the booster compressor 1 enters the drive chamber (not indicated in the drawing). The first stream for compression in the compression chamber of the booster compressor 1 takes the necessary pressure parameters (P = 250 atm) and is fed through the air cooling unit 2 and the heat exchanger 4 for further liquefaction through the first exit line through the exhaust pipe 6 of the produced compressed gas. The second stream, after testing the process in the booster compressor drive 1 through the gas exhaust pipe 7, enters the expander 3, in which it expands to the parameters required by the consumer: T = -40 ° C, P = 6 atm. The cold stream of natural gas exhausted in the drive of the booster compressor 1, after the expander 3, is sent to the heat exchanger 4, where it is heated by a warm direct compressed stream and enters the consumer in the gas distribution network with the required parameters: T = + 20 ° C, P = 6 atm.

Таким образом, устанавливая для компримирования природного газа на ГРС бустер-компрессор с приводом, работающем на подаваемом из магистрального газопровода природном газе, разделяя поток природного газа в таком бустер-компрессоре на два потока, один из которых идет на компримирование, а второй - на обеспечение работы привода такого бустер-компрессора, достигают значительного повышения экономической эффективности процесса производства компримированного природного газа на газораспределительной станции.Thus, by installing a booster compressor with a drive operating on natural gas supplied from the main gas pipeline to compress natural gas to the gas distribution station, dividing the natural gas stream in such a booster compressor into two streams, one of which is used for compression and the other for the drive operation of such a booster compressor achieves a significant increase in the economic efficiency of the compressed natural gas production process at the gas distribution station.

Claims (1)

Система производства компримированного природного газа на газораспределительной станции для получения сжиженного природного газа, содержащая бустер-компрессор, детандер, аппарат воздушного охлаждения и теплообменник, в которой вход бустер-компрессора подключен к магистральному газопроводу и природный газ двумя потоками направляется в бустер-компрессор для компримирования и для обеспечения работы его привода, при этом на двух выходах бустер-компрессора формируются линии выхода природного газа, по первой из которых выходит произведенный компримированный природный газ через аппарат воздушного охлаждения и теплообменник для подачи в системы производства сжиженного природного газа и, одновременно с этим, по второй линии отработанный в приводе бустер-компрессора природный газ направляется через детандер и теплообменник первой линии потребителям в газораспределительную сеть.A compressed natural gas production system at a gas distribution station for producing liquefied natural gas, comprising a booster compressor, an expander, an air cooling apparatus and a heat exchanger, in which the inlet of the booster compressor is connected to the main gas pipeline and the natural gas is sent to the booster compressor in two streams for compression and to ensure the operation of its drive, while at the two outputs of the booster compressor, natural gas output lines are formed, the first of which produces nny compressed natural gas through the air cooler and heat exchanger for supplying a liquefied natural gas production system, and simultaneously with this, in the second exhaust line to drive booster compressor natural gas is directed through an expander and a heat exchanger of the first line of customers in the gas distribution network.
RU2018105158A 2017-02-10 2017-02-10 System for production of compressed natural gas at the gas distribution station RU2675029C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105158A RU2675029C1 (en) 2017-02-10 2017-02-10 System for production of compressed natural gas at the gas distribution station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105158A RU2675029C1 (en) 2017-02-10 2017-02-10 System for production of compressed natural gas at the gas distribution station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675029C1 true RU2675029C1 (en) 2018-12-14

Family

ID=64753558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105158A RU2675029C1 (en) 2017-02-10 2017-02-10 System for production of compressed natural gas at the gas distribution station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675029C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901579A (en) * 1998-04-03 1999-05-11 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with integrated machine compression
RU2137066C1 (en) * 1994-04-05 1999-09-10 Би-Эйч-Пи-Петролиум ПТИ, Лтд. Method of liquefaction of natural gas and device for realization of this method
US20060272353A1 (en) * 2005-05-20 2006-12-07 Gabbita Venkata Maruthi Prasad Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
WO2011071658A2 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Praxair Technology, Inc. Oxygen production method and apparatus
US20110192194A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Henry Edward Howard Cryogenic separation method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2137066C1 (en) * 1994-04-05 1999-09-10 Би-Эйч-Пи-Петролиум ПТИ, Лтд. Method of liquefaction of natural gas and device for realization of this method
US5901579A (en) * 1998-04-03 1999-05-11 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with integrated machine compression
US20060272353A1 (en) * 2005-05-20 2006-12-07 Gabbita Venkata Maruthi Prasad Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
WO2011071658A2 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Praxair Technology, Inc. Oxygen production method and apparatus
US20110192194A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Henry Edward Howard Cryogenic separation method and apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2719413C2 (en) Systems with closed regenerative thermodynamic cycle of electric power generation and methods of their operation
RU2665752C1 (en) Installation for combined electrical and cold supply at gas distribution station
RU2673972C1 (en) Complex for reduction, liquidation and compression of natural gas (options)
RU2719533C1 (en) Method for production of liquefied natural gas and compressed natural gas at a gas distribution station and a complex (versions) for its implementation
RU2641410C1 (en) Method of production of liquefied natural gas and compressed natural gas at the gas distributing station and complex for its implementation
RU2675029C1 (en) System for production of compressed natural gas at the gas distribution station
RU2651918C1 (en) Method and plant for mechanical and thermal energy generation
CN103256081A (en) Energy comprehensive utilization method based on supercritical air
RU2549004C1 (en) Regenerative gas-turbine expansion unit
CN102829569B (en) Refrigeration equipment
RU2009117466A (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING A HYDROCARBON FLOW
RU2699911C1 (en) Plant for producing lng
RU2688595C1 (en) Natural gas liquefaction plant
RU2694566C1 (en) Natural gas liquefaction system at main gas line compressor station
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
RU2484360C1 (en) Gas transfer method (versions), and compressor station for its implementation (versions)
RU2238489C1 (en) Natural gas liquefying method
RU2753205C1 (en) System for the production of electricity, liquefied and compressed natural gas at gas distribution station
RU2247908C1 (en) Liquefied natural gas production method
RU2689506C1 (en) Integrated fuel supply and oil supply system of compressor unit gas pumping unit
RU2747921C2 (en) Installation for gas reduction and production of constant amount of lng
RU2748413C2 (en) Installation for producing liquefied natural gas (versions)
RU2759082C2 (en) Plant for producing liquefied natural gas
RU2747304C2 (en) Gas reduction and lng generation plant
RU2788803C1 (en) Method for increasing the efficiency of gas production and an installation for its implementation

Legal Events

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

Effective date: 20210211