RU2686773C2 - Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова - Google Patents
Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686773C2 RU2686773C2 RU2018133131A RU2018133131A RU2686773C2 RU 2686773 C2 RU2686773 C2 RU 2686773C2 RU 2018133131 A RU2018133131 A RU 2018133131A RU 2018133131 A RU2018133131 A RU 2018133131A RU 2686773 C2 RU2686773 C2 RU 2686773C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plant
- methane
- stirling
- lng
- complex
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 13
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims 5
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 241000556204 Huso dauricus Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- WZRZTHMJPHPAMU-UHFFFAOYSA-L disodium;(3e)-3-[(4-amino-3-sulfonatophenyl)-(4-amino-3-sulfophenyl)methylidene]-6-imino-5-methylcyclohexa-1,4-diene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C(=N)C(C)=CC1=C(C=1C=C(C(N)=CC=1)S([O-])(=O)=O)C1=CC=C(N)C(S(O)(=O)=O)=C1 WZRZTHMJPHPAMU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разработке глубоководных морских месторождений природного газа, в частности арктического Штокмановского газоконденсатного месторождения. Предложен комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли, повторного сжижения испарившегося в рейсе, в мембранных танках метановоза, природного газа (ПГ), включающий плавучую морскую платформу TLP добычи, осушки, очистки ПГ вплоть до требований ГОСТ 5542 и концентрации влаги выше требований ГОСТ 27577 - 0,009 г/м, морскую систему транспорта цеха завода на платформу эстакады, систему транспорта ПГ газопроводом на подводный завод и систему охлаждения ПГ в цехе завода до низких и криогенных температур, причем система охлаждения до низких и криогенных температур ПГ комплекса выполнена последовательным соединением теплообменников, установленных на фундаментах цехов завода или платформы TLP, трехпоточных вихревых труб (ТВТ), установленных на фундаментах цехов завода, турбодетандеров цехов завода с детандер-генераторными агрегатами (ДГА), с выработкой электроэнергии на заводе с передачей ее по электрокабелям на метановоз для функционирования электроприводов криогенно-газовых машин (КГМ) Стирлинга при сжижении, загрузке СПГ в танки, при этом уменьшение выброса метана в атмосферу Земли осуществляют сокращением времени выхода на рабочий режим, преимущественно КГМ Стирлинга сжижения ПГ, путем переключения КГМ Стирлинга сжижения ПГ на ее захолаживание азотом, предварительно, до температуры сжижения ПГ или ниже, повторное сжижение испарившегося СПГ в рейсе на метановозе осуществляют КГМ Стирлинга и посредством электроприводов и электроэнергии, вырабатываемой в рейсе газотурбинной электростанцией с паровым циклом, сопряжение КГМ Стирлинга сжижения ПГ, охлаждающих ПГ до криогенных температур, размещенных в коффердаме, с танками метановоза и с турбодетандерами, размещенными на заводе, осуществляют посредством гибкой сборной конструкции «труба в трубе». 9 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Изобретение может быть применено при добыче и сжижении природного газа при освоении Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ) и при добыче полезных ископаемых на глубине океанов, в частности руды.
Промышленная осуществимость изобретения может быть подтверждена двумя мировыми рекордами мировой фирмы Redaelli Тесnа (market@severstal-metiz.com; г.Череповец), которая изготовила стальной канат-рекордсмен Flexpack весом 420 тонн.
«Север-сталь метиз» владеет 100% активов Redaelli Тесnа, которая может выполнить заказ на изготовление спирального каната ∅102 мм, длиной 400 м, весом 8 тонн и разрывным усилением 884 тыс. кгс. Разработанная морская платформа добычи природного газа 33 ЦКБМТ «Рубин» производительностью добычи природного газа ШГКМ составляет 22 млрд. м3/год и осуществляет осушку, очистку природного газа вплоть до соответствия природного газа ГОСТ 5542 и поставки его по газопроводу 4 на стационарный завод сжижения природного газа и переохлаждения, выполненному из секции со сферическими шарнирами с уплотнением по сферическим поверхностям шарниров. В соответствии с письмом ООПУ/ГСП-653 от 10.11.2017 зам. генерального директора по качеству ЦКБ МТ «Рубин» С.А. Соколова по вопросу о перспективах разработки проекта освоения Штокмановского месторождения авторов проекта Абрамова В.А. и Абрамовой М.В. АО ЦКБМТ «Рубин» примет решение об участии в конкурсной процедуре в случае объявления ПАО «Газпром» таковой по теме выполнения работ по разработке проекта освоения Штокмановского ГК месторождения после рассмотрения АО ЦКБМТ «Рубин» требований ПАО «Газпром». Известны также письма ДО7-1106 от 20.08.2010 Минэкономразвития РФ по проекту Абрамова «Освоение ГКМ «Штокмановское» посредством подводных плавучих заводов СПГ и метановозов» от 13 мая 2010 №190/133-183-115, который направлен на создание мощных 10 т спг/час криогенно-газовых машин Стирлинга для производства СПГ и систем предотвращения потерь СПГ и его выбросов в атмосферу, а также письмо Заявителя заявки №14215 от 09.08.2017 «О проекте Штокмановского месторождения», в котором руководство «Объединенной судостроительной корпорации» (АО «ОСК») ставится в известность о завершении этапа параметризации каскада установок производства СПГ и его переохлаждения и 100% изготовлением каскада установок Россией, а со стороны АО «ОСК» извещается в ответе Первым вице-президентом Л.В. Струговым 21-03-10680 от 20.08.2017, что инвестиционное решение о разработке Штокмановского ГКМ ПАО «Газпром» еще не принято. В данном предполагаемом изобретение решаются следующие задачи:
Задача 1 - исключение выброса метана в атмосферу Земли: сохранение экологии и экономии природного газа при освоение Штокмановского месторождения (ШГКМ), существенная экономия ПГ при охлаждении, ожижении ПГ и переохлаждении сжиженного природного газа (СПГ) установками цехов завода и быстрый выход на рабочий режим химико-технологических агрегатов (ХТА) установок СПГ путем их захолаживания азотом.
Задача 2 - снижение рисков катастроф при длительной около 3-х суток транспортировке, 650 км и сильном волнении моря, до 27 м, транспортного подводного судна, цеха в сборе с камерой, подвешенных на канатах, в сравнении с рисками транспортировки цеха в сборе с камерой самоходной баржи к свайной платформе в экстремальных условиях.
Задача 3 - простота реализации выхода цеха на водную поверхность или горизонт в толще моря при вахтово-экспедиционном методе работы и смене персонала и осуществление замены и ремонта оборудования.
Задача 4 - регулирование скорости привода лебедок цифровой системой управления при постоянном вращающем моменте пьезопривода, посредством реализации задатчика интенсивности цифрового управления.
Задача 5 - создание герметичного гибкого газопровода природного газа 34 давления 18…20 МПа из составных труб со сферическими шарнирами, уплотненными по сферическим поверхностям, покрытых дисульфидом молибдена шарниров газопровода для транспорта ПГ с морской платформы добычи ПГ в цех; тоже для трубопровода удаления морской воды из камеры при эвакуации цеха и всплытии его до глубины 50 метров.
Задачи 6 - креативное выравнивание сил тяжести сборочной единицы герметичных цеха и камеры, и выталкивающей силы, погруженной в воду сборочной единицы цеха с камерой.
Задача 7 - технологическое обеспечение необходимого количества сортамента из титана: для изготовления корпусных конструкций цеха, камеры, свайной конструкции эстакады и платформы, герметичных конструкций размещения элементов ХТА, баржи, подводного герметичного судна, самотормозящих лебедок, стальных канатов с покрытием на морскую воду.
Задача 8 - все поставленные задачи с 1 по 7 и 9 могут быть успешно решены отечественной промышленностью, т.к. имеется задел в судотехнике, судотехнологии, криогенной технике, в производстве титанового проката (лист Пт-3ВТУ1-5-357 1600×1600×25 ООО «ТД Корпорация ВСМПО - АВИСМА»), письмом №ТД-М/2434 от 28.11.17, td-info@vsmpo-avisma.ru.
Задача 9 - электрообеспечение электропроводов криогенно-газовых машин (КГМ) Стирлинга сжижения ПГ, переохлаждения СПГ, сжижения азота КГМ Стирлинга для захолаживания КГМ Стирлинга ПГ посредством детандер-генераторных агрегатов (ДГА), размещенных в цехах завода.
Задача 10 - создание заводов сжижения природного газа без накопительных криогенных резервуаров СПГ путем одновременного запуска двух линии производства СПГ, размещенные в коффердаме 54 метановоза 32, завода 1, заправки танков 35 переохлажденным до -170°С СПГ давлением ~2 атм. вместо 20 атм. при размещении КГМ Стирлинга на глубине 300 метров в цехе завода.
Задача 11 - обеспечение безболтового надежного прижатия цеха с камерой с учетом изменчивости морского течения относительно платформы эстакады, разгерметизации камеры, заполнения ее морской водой, гелием или газообразным азотом.
Заявитель представляет в заявке размещение установок и их ХТА (химико-технологических агрегатов) охлаждения природного газа, сжижения ПГ как предел наибольшей возможной производительности 10 ТСПГ/час КГМ Стирлинга, предполагаемой к изготовлению ОАО «Арсенал», Санкт-Петербург, определяющей единичные производительности входящих в состав других ХТА (химико-технологических агрегатов) охлаждения природного газа, соединенных последовательно (письмо ген. директора ОАО «Арсенал», Санкт-Петербург, С.Ю. Шарагина Первому зам. н-ка Департамента по добыче газа, газового конденсата и нефти Н.И. Кабанову, исх. №003-001 от 12.01.11 ПАО «Газпром») (письмо главного инженера ОАО «МЗ «Арсенал» С.А. Куракина, №183/282-102 от 22.03.13):
Теплообменников, разработчик ЗАО «ИЦ Технохим», начальник Проектного отдела И.А.Арсеньев, к.т.н., +7 (812) 612-1161 (доб. 214);
Трехпоточных вихревых труб (ТВТ), разработчик НТЦ «Вихревые технологии», директор НТЦ М.А.Жидков; ЗАО НИИ «Импульс», №13/015 от 13.02.2013, grena_der@.mail.ru; (495) 5417414;
Криогенный турбодетандер, разработчик Калужский турбинный завод, Костюков И.С., Сербин И.С.; техн. директор, факс (4842) 562290 Л.А. Мамонов.
При этом достигается снижение температуры природного газа от +60°С на выходе из скважин до минус 165°С СПГ на выходе из КГМ Стирлинга, охлажденной жидким азотом, и давления от 200 атм до 1,5…2 атм на входе в КГМ Стирлинга. Принимая во внимание грузовместимость современных метановозов 200 тыс. м3 СПГ и время загрузки продолжительностью 16 часов можно определить необходимое количество установок ХТА цеха завода. Для удобства замены (выгрузки) указанных выше ХТА, а также электроприводов КГМ Стирлинга посредством детандер-генераторных агрегатов (ДГА) 60, агрегаты размещаются в герметичных корпусах 25 и устанавливают на технологические балконы 26, прикрепленные к корпусу цеха и размещенные на верхней палубе 19. При описании фиг. 1в приняты следующие аббревиатуры, обозначения и позиции:
ПГ - природный газ, патрубок входа ПГ, поз. 4 в теплообменник 43,
СПГ - сжиженный природный газ, патрубок выхода СПГ, поз. 34,
БУТ - блок управления теплообменниками 44,
ТВТ - трехпоточные вихревые трубы 45,
ТВТ БУ - блок управления трехпоточными вихревыми трубами 46,
ЭГ ТД - электрогенераторы 48 турбодетандеров 47,
КГМС СПГА - криогенногазовая машина Стирлинга сжиженных природного газа и азота 49; опорожняемый отсек морской воды 53,
БУКГМС СПГ и А - блок 50 управления криогенногазовыми машинами Стирлинга сжиженного природного газа и азота. На фигурах 1а, 1б, 1в, 1 г, 1д, и на фиг. 1е представлена конструктивная схема освоения ШГКМ и комплекса производства СПГ, установленного по течению 1-4 см/с на дне 12 Баренцева моря, на глубине - 50 м, на подводной платформе 2 эстакады, на сваях 3 с герметичной камерой 42. Созданная креативная сборочная единица, состоящая из герметичных цеха 1 и камеры 42, скрепленных болтовым соединением 5, и помещенная в воду 6, сильно снижает вес цеха благодаря выталкивающей силе камеры 42, помещенной в воду, патрубок входа морской воды (-1,8°С) 51 в теплообменник 43, канаты 52 подъема блоков ХТА.
Жесткость камеры 42 обеспечивается ребрами жесткости 7, 8, установленными внутри камеры и снаружи, а также жесткостью труб 9и посредством соединительных муфт 10 и поперечин 11.
Положение торцов свай эстакады выравнивают в пределах ±2 мм посредством фланцев 13 со ступицами, устанавливаемых на торцы концов свай 3.
Каждый цех 1 завода и камер 42 выполняют обтекаемой формы, а установочные поверхности 14 выполняют плоскими. Цех разделяют герметичными поперечными переборками 20 из титана пополам на носовые части и кормовые части нижней палубы 15 и дно 16 трюма 17 выполняют выступающими за пределы средней 18 палубы, а части носовые (см. фиг. 2 на которой изображена конструктивная схема палуб цеха завода, его шлюзов и люков) и кормовые средней 18 палубы выполняют выступающими за пределы частей верхней 19 палубы, в выступающих частях палуб 18, 19, в бортах трюма 17 цеха 1, в поперечных переборках 21 шлюзов выполняют герметичные люки 22 с входом в цех для загрузки/выгрузки оборудования через люки 23 в палубах 19, 18, 15, бортовые люки 24 захода батискафа с экипажем, а также герметичные двери 22 в поперечных переборках 21 из цехов в шлюзы.
К камере 42 прикреплены проушины 27, посредством которых присоединяются канаты 28 к лебедкам 29, установленных на кронштейнах 30, прикрепленных к внешней стороне баржи 31 или подводного танкера (пат. Рф №2380274).
Схема на фиг. 1 включает морскую платформу 33 добычи природного газа, которая подсоединяется к устьям 35 скважин посредством райзеров (гибких газопроводов) 36. В случае опасности столкновения с айсбергом 37 или необходимостью передислокации платформы, верхняя плавучая часть 38 платформы отсоединяется от нижней части 39 и отводится на безопасное расстояние буксиром 40. Химико-технологическая схема (ХТС) агрегатов подготовки (промысловой переработки) ПГ 41 состоит из множества функционально-структурных единиц и предназначена для реализации отношений между входными и выходными потоками.
Прототипом предполагаемого изобретения является «Комплекс Абрамова для промысловой разработки месторождений природного газа», патент РФ 2180305, В63В 35/44, авторы Абрамов В.А., Абрамова М.В., опубликован 20.02.1999, заявлен 23.01.1997.
В предполагаемом изобретении на мембранном метановозе 32 мембранные танки 35 расположены в два ряда, параллельно, в продольном направлении, между стенками танков 35 образуют коффердам 54 - не проницаемый для газов отсек на судне (англ. cofferdam) (см. Толково-энциклопедический словарь, Санкт-Петербург «Норинт», 2006, стр. 865), в котором на фундаментах размещены 2 КГМ Стирлинга, осуществляющие электропотребление от ДГА, для производства охладителя КГМ ПГ, затем сжижение, переохлаждение ПГ после захолаживания КГМ азотом до температуры кипения ПГ КГМ Стирлинга производительностью 10 тонн СПГ/час, а также сжижение испарившегося в танках СПГ в рейсе.
Захолаживание КГМ Стирлинга азотом сокращает время выхода ее на рабочий режим на один час и выброс метана в атмосферу Земли в количестве 10 тонн/час одной КГМ Стирлинга, и значительно меньше другими аппаратами цеха завода охлаждения ПГ.
Использование коффердама 54 сокращает на десятки метров путь СПГ в танки 35 метановоза 32 от КГМ Стирлинга и нагрев СПГ в криопроводе. В комплексе подъем завода до глубины 50 метров осуществляют посредством жестко установленных самотормозящих приводов 57 лебедок 59, например, лебедки Абрамова, пат. РФ №2094362, расположенных на фланце 61 корпуса завода 1, снаружи, и прикрепленных жестко концов 55 канатов 56 бухт 58 самотормозящих приводных лебедок 59 к свайной платформе 2 эстакады, причем подъем завода на глубину 50 метров считают от верхней 19 палубы завода 1 и осуществляют запуск подъема цеха завода путем суммарного, последовательного набора выталкивающей силы, погруженных в морскую воду 6, цеха 1, опорожняемого отсека 53 цеха завода, и камеры 42, при этом спуско-подъемные приводы 57 лебедок 59 функционируют по сигналам отклонений от горизонтальности верхней 19 палубы цеха свыше предела от 3° до 5°, при этом в составе приводов могут быть применены патент РФ Абрабова В.А. №2654690 и патент Рф №2667214, выданный по решению ФИПС от 24.08.2018 по заявке 2016127905/06 от 17.07.2016 «Волновой электродвигатель Абрамова В.А.». Подвод электроэнергии от ДГА 60 осуществляют посредством электрогермовводов 62 к электроприводам 57 КГМ Стирлинга, расположенных в коффердаме 54 метановоза через линию 63.
В комплексе с целью предотвращения разжижения застенного грунта 12 свай 3 эстакады, сваи 3 выполняют из труб с повышенными теплоизоляционными свойствами ТЛТ, межтрубное пространство которых заполняют экранной изоляцией и вакууммируется для уменьшения теплопотерь ТУ14-16-236-2010 и ТУ14-161-239-2012 «Трубы теплоизолированные насоснокомпрессорные в хладостойком исполнении с герметичными резьбовыми соединениями для ПАО «Газпром».» Очевидно, что в комплексе технический эффект и работоспособность возможны лишь при замене самотормозящих приводных лебедок доставки цехов завода морским транспортным средством на свайную платформу на группу самотормозящих приводных лебедок, установленных на фланце цеха завода и прикрепления концов канатов 56 к свайной платформе 2 винтами 55, к примеру, описанное изображено на фиг. 1г часть левая.
Комплекс содержит систему охлаждения до низких и криогенных температур ПГ, выполненную последовательным соединением теплообменников, установленных на фундаментах цехов завода или морской платформе TLP, трехпоточных вихревых труб (ТВТ), установленных на фундаментах цехов завода, турбодетандеров цеха завода с детандер-генераторными агрегатами (ДГА) с выработкой электроэнергии на заводе с передачей ее по электрокабелям 63 на метановоз 32. Путем предварительной замены криоагента в КГМ Стирлинга ПГ на азот для захолаживания ее конструкции до -170°С, установленных на коффердаме 54 и сокращения на десятки метров пути СПГ в танки 35 метановоза 32 и нагрева СПГ в криопроводе, выход КГМ ПГ на рабочий режим может быть сокращен на один час, а выброс ПГ в атмосферу Земли на 10 тонн одной КГМ ПГ Стирлинга, см. задачу 10. Демонтаж лебедок, их замену, ремонт, обслуживание, установленных на фланце 61 цеха завода, осуществляют при установленной сборочной единицей цеха завода с разгермитизированной камерой, т.е. заполненной морской водой на платформу 2 эстакады.
В связи с разнесением функций производства СПГ по объектам комплекса следует ожидать и узкой специализации объектов комплекса при их изготовлении предприятиями в промышленности и привлечения малого и среднего бизнеса (МСБ) в РФ.
Графическое изображение гибкого газопровода на фиг. 3 представлено симметричной половиной и тремя частями: левой, средней и правой. Параметры ПГ и морской среды приведены на частях фиг. 3.
Гибкость сборного газопровода ПГ достигается множественностью секций, сочлененных сферическими шарнирами и покрытых их поверхностей дисульфидом молибдена для снижения трения. Уплотнения выполнены посредством резиновых 64 с фторопластовым покрытием колец ТУ2513-013-34724672-2010 на обеих сферических поверхностях шарниров. Дополнительные элементы 65, 66, 67 в соединениях защищают шарнирное соединение и ограничивают угол поворота до 15°, проходной диаметр газопровода не ограничен.
Claims (10)
1. Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли, повторного сжижения испарившегося в рейсе, в мембранных танках метановоза, природного газа (ПГ), включающий плавучую морскую платформу TLP добычи, осушки, очистки ПГ вплоть до требований ГОСТ 5542 и концентрации влаги выше требований ГОСТ 27577 - 0,009 г/м3, морскую систему транспорта цеха завода на платформу эстакады, систему транспорта ПГ газопроводом на подводный завод и систему охлаждения ПГ в цехе завода до низких и криогенных температур, отличающийся тем, что система охлаждения до низких и криогенных температур ПГ комплекса выполнена последовательным соединением теплообменников, установленных на фундаментах цехов завода или платформы TLP, трехпоточных вихревых труб (ТВТ), установленных на фундаментах цехов завода, турбодетандеров цехов завода с детандер-генераторными агрегатами (ДГА), с выработкой электроэнергии на заводе с передачей ее по электрокабелям на метановоз для функционирования электроприводов криогенно-газовых машин (КГМ) Стирлинга при сжижении, загрузке СПГ в танки, при этом уменьшение выброса метана в атмосферу Земли осуществляют сокращением времени выхода на рабочий режим, преимущественно КГМ Стирлинга сжижения ПГ, путем переключения КГМ Стирлинга сжижения ПГ на ее захолаживание азотом, предварительно, до температуры сжижения ПГ или ниже, повторное сжижение испарившегося СПГ в рейсе на метановозе осуществляют КГМ Стирлинга и посредством электроприводов и электроэнергии, вырабатываемой в рейсе газотурбинной электростанцией с паровым циклом, сопряжение КГМ Стирлинга сжижения ПГ, охлаждающих ПГ до криогенных температур, размещенных в коффердаме, с танками метановоза и с турбодетандерами, размещенными на заводе, осуществляют посредством гибкой сборной конструкции «труба в трубе», труба меньшего диаметра выполнена в виде криогенного шланга с многослойной экранно-вакуумной теплоизоляцией, сцентрирована относительно трубы большего диаметра, а шланг транспортирует переохлажденный до -170°C СПГ, при этом межтрубное пространство сцентрированных труб меньшего и большего диаметров вакуумируют.
2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что транспорт ПГ давлением 18…20 МПа и температурой 59…63°C по гибкому газопроводу длиной в пределах 50…300 м, проходящему в толще морской воды давлением в пределах от 5 до 30 атм и температуры -1,8°C, с параметрами ПГ по ГОСТ 5542 и с концентрацией влаги 0,009 г/м3 по ГОСТ 27577, на стационарный завод охлаждения ПГ до низких и криогенных температур с морской плавучей платформы TLP осуществляют по гибкому газопроводу, выполненному из трубных секций, сочлененных сферическими шарнирами, поверхности которых покрыты дисульфидом молибдена, а уплотнения в секциях газопровода осуществляют по сферическим поверхностям шарниров и резиновыми кольцами по ГОСТ 9833-73, установленными в канавках, в оболочке из фторопласта, в виде сборных деталей по ТУ2513-013-34724672-2010, торцевые уплотнения фланцев секций осуществляют посредством резиновых колец по ГОСТ 9833-73, установленных в канавках, в оболочке из фторопласта, в виде сборных деталей по ТУ2513-013-34724672-2010.
3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что транспорт ПГ от турбодетандеров цехов завода к КГМ Стирлинга, размещенным в коффердаме мембранного метановоза, при криогенных температурах и давлении до 3 атм осуществляют посредством гибких криогенных металлорукавов для транспортировки криогенных жидкостей, предназначенных для температур в интервале от -200 до +600°C из нержавеющей стали, установленных внутри гибких подводных трубопроводов, в пределах 50…30 м, проходящих в толще морской воды давления в пределах от 5 до 30 атм и температуре - 1,8°C, выполненных из трубных секций, сочлененных сферическими шарнирами, поверхности которых покрыты дисульфидом молибдена, а уплотнения в секциях трубопровода осуществляют по сферическим поверхностям шарниров и резиновыми кольцами, установленными в канавках, в оболочке из фторопласта, в виде сборных деталей по ТУ2513-013-34724672-2010, торцевые уплотнения фланцев секций осуществляют посредством резиновых колец по ГОСТ 9833-73, установленных в канавках, в оболочке из фторопласта, в виде сборных деталей по ТУ2513-013-34724672-2010.
4. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что подъем завода до глубины 50 м контролируют посредством жестко установленных самотормозящих приводных лебедок, расположенных снаружи на фланце корпуса завода, и прикрепленных жестко концов канатов бухт самотормозящих приводных лебедок к свайной платформе эстакады.
5. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что КГМ Стирлинга получения и переохлаждения СПГ на метановозе размещены в коффердаме между мембранных расположенных в два ряда продольных танков хранения СПГ.
6. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что подъем завода на глубину 50 м исчисляют от верхней палубы завода и включают запуск подъема завода путем суммарного последовательного набора выталкивающей силы погруженных в морскую воду цеха завода, опорожняемого отсека цеха и камеры, при этом спуско-подъемные приводы лебедок функционируют по сигналам отклонений от горизонтальности верхней палубы цеха свыше предела от 3 до 5°.
7. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что с целью предотвращения разжижения застенного грунта свай эстакады сваи выполняют из труб с повышенными теплоизоляционными свойствами ТЛТ по ТУ 14-16-236-2010 и ТУ 14-161-239-2012, межтрубное пространство которых заполняют экранной изоляцией и вакуумируют для уменьшения теплопотерь.
8. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что демонтаж лебедок, установленных на фланце цеха завода, их замену, ремонт, обслуживание осуществляют при установленной сборочной единице цеха завода с камерой на платформу эстакады.
9. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что завод или цех завода снабжены прикрепленной к их нижней части герметичной камерой или камера с цехом выполнены в виде однокорпусной детали, например, из титана с открытыми с двух сторон полостями с возможностью заполнения и опорожнения морской водой или гелием или газообразным азотом под давлением в пределах от 5 до 40 атм соответственно, при этом цех завода на платформу эстакады устанавливают посредством самотормозящих электроприводных лебедок надводного или подводного транспортирующего средства, самотормозящие электроприводные лебедки устанавливают на фланце цеха завода для вывода его на поверхность морской воды, а смотанные канаты на барабаны лебедок в бухты, или лебедки, установленные на транспортном средстве, вывозят из комплекса.
10. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что газопровод ПГ, технологический для транспорта ПГ в толще морской воды на глубине моря 400 м и температуре минус 1,8°C, давлением ПГ до 200 атм, соответствующего ГОСТ 5542 и ГОСТ 27577, температура ПГ 59…63°C, выполняют из отдельных секций сборной конструкции, сочлененных сферическими шарнирами, поверхности которых покрыты дисульфидом молибдена.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133131A RU2686773C2 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133131A RU2686773C2 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018133131A RU2018133131A (ru) | 2019-01-10 |
| RU2018133131A3 RU2018133131A3 (ru) | 2019-02-25 |
| RU2686773C2 true RU2686773C2 (ru) | 2019-04-30 |
Family
ID=64977372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133131A RU2686773C2 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686773C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713272C1 (ru) * | 2019-05-24 | 2020-02-04 | Валентин Алексеевич Абрамов | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли |
| RU2745461C2 (ru) * | 2020-02-04 | 2021-03-25 | Валентин Алексеевич Абрамов | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли Абрамова В.А. |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3200958A1 (de) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur gewinnung von erdgas aus maritimen lagerstaetten |
| RU2180305C2 (ru) * | 1997-01-23 | 2002-03-10 | Абрамов Валентин Алексеевич | Комплекс абрамова для промысловой разработки месторождений природного газа |
| US8490562B1 (en) * | 2011-02-11 | 2013-07-23 | Atp Oil & Gas Corporation | Liquefied natural gas dynamic positioning system processing and transport system |
| US20150020541A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | S.G.B.D. Technologies Ltd. | Methods and systems for underwater gas pressurization and liquefaction |
| RU2604887C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2016-12-20 | Чингиз Саибович Гусейнов | Способ подводного освоения газовых месторождений, способ подводного сжижения природного газа и подводный комплекс для их осуществления |
| RU2632598C1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-10-06 | Чингиз Саибович Гусейнов | Способ подводного освоения газоконденсатных месторождений, способ подводного сжижения природного газа и подводный комплекс для их осуществления |
-
2018
- 2018-09-19 RU RU2018133131A patent/RU2686773C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3200958A1 (de) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur gewinnung von erdgas aus maritimen lagerstaetten |
| RU2180305C2 (ru) * | 1997-01-23 | 2002-03-10 | Абрамов Валентин Алексеевич | Комплекс абрамова для промысловой разработки месторождений природного газа |
| US8490562B1 (en) * | 2011-02-11 | 2013-07-23 | Atp Oil & Gas Corporation | Liquefied natural gas dynamic positioning system processing and transport system |
| US20150020541A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | S.G.B.D. Technologies Ltd. | Methods and systems for underwater gas pressurization and liquefaction |
| RU2604887C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2016-12-20 | Чингиз Саибович Гусейнов | Способ подводного освоения газовых месторождений, способ подводного сжижения природного газа и подводный комплекс для их осуществления |
| RU2632598C1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-10-06 | Чингиз Саибович Гусейнов | Способ подводного освоения газоконденсатных месторождений, способ подводного сжижения природного газа и подводный комплекс для их осуществления |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713272C1 (ru) * | 2019-05-24 | 2020-02-04 | Валентин Алексеевич Абрамов | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли |
| RU2745461C2 (ru) * | 2020-02-04 | 2021-03-25 | Валентин Алексеевич Абрамов | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли Абрамова В.А. |
| RU2745461C9 (ru) * | 2020-02-04 | 2021-04-29 | Валентин Алексеевич Абрамов | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли Абрамова В.А. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018133131A (ru) | 2019-01-10 |
| RU2018133131A3 (ru) | 2019-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102414330B1 (ko) | 실시간으로 모니터링된 화물 구속 시스템 변형 데이터를 이용한 해상 lng 선의 지향 제어 시스템 및 그 방법 | |
| EP2912390B1 (en) | Integrated storage/offloading facility for an lng production plant | |
| MX2011007949A (es) | Sistema para transferir un producto fluido y su implementacion. | |
| WO2015002262A1 (ja) | 長大海上浮体設備 | |
| CA2888026A1 (en) | Expandable lng processing plant | |
| RU2686773C2 (ru) | Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова | |
| Gu et al. | LNG-FPSO: Offshore LNG solution | |
| NO20181161A1 (en) | A process system and a fluid transfer system comprising such a process system | |
| CN202320725U (zh) | 一种液化气运输船舶 | |
| AU2012207059B2 (en) | Linked LNG production facility | |
| RU2679699C2 (ru) | Способ установки подледно-подводных заводов сжиженного природного газа (СПГ) Абрамова В.А. | |
| AU2008219347B2 (en) | Linked LNG production facility | |
| Giacosa et al. | Joining forces to unlock LNG tandem offloading using 20? LNG floating hoses: An example of industrial collaboration | |
| RU2713272C1 (ru) | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли | |
| AU2008219346B2 (en) | Sheltered LNG production facility | |
| CN116888040A (zh) | 用于气体储存和运输的设备 | |
| RU2700525C2 (ru) | Комплекс производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли В.А. Абрамова | |
| CN103101604A (zh) | 一种液化气运输船舶 | |
| AU2012207058A1 (en) | Sheltered LNG production facility | |
| Frohne et al. | Innovative pipe system for offshore LNG transfer | |
| RU2219091C2 (ru) | Комплекс промысловой разработки месторождений природного газа абрамова в.а. | |
| Hoog et al. | LNG transfer in harsh environments-introduction of a new concept | |
| RU2745461C9 (ru) | Способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли Абрамова В.А. | |
| Mastrangelo et al. | Field Experience and Concept to be Taken into Account in a FPSO Design | |
| Hoog et al. | The Mooring Bay Concept for LNG Loading in Harsh and Ice Conditions |