RU2713349C1 - Комплекс по производству, хранению и распределению водорода - Google Patents

Комплекс по производству, хранению и распределению водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2713349C1
RU2713349C1 RU2019105692A RU2019105692A RU2713349C1 RU 2713349 C1 RU2713349 C1 RU 2713349C1 RU 2019105692 A RU2019105692 A RU 2019105692A RU 2019105692 A RU2019105692 A RU 2019105692A RU 2713349 C1 RU2713349 C1 RU 2713349C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
methane
production
gas
station
Prior art date
Application number
RU2019105692A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Иванович Мокроус
Сергей Федорович Сопин
Вараздат Амаякович Казарян
Николай Николаевич Пономарев-Степной
Юлия Александровна Сизова
Анатолий Яковлевич Столяревский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ"
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 "ЭКОТЕХПРОМ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ"
Priority to RU2019105692A priority Critical patent/RU2713349C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2713349C1 publication Critical patent/RU2713349C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G5/00—Storing fluids in natural or artificial cavities or chambers in the earth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сооружению и эксплуатации подземных резервуаров и хранилищ в отложениях каменной соли и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Комплекс по производству, хранению и распределению водорода включает в себя по меньшей мере одно подземное хранилище газа, станцию по производству метано-водородной смеси, связанный трубопроводом с подземным хранилищем газа, сегмент водород потребляющих предприятий и сегмент захоронения углекислого газа, соединенный трубопроводом со станцией по производству метано-водородной смеси. Сегмент водород потребляющих предприятий и сегмент захоронения углекислого газа связан трубопроводом со станцией по производству метано-водородной смеси. Перед каждым водород потребляющим предприятием установлен мембранный модуль по разделению метано-водородной смеси на водород и метан. Сегмент захоронения углекислого газа соединен трубопроводом со станцией по производству метано-водородной смеси и содержит компрессорную станцию СО2 для сжатия СО2, который образуется при производстве метано-водородной смеси, и по меньшей мере одну скважину для закачки углекислого газа. Технический результат заключается в создании комплекса с высокой эффективностью применения водорода, предусматривающий его создание, хранение, а также использование в промышленных процессах и в качестве горючего, и интеграции технологических объектов, использующих водород с минимизацией выбросов в атмосферу при транспортировке и потреблении газа. 1 ил.

Description

Изобретение относится к сооружению и эксплуатации подземных резервуаров и хранилищ в отложениях каменой соли и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.
В России имеется большой опыт по созданию и эксплуатации подземных хранилищ газов и жидкостей в каменной соли, в водоносных горизонтах и в истощенных месторождениях нефти и газа.
Возрастание роли природного газа в региональной и мировой энергетике требует создания технологий повышения эффективности и расширения сфер применения природного газа. Среди технологий, основанных на инновационных решениях, одну из ключевых ролей занимает применение в газовой промышленности инновационных водородосодержащих энергоносителей, производимых из природного газа и создающих эффективные направления экономии природного газа на базе отработанных промышленных технологий, процессов и катализаторов. Одной из таких технологий является производство метано-водородной смеси.
В предлагаемом техническом решении описывается комплекс по производству, хранению и распределению водорода. Предпочтительным вариантом по экономике строительства и эксплуатации подземного хранилища природного газа является его создание в непроницаемых, устойчивых горных породах - в отложениях каменной соли.
Из уровня техники известен технологический комплекс по переработке рассола при сооружении подземных хранилищ газообразных и жидких продуктов в отложениях каменной соли (см. патент RU 2656289 С1, опубл. 04.06.2018), включающий в себя подземное хранилище газа, подземную выработку-емкость, производственный сегмент очистки рассола, производственный сегмент рассолопотребляющих предприятий, и сегмент предприятий генерирования энергоносителей и технологических сред. Производственный сегмент очистки рассола соединен линией подачи рассола с подземной выработкой-емкостью и включает в себя предприятие гравитационной и химической очистки строительного рассола и централизованное хранилище очищенного рассола. Производственный сегмент рассолопотребляющих предприятий соединен линиями подачи очищенного рассола с производственным сегментом очистки рассола и магистральной линией подачи природного газа из подземного хранилища. Сегмент предприятий генерирования энергоносителей и технологических сред связан инженерными коммуникациями с производственным сегментом очистки рассола и с сегментом рассолопотребляющих предприятий.
Однако, данный комплекс характеризуется низким коэффициентом и неэффективным использованием природного газа. Кроме того, несмотря на то, что газ один из самых чистых из всех ископаемых видов топлива, тем не менее, его применение характеризуется выбросами вредных веществ в атмосферу.
Наиболее близким аналогом изобретения, выбранным в качестве прототипа является газохимический комплекс (см. патент RU 2648077 С9, опубл. 22.03.2018), содержащий газоперерабатывающий завод, газохимический завод, завод по производству удобрений и объединяющую заводы друг с другом газотранспортную сеть. На газоперерабатывающем заводе природный углеводородный газ с содержанием этана более 3-4% об. последовательно очищают от примесей и фракционируют на метан, этан и широкую фракцию легких углеводородов. Метан направляют в виде товарного топливного газа потребителям и/или на завод по сжижению природного газа. Этан направляют на установки пиролиза этана газохимического завода с получением этилена и его полимеризацией в полиэтилен. Широкую фракцию легких углеводородов разделяют на пропан, подаваемый на установки дегидрирования пропана газохимического завода с получением пропилена и его полимеризацией в полипропилен, товарные бутан и углеводороды С5 и выше в виде конденсата.
Преимуществом данного технического решения является создание метано-водородной фракции с последующим ее разделением на метан и водород. Однако в известном техническом решении в рамках комплекса водород использован только для производства минеральных удобрений, что не является эффективным и приводит к низким эксплуатационным возможностям использования водорода. Кроме того, не решена проблема утилизации вредных веществ, в том числе углекислого газа, который образуется при получении метано-водородной смеси.
Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей использования водорода.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание комплекса с высокой эффективностью применения водорода, предусматривающий его создание, хранение, а также использование в промышленных процессах и в качестве горючего, и интеграция технологических объектов, использующих водород с минимизацией выбросов в атмосферу при транспортировке и потреблении газа.
В соответствии с настоящим изобретением на месте сооружения и эксплуатации подземного хранилища газа создается комплекс по производству, хранению и распределению водорода. Структура предлагаемого комплекса показана на фиг. 1. На которой представлен общий вид комплекса. Комплекс включает в себя по меньшей мере одно подземное хранилище 1 газа, сегмент производства метано-водородной смеси, сегмент водород потребляющих предприятий и сегмент захоронения углекислого газа, при этом сегмент производства метано-водородной смеси трубопроводами 3 соединен с подземным хранилищем газа, сегментом водород потребляющих предприятий и сегментом захоронения углекислого газа.
Количество подземных резервуаров в хранилище зависит от объема хранимого природного газа. Хранилище также может состоять из нескольких подземных резервуаров. Подземные резервуары строятся методом подземного растворения каменной соли через буровые скважины. Образованный строительный рассол подлежит утилизации или захоронению. Для создания подземного хранилища необходимо, чтобы выбранная строительная площадка имела возможность по обеспечению необходимым количеством растворителя и способность утилизации или захоронения строительного рассола.
Объем хранимого природного газа определяется путем сложения, в основном, трех типов резерва природного газа. Первый - это нехватка природного газа при авариях на газопроводе. Резерв хранимого газа при авариях на газопроводе составляет максимум в год в размере трехдневного объема потребления. Второй тип резерва - это объем природного газа для обеспечения сезонной неравномерности газопотребления. Величина сезонной неравномерности газопотребления составляет около 15% от общего объема потребляемого газа за год. И третий тип резерва - это объем природного газа для регулирования пиковой неравномерности газопотребления данного района. Этот резерв природного газа составляет 3-5% от общего объема потребления газа.
В состав подземного хранилища входят следующие объекты: подземные резервуары, компрессорная станция и наземная система подготовки газа к транспортировке. Компрессорная станция работает только во время закачки природного газа в подземное хранилище. Отбор газа из хранилища осуществляется за счет энергии сжатого газа. Система подготовки газа к транспортировке состоит из системы дросселирования, осушки, подогрева и измерения газа, отправленного на станцию по производству метано-водородной смеси.
Станция 6 по производству метано-водородной смеси является главным модулем комплекса по производству, хранению и распределению водорода и состоит из двух технологических комплексов. Первый технологический комплекс -это высокотемпературный газоохлаждаемый ядерный реактор, который предназначен для выработки тепловой энергии с целью подогрева природного газа и подготовки водяного пара.
Второй технологический комплекс, который предназначен для производства метано-водородной смеси (МВС) состоит из трех самостоятельных взаимосвязанных технологических блоков:
Figure 00000001
конвертор по производству метано-водородной смеси;
Figure 00000001
конденсатор для выделения водяного пара из метано-водородной смеси;
Figure 00000001
разделительный блок по выделению СО2 из метано-водородной смеси
Конвертор по производству метано-водородной смеси является главным технологическим блоком во втором технологическом комплексе станции по производству метано-водородной смеси. Способ производства водорода в конверторе - паровая адиабатическая конверсия метана.
Конвертор изготовляется из обычной стали, т.к. процессы, проходящие в нем, не превышают по температуре 700°С. Форма конвертора цилиндрическая высотой 7-10 м. Внутри реактора на двух полках расположены катализаторы.
Сверху подается нагретый метан (природный газ) и водяной пар, снизу выходит метано-водородная смесь совместно с водяными парами и углекислым газом.
Конденсатор водяных паров является технологическим блоком стандартной конструкции. Его изготавливают и устанавливают для каждого конвертора индивидуально или его устанавливают для обслуживания группы конверторов. Данный вопрос решается в процессе проектирования станции по производству метано-водородной смеси.
Во втором технологическом комплексе станции по производству метано-водородной смеси самым сложным модулем является разделительный блок по выделению СО2 из метано-водородной смеси.
В настоящее время существует хорошо разработанный способ выделения СО2 из таких сложных по составу смесей. Абсорбционный метод, который широко применяется в промышленности. Можно и нужно провести исследовательские работы по применению мембранной технологии выделения СО2 из метано-водородной смеси.
Устройство по выделению СО2 из метано-водородной смеси расположено на территории станции 6 по производству метано-водородной смеси. Количество таких устройств не зависит от способа выделения СО2 из метано-водородной смеси. Количество устройств по выделению СО2 зависит от обоснования технико-экономической целесообразности всего модуля - конвертор совместно с устройством по выделению СО2 и конденсатора для выделения водяного пара.
Такие устройства по выделению СО2 можно установить для каждого конвертора по производству метано-водородной смеси индивидуально. Можно установить для группы конверторов одно устройство.
Использование МВС в качестве топливного газа позволяет уменьшить выбросы СO2 и СО в полтора раза. Это связано с тем, что часть водорода, содержащегося в МВС, получается из воды, а также уменьшается на 30-40% количество используемого топливного газа.
Сегмент водород потребляющих предприятий содержит по меньшей мере один мембранный модуль 8 по разделению метано-водородной смеси на водород и метан. Данный модуль устанавливается у потребителя. Такое решение позволяет использовать существующий фонд газопроводов без изменения их конструкции. Так как использовать существующую сеть газопроводов без существенных изменений конструкции соединения труб, оборудования, компрессора и других элементов управления эксплуатации газопроводов возможно, если содержание водорода в метано-водородной смеси не превышает 40% по объему.
Выделившийся в мембранном модуле водород направляется потребителю (различные объекты потребляющие водород), который принимает и использует его по назначению. Вторая часть метано-водородной смеси, которая составляет 60%, является метаном (природным газом). Он по трубопроводу возвращается обратно в сегмент 6 по производству МВС.
В настоящее время мембранные модули позволяют получить водород из метано-водородной смеси чистотой до 99,5%. В этом случае стоимость водорода с указанной чистотой составит всего на 15-20% выше по сравнению со стоимостью метано-водородной смеси с содержанием 40% водорода и 60% метана, полученной непосредственно методом адиабатической конверсии метана.
На рис. 1 комплекса по производству, хранению и распределению водорода указаны некоторые возможные объекты, где используется водород. В частности, населенный пункт 7, промышленное предприятие 9, газотурбинная установка 10 для выработки электроэнергии, теплоэлектростанция 4, заправочная станция 11.
В указанных предприятиях, помимо прямого использования водорода в качестве горючего, его используют также в нижеследующих процессах:
Figure 00000002
синтез аммиака и метанола,
Figure 00000003
синтез газообразных и жидких углеводородов,
Figure 00000003
гидрогазификация твердых горючих,
Figure 00000003
гидропереработка и очистка жидких горючих,
Figure 00000003
прямое восстановление руд черных и цветных металлов,
Figure 00000003
получение чистых и сверхчистых металлов,
Figure 00000003
спекание металлических порошков,
Figure 00000003
производство авиационного, автомобильного и ракетного горючего, горючего для газовых турбин и МГД-генераторов.
Figure 00000003
водород в химической и нефтехимической промышленности, в производстве минеральных удобрений, в промышленности добычи и транспортировки газа,
Figure 00000003
водород и его изотопы в атомной промышленности,
Figure 00000003
атомная и тепловая энергетика,
Figure 00000003
в космической технике,
Figure 00000003
в электрохимическом производстве,
Figure 00000003
в пищевой и фармацевтической промышленности,
Figure 00000003
изотопы водорода и управляемый термоядерный синтез
Для регулирования неравномерности потребления водорода комплексе по производству, хранению и распределению водорода предусмотрена скважина 12 для подземного хранения метано-водородной смеси или водорода.
В настоящее время, в основном, рассматриваются следующие способы хранения водорода:
Figure 00000004
в газообразном состоянии под давлением в подземных хранилищах, газгольдерах и баллонах различного типа;
Figure 00000004
в жидком состоянии в криогенных емкостях;
Figure 00000004
в твердофазном связанном состоянии в гидридах металла;
Figure 00000004
в химически связанном состоянии в жидких средах;
Figure 00000004
в инкапсулированном газообразном состоянии в стеклянных микросферах, пенометаллах и цеолитах.
Обычно жидкий водород хранится в космических центрах, химических заводах и других объектах, где для технологии его использования необходимо иметь водород в жидком состоянии. На указанных объектах жидкий водород хранится в металлических резервуарах с экранно-вакуумной изоляцией.
В предлагаемом изобретении предусмотрено подземное хранение чистого водорода и/или метано-водородной смеси с содержанием водорода до 40% по объему.
Подземные резервуары хранилища метано-водородной смеси создаются в отложениях каменной соли методом подземного растворения каменной соли через буровые скважины.
Количество подземных хранилищ зависит от объема хранимой метано-водородной смеси. Однако, в предпочтительном варианте изобретения количество подземных хранилищ должно быть не менее двух единиц. Оптимальная глубина размещения подземных хранилищ составляет от 800 до 1200 м. Геометрический объем единичного хранилища зависит от горногеологических характеристик залежи каменной соли. Сооружаются подземные хранилища в залежах каменной соли всех морфологических типов - пластовых, пластово-линзообразных, линзообразных, куполах и штоках.
В предлагаемой технологической схеме комплекса по производству, хранению и распределению водорода предусмотрена технология захоронения углекислого газа, выделившегося из метано-водородной смеси непосредственно в сегменте 6 по производству метано-водородной смеси.
При производстве водорода (метано-водородной смеси) из природного газа методом адиабатической конверсии метана получается в виде балласта углекислый газ. Количество углекислого газа в метано-водородной смеси составляет около 12% по объему.
Проблема глобального потепления Земли в результате антропогенных воздействий углекислого и других газов, поглощающих излучение в инфракрасном диапазоне в атмосфере постепенно, возрастает. Вследствие чего растет средняя температура Земли. Следовательно, для соблюдения экологических норм, утвержденных международными соглашениями, углекислый газ, находящийся в метано-водородной смеси, необходимо выделить и отправить в систему для захоронения.
В настоящее время существует три способа захоронения углекислого газа -геологическое захоронение, захоронение на дне океана и карбонизация минералов. Из перечисленных способов два последних на сегодняшний день находятся на исследовательском этапе. Поэтому для захоронения углекислого газа в нашем случае также рассматриваем вариант геологического захоронения.
Углекислый газ можно захоронить в глубокозалегающих пористых пластах -водоносных, газовых и нефтяных месторождениях.
При выборе района строительства комплекса по производству, хранению и распределению водорода при учете других требований (уровень и разновидность промышленности, численность населения, развитая сеть газопроводов и др.) необходимо учитывать и требования по возможности геологического способа захоронения углекислого газа.
Сегмент захоронения углекислого газа состоит из компрессорной станции 5, скважины 2 для закачки углекислого газа и пласта 14 для закачки углекислого газа, который располагается под пластом 13 каменной соли. Углекислый газ в пористом пласте (водоносном, газовом, нефтяном) может находиться как в газообразном, так и в жидком состоянии. Агрегатное состояние углекислого газа зависит от параметров его состояния (давления и температуры).
Известно, что при нормальной температуре и при давлении 7,5 МПа углекислый газ переходит в жидкое состояние. Поэтому глубину пласта закачки углекислого газа необходимо выбирать так, чтобы он в данных условиях находился в жидком состоянии. Тогда его объем значительно уменьшится и, следовательно, уменьшится занимаемая площадь.
В территориальном расположении комплекса по производству, хранению и распределению водорода существуют многочисленные и многоразмерные трубопроводные системы по транспортировке природного газа, метано-водородной смеси и чистого водорода.
В настоящее время не существует широкого применения водорода, и поэтому нет системы его трубопроводного транспорта. Пока, в основном, рассматриваются следующие системы транспортировки водорода:
Figure 00000005
в газообразном состоянии под давлением по трубопроводам в газгольдерах и баллонах различного типа;
Figure 00000005
в жидком состоянии в криогенных емкостях;
Figure 00000005
в твердофазном связанном состоянии в гидридах металла;
Figure 00000005
в химически связанном состоянии в жидких средах;
Figure 00000005
в инкапсулированном газообразном состоянии в стеклянных микросферах, пенометаллах и цеолитах.
В мире существуют несколько примеров по трубопроводному транспорту водорода как в чистом виде, так и в смеси с углеводородами.
В настоящее время эксплуатируется подземный трубопровод водорода (г. Рур), производительностью 18 т/ч с чистотой 95% под давлением от 1,5 до 4 МПа, общей длинной 210 км при диаметре труб от 150 до 300 мм.
В ЮАР, в районе г. Иоганесбурга, эксплуатируется трубопровод длинной 80 км, по которому транспортируется смесь углеводородных газов с 50% водорода.
В Тессиди (Англия) водород чистотой 95% в количестве 80 тыс.т в год транспортируется потребителям по наземным трубопроводам длиной 16 км под давлением 5 МПа.
Трубопроводный транспорт жидкого водорода на большие расстояния невыгоден из-за очень высокой стоимости труб.
В предлагаемом комплексе по производству, хранению и распространению водорода, в основном, по трубопроводной сети транспортируется метано-водородная смесь и очень малое количество чистого водорода.
Проведенные исследования показали, что при объемном содержании водорода до 40% в смеси с природным газом существующие системы трубопроводного транспорта такого газа практически не требуют модернизации.
Природный газ (СH4) по магистральному газопроводу 3 из подземного хранилища 1 подается в станцию 6 по производству метано-водородной смеси. Станция 6 включает в себя высокотемпературный газоохлаждаемый ядерный реактор для выработки тепловой энергии и технологический комплекс по производству метано-водородной смеси. Технологический комплекс состоит из конвертора, конденсатора для конденсации водяного пара, находящегося в метано-водородной смеси и разделительного блока для выделения из метано-водородной смеси СО2.
Для обеспечения бесперебойной подачи природного газа в станцию 6 по производству метано-водородной смеси предусмотрено подземное хранилище природного таза 1.
После сегментаб по производству метано-водородной смеси выходят два потока. Один поток - основной составляет метано-водородная смесь, который направляется в сегмент водород потребляющих предприятий (потребителям), а второй поток составляет углекислый газ (СО2). Далее СО2 направляется в компрессорную станцию 5 для закачки в поглощающий пласт 14 через скважину 2.
Очищенная от водяного пара и углекислого газа метано-водородная смесь (содержание водорода в смеси до 40%) направляется в сегмент водород потребляющих предприятий.
Перед потреблением метано-водородная смесь с помощью мембранных модулей 8 разделяется на чистый водород (Н2) и метан (СH4). Метан (природный газ) обратно возвращается по трубопроводу на вход станции 6 по производству метано-водородной смеси. Чистый водород (H2) направляется к потребителю.
В частности, потребителями являются: населенный пункт (город, поселок) 7, промышленное предприятие 9, газотурбинная установка, работающая на водороде 10 или большая ТЭЦ 4, заправочная станция 11.
Для обеспечения бесперебойной подачи водорода потребителю в схеме предусмотрено подземное хранилище 12 водорода и/или метано-водородной смеси. Можно хранить и чистый водород. Для строительства подземных хранилищ МВС и H2 предпочтение отдается непроницаемым, устойчивым горным породам, какими являются отложения каменной соли.
Метод получения МВС - адиабатическая конверсия метана.
Для подогрева природного газа до температуры 750°С и подготовки водяного пара необходимых параметров используется высокотемпературный ядерный реактор, который находится в сегменте 6 по производству метано-водородной смеси.
Радиус влияния комплекса составляет от 200 до 500 км. Радиус влияния зависит от объема потребления водорода района размещения комплекса. Чем больше потребление водорода районом, тем больше производительность по водороду, следовательно, тем меньше будет радиус влияния. Таким образом, если район размещения малонаселенный, не развитой промышленности, тогда радиус влияния комплекса должен быть не менее 500 км. Если район размещения комплекса является промышленно развитым, много потребителей водорода, тогда радиус влияния комплекса можно уменьшить до 200 км.
В представленной схеме комплекса по производству, хранению и распределению водорода указаны все возможные объекты, где используется водород. В частности: населенный пункт, промышленное предприятие, газотурбинная установка для выработки электроэнергии, ТЭС, заправочная станция.
В указанных предприятиях, помимо прямого использования водорода в качестве горючего, его используют также в нижеследующих процессах:
Figure 00000006
синтез аммиака и метанола,
Figure 00000006
синтез газообразных и жидких углеводородов,
Figure 00000006
гидрогазификация твердых горючих,
Figure 00000006
гидропереработка и очистка жидких горючих,
Figure 00000006
прямое восстановление руд черных и цветных металлов,
Figure 00000006
получение чистых и сверхчистых металлов,
Figure 00000006
спекание металлических порошков,
Figure 00000006
производство авиационного, автомобильного и ракетного горючего, горючего для газовых турбин и МГД-генераторов.
Figure 00000006
водород в химической и нефтехимической промышленности, в производстве минеральных удобрений, в промышленности добычи и транспортировки газа,
Figure 00000006
водород и его изотопы в атомной промышленности,
Figure 00000006
атомная и тепловая энергетика,
Figure 00000006
в космической технике,
Figure 00000006
в электрохимическом производстве,
Figure 00000006
в пищевой и фармацевтической промышленности,
Figure 00000006
изотопы водорода и управляемый термоядерный синтез
В рамках данного изобретения реализована отдельная технологическая платформу централизованного производства газового топлива не только для локальных и региональных сфер его применения, но и для поставок по отдельным энергетическим коридорам в транснациональные газотранспортные сети и создания запасов этого топлива в подземных газохранилищах.

Claims (5)

  1. Комплекс по производству и хранению водорода, включающий в себя по меньшей мере одно подземное хранилище газа,
  2. станцию по производству метано-водородной смеси, связанную трубопроводом с подземным хранилищем газа,
  3. сегмент водород потребляющих предприятий, связанный трубопроводом со станцией по производству метано-водородной смеси, при этом перед каждым водород потребляющим предприятием установлен мембранный модуль по разделению метано-водородной смеси на водород и метан,
  4. сегмент захоронения углекислого газа, соединенный трубопроводом со станцией по производству метано-водородной смеси и содержащий компрессорную станцию СО2 для сжатия СО2, который образуется при производстве метано-водородной смеси, и по меньшей мере одну скважину для закачки углекислого газа,
  5. и по меньшей мере одну скважину для подземного хранения водорода и/или метано-водородной смеси.
RU2019105692A 2019-02-28 2019-02-28 Комплекс по производству, хранению и распределению водорода RU2713349C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105692A RU2713349C1 (ru) 2019-02-28 2019-02-28 Комплекс по производству, хранению и распределению водорода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105692A RU2713349C1 (ru) 2019-02-28 2019-02-28 Комплекс по производству, хранению и распределению водорода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713349C1 true RU2713349C1 (ru) 2020-02-04

Family

ID=69625502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019105692A RU2713349C1 (ru) 2019-02-28 2019-02-28 Комплекс по производству, хранению и распределению водорода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713349C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760879C1 (ru) * 2020-10-14 2021-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ" Комплекс по производству и поставке водородосодержащего топлива в заправочные станции для транспортных средств
RU2766951C1 (ru) * 2021-06-30 2022-03-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Способ транспортирования метано-водородной смеси
RU2768354C1 (ru) * 2021-09-28 2022-03-23 Игорь Анатольевич Мнушкин Комплекс по производству, хранению и транспортировке водорода
RU2788925C1 (ru) * 2022-07-18 2023-01-25 Публичное акционерное общество "Газпром" Комплекс по производству и отгрузке водорода и заправке им транспортных средств

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234152C1 (ru) * 2003-09-11 2004-08-10 Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" Ядерно-химический комплекс
RU2570795C1 (ru) * 2014-07-15 2015-12-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Газоперерабатывающий и газохимический комплекс
US20170130902A1 (en) * 2012-02-16 2017-05-11 Rommel M. Oates Hydrogen supply method and system
RU2656289C1 (ru) * 2017-06-20 2018-06-04 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ" Технологический комплекс по переработке рассола при сооружении подземных хранилищ газообразных и жидких продуктов в отложениях каменной соли
RU2648077C9 (ru) * 2017-08-29 2018-07-04 Игорь Анатольевич Мнушкин Газохимический комплекс

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234152C1 (ru) * 2003-09-11 2004-08-10 Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" Ядерно-химический комплекс
US20170130902A1 (en) * 2012-02-16 2017-05-11 Rommel M. Oates Hydrogen supply method and system
RU2570795C1 (ru) * 2014-07-15 2015-12-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Газоперерабатывающий и газохимический комплекс
RU2656289C1 (ru) * 2017-06-20 2018-06-04 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ" Технологический комплекс по переработке рассола при сооружении подземных хранилищ газообразных и жидких продуктов в отложениях каменной соли
RU2648077C9 (ru) * 2017-08-29 2018-07-04 Игорь Анатольевич Мнушкин Газохимический комплекс

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760879C1 (ru) * 2020-10-14 2021-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХПРОМ" Комплекс по производству и поставке водородосодержащего топлива в заправочные станции для транспортных средств
RU2766951C1 (ru) * 2021-06-30 2022-03-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Способ транспортирования метано-водородной смеси
RU2768354C1 (ru) * 2021-09-28 2022-03-23 Игорь Анатольевич Мнушкин Комплекс по производству, хранению и транспортировке водорода
RU2788925C1 (ru) * 2022-07-18 2023-01-25 Публичное акционерное общество "Газпром" Комплекс по производству и отгрузке водорода и заправке им транспортных средств

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2760879C1 (ru) Комплекс по производству и поставке водородосодержащего топлива в заправочные станции для транспортных средств
Ma et al. Large scale of green hydrogen storage: Opportunities and challenges
RU2713349C1 (ru) Комплекс по производству, хранению и распределению водорода
Budzianowski et al. Biomethane storage: Evaluation of technologies, end uses, business models, and sustainability
Al-Breiki et al. Investigating the technical feasibility of various energy carriers for alternative and sustainable overseas energy transport scenarios
CN1690360B (zh) 一种海底天然气水合物的开采方法及系统
Thomas et al. Review of ways to transport natural gas energy from countries which do not need the gas for domestic use
Ogden Modeling infrastructure for a fossil hydrogen energy system with CO2 sequestration
EP1780859A1 (en) Energy supply method and system
CN101432399A (zh) 高能输送气体及其输送方法
Abánades Natural gas decarbonization as tool for greenhouse gases emission control
Alsaba et al. Recent advancements in the hydrogen value chain: Opportunities, challenges, and the way Forward–Middle East perspectives
Walspurger et al. CO2 reduction to substitute natural gas: toward a global low carbon energy system
Almaraz et al. Design and optimization of hydrogen supply chains for a sustainable future
Kurz et al. Transport and storage
US20130206237A1 (en) Energy and/or material transport including phase change
Taqvi et al. Introduction to natural gas storage and transportation technologies
RU2652028C1 (ru) Нефтегазохимический кластер
Montenegro et al. Energy storage development using hydrogen and its potential application in Colombia
RU2715772C1 (ru) Газоперерабатывающий кластер
RU2743421C1 (ru) Способ обустройства месторождения углеводородов
Hawkins et al. Technological characterisation of hydrogen storage and distribution technologies
JP2004263832A (ja) ガスハイドレートによる天然ガスと冷熱及び水の輸送システム
Song et al. Methane Sources and Current Uses
Gerasimov et al. Introduction of Technologies and Equipment for Production, Storage, Transportation, and Use of LNG.

Legal Events

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

Effective date: 20210301