RU2757389C1 - Способ транспортирования метано-водородной смеси - Google Patents

Способ транспортирования метано-водородной смеси Download PDF

Info

Publication number
RU2757389C1
RU2757389C1 RU2021105848A RU2021105848A RU2757389C1 RU 2757389 C1 RU2757389 C1 RU 2757389C1 RU 2021105848 A RU2021105848 A RU 2021105848A RU 2021105848 A RU2021105848 A RU 2021105848A RU 2757389 C1 RU2757389 C1 RU 2757389C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
mixture
methane
pentane
density
Prior art date
Application number
RU2021105848A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Хаймович Сосна
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority to RU2021105848A priority Critical patent/RU2757389C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2757389C1 publication Critical patent/RU2757389C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/065—Arrangements for producing propulsion of gases or vapours
    • F17D1/07—Arrangements for producing propulsion of gases or vapours by compression
    • 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • 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
    • Y02E60/34—Hydrogen distribution
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при транспортировке газообразных энергоносителей на дальние расстояния. Изобретение касается способа транспортирования метано-водородной смеси. Формируют метано-водородную смесь с содержанием водорода от 68 до 92 об. %, которую предварительно смешивают с пентаном, количество которого выбирают, исходя из условия достижения плотности полученной метано-водородной смеси величины, соответствующей величине плотности транспортируемой смеси газа без водорода при значениях давления Р=101325 Па и температуры Т=20°С, соответствующих стандартным условиям, согласно правилу аддитивности, используя следующую формулу:
Figure 00000020
где А - содержание пентана, добавляемого к МВС; ρCH4 - плотность метана, кг/м3; ρH2 - плотность водорода, кг/м3; ρC5 - плотность пентана, кг/м3; ωCH4 - содержание метана в МВС; ωH2 - содержание водорода в МВС, полученную смесь подвергают сжатию до 220 атм, затем по окончании процесса компримирования пентан отделяют от метано-водородной смеси, которую направляют в трубопровод для транспортирования с обеспечением величины давления на выходе из трубопровода, соответствующей условиям хранения или подачи потребителю. Технический результат - уменьшение энергетических затрат на транспортировку водорода с высоким содержанием водорода в транспортируемой смеси и затрат на сероочистку. 3 табл., 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при транспортировке газообразных энергоносителей на дальние расстояния.
В последнее время водородные технологии активно осваиваются практически во всех передовых странах мира. Главной причиной указанных разработок является необходимость оперативного решения природоохранных задач глобального масштаба. Водородная энергетика является ключевым фактором глобальной энергетической трансформации, позволяющей снизить парниковые выбросы.
Широкомасштабное применение водорода требует решение проблем, связанных с его транспортировкой. Водород можно транспортировать к месту его использования в газообразном или жидком состояниях, а также с помощью твердых или жидких носителей, которые содержат водород в связанном виде. Транспортировку газообразного водорода возможно осуществлять как по специальным водородным трубопроводам, так и по существующим трубопроводам природного газа.
Основная задача трубопроводного транспорта - обеспечение максимального переноса энергоносителя на расстояние с минимальными затратами энергии и капитальными вложениями.
Известен способ транспортирования и хранения водорода с использованием диоксида углерода для транспортирования и хранения, предусматривающий стадию компрессии смеси (US 2011064647, 2011).
Недостатками известного способа являются сложная технологическая схема реализации, приводящая, к высоким энергозатратам и капитальным вложениям, в том числе, высокие затраты на очистку от диоксида углерода.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ транспортирования метано-водородной смеси, включающий смешивание водорода, полученного электролизом воды, с природным газом с содержанием водорода в смеси в пределах 15~20%, сжатие смеси с последующим ее разделением, очисткой от серы и подачи водорода в резервуар для хранения (CN 208735278, 2019).
Существенными недостатками известного решения является низкое содержание водорода в транспортируемой смеси, что ограничивает производительность действующих газопроводов по водороду, повышенные гидравлические потери при транспортировке, а также наличие сернистых соединений в используемом газе.
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение энергетических затрат на транспортировку водорода с высоким содержанием водорода в транспортируемой смеси и затрат на сероочистку.
Указанная проблема решается способом транспортирования метано-водородной смеси, заключающимся в том, что формируют метано-водородную смесь с содержанием водорода от 68 об. % до 92 об. %, которую предварительно смешивают с пентаном, количество которого выбирают, исходя из условия достижения плотности полученной метано-водородной смеси величины, соответствующей величине плотности транспортируемой смеси газа без водорода при значениях давления Р=101325 Па и температуры Т=20°С, соответствующих стандартным условиям, согласно правилу аддитивности, используя следующую формулу:
Figure 00000001
где: А - содержание пентана, добавляемого к МВС; ρCH4 - плотность метана, кг/м3; ρH2 - плотность водорода, кг/м3; ρC5 - плотность пентана, кг/м3; ωCH4 - содержание метана в МВС; ωH2 - содержание водорода в МВС.
Полученную смесь подвергают сжатию до 220 атм, затем по окончании процесса компримирования пентан отделяют от метано-водородной смеси, которую направляют в трубопровод для транспортирования с обеспечением величины давления на выходе из трубопровода, соответствующей условиям хранения или подачи потребителю.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении условий компримирования метано-водородной смеси и минимизации гидравлических потерь в процессе транспортировки водородной смеси по трубопроводу за счет оптимизации соотношения водорода и метана в смеси.
Сущность способа поясняется нижеприведенными примерами реализации предлагаемого способа. При этом условия примеров приближены к реальным условиям транспортировки водородных смесей по магистральному газопроводу «Северный поток 2» (таблица 1, таблица 2).
Figure 00000002
Figure 00000003
Как известно, наиболее распространенным способом сжатия технологических потоков является компрессия с помощью центробежных компрессоров. При этом скорость вращения находится в диапазоне от 3000 об/мин до 11000 об/мин. Скорость вращения зависит как от давления сжатия, так и плотности компримируемой среды.
Наибольшую техническую сложность, связанную с низкой плотностью водорода, представляет компрессия метано-водородной смеси (МВС) с содержанием Н2 в ней от 60 до 98%. до давления ~22.0 МПа.
Обеспечение условий сжатия метано-водородных смесей предлагается достичь повышением плотности сжимаемой метано-водородной смеси до значения, соответствующего величине плотности транспортируемой смеси газа без водорода при стандартных условиях, путем добавления в смесь на этапе сжатия газообразного пентана с последующим его удалением после окончания сжатия перед началом транспортировки метано-водородной смеси.
Удаление пентана из смеси осуществляют, например, путем ее охлаждения и конденсации пентана.
Количество добавляемого пентана зависит от конкретного состава компримируемой метано-водородной смеси.
Для приведения значений плотности к значению, соответствующему стандартным условиям, а именно, величине 0,701 кг/м3, количество добавляемого газообразного пентана рассчитывают следующим образом.
Согласно правилу аддитивности плотность смеси рассчитывают по следующей формуле:
Figure 00000004
где: А - содержание пентана, добавляемого к МВС; ρCH4 - плотность метана, кг/м3; ρH2 - плотность водорода, кг/м3; ρC5 - плотность пентана, кг/м3; ωCH4 - содержание метана в МВС; ωH2 - содержание водорода в МВС.
Использование данной формулы позволяет определить, какое количество пентана необходимо ввести в МВС для получения смеси плотностью 0,701 кг/м3.
Расчет часовой мощности компрессора сжатия МВС производят по формуле
Figure 00000005
где: Nф - фактическая мощность, кВт/ч; Nтеор - теоретическая мощность, кВт/ч; V - расход сжимаемого газа, ст. м.3/ч; p0 - давление при нормальных условиях, 101315 Па; p1 - начальное давление, Па; p2 - конечное давление, Па; η - КПД компрессора.
Расход сжимаемого газа выбирают из таблицы №3.
Figure 00000006
Figure 00000007
1. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 65 об. % Н2
Используют метано-водородную смесь (МВС), полученную паровой конверсией ПГ, который предварительно подвергают очистке от серы.
Содержание метана 35 об. %; содержание водорода 65 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод - 42.33 млрд. ст. м.3/год или 4.9451 млн. ст. м.3/час при 8560 рабочих часов в год.
По формуле (1) определяют плотность смеси.
ρсм1=(1-А)×(0,715×0,35+0,0895×0,65)+А×3,2128=0,701 кг/м3
Откуда следует, что А=0,1352 или 13,52%, следовательно, содержание МВС в смеси с пентаном составляет 86,48%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0,156
Объем компримируемого газа с добавкой пентана рассчитывают по следующей формуле:
Figure 00000008
где: V0 - расход МВС, млрд. ст. м3/год.
Так как в году 8560 рабочих часов, получаем 5,72 млн. ст. м3/час.
Расчет по формуле (2) позволяет получить часовую мощность компрессора сжатия МВС с пентаном.
Начальное давление смеси - 30 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Производят двухступенчатое сжатие с 30 до 70 атм. и с 70 до 220 атм.
КПД первой ступени - 0,7;
КПД второй ступени - 0,65.
Для каждой ступени ведут расчет по формуле (2):
Figure 00000009
Figure 00000010
Потребляемую мощность компрессорной группы рассчитывают по формуле (4):
Figure 00000011
В пересчете на МВС получают:
Figure 00000012
где: N1 - мощность компрессорной группы, отнесенная к объему МВС, кВт/1000 ст. м.3 МВС; V1 - объем транспортируемого МВС на входе в трубопровод, млн. ст. м.3/час.
Пересчет на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 ст. м.3 МВС производится по формуле (6):
Figure 00000013
где: VH2 - количество извлеченного водорода, ст. м3.
Далее производят расчет удельного расхода электроэнергии.
Figure 00000014
Таким образом, удельный расход электроэнергии 154,6 кВт на 1000 ст. м.3 98% водорода.
2. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 70 об. % Н2.
В качестве метано-водородной смеси (МВС) используют продувочный газ синтеза метанола.
Содержание метана 30 об. %; содержание водорода 70 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод 46,95 млрд. ст. м.3/год или 5,4848 млн. ст. м3/час. Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/ст. м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1444 или 14,44%, тогда содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.8556 или 85,56%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0,169
Объем компримируемого газа с добавкой пентана 54.8738 млрд ст. м3/год или 6.41 млн ст. м3/час при 8560 рабочих часов в год.
Начальное давление смеси - 70 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Коэффициент КПД сжатия 0.7.
Потребляемая мощность компрессора, согласно формуле (2), составляет - 513469,1 кВт/час или согласно формуле (5), 93,62 кВт/1000 ст. м3 МВС.
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 нм3 МВС, согласно формуле (6), получается 678.6 ст. м3.
Удельный расход электроэнергии, рассчитанный по формуле (7), составляет 137,96 кВт на 1000 ст. м3 98% водорода.
3. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 75 об. % Н2.
В качестве метано-водородной смеси (МВС) используют продувочный газ синтеза метанола.
Содержание метана 25 об. %; содержание водорода 75 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод 47,30 млрд. ст. м.3/год или 5.525 млн. ст. м3/час.
Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1534 или 15,34%, а содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.8466 или 84,66%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0.181
Объем компримируемого газа с добавкой пентана - 55.87 млрд. ст. м.3/год или - 6.53 млн. ст. м.3/час.
Расчет по формуле (2) позволяет получить часовую мощность компрессора сжатия МВС с пентаном.
Начальное давление смеси - 70 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Коэффициент КПД сжатия 0.7
Потребляемая мощность компрессорной группы по формуле (4) - 300666 кВт/час или, согласно формуле (5), 54,42 кВт /1000 ст. м3 МВС.
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 нм3 МВС, по формуле (6), получается 727.04 ст. м3.
Удельный расход электроэнергии, согласно формуле (7), составляет 74,85 кВт на 1000 ст. м.3 98% водорода.
4. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 80 об. % Н2.
В качестве метано-водородной смеси (МВС) используют продувочный газ синтеза метанола.
Содержание метана 20 об. %; содержание водорода 80 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод 53,28 млрд. ст. м.3/год или 6.2243 млн. ст. м.3/час.
Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1622 или 16,22%, а содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.8378 или 83,78%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0.194.
Объем компримируемого газа с добавкой пентана - 63.595 млрд. ст. м.3/год или 7.43 млн. ст. м.3/час.
Расчет по формуле (2) позволяет получить часовую мощность компрессора сжатия МВС с пентаном.
Начальное давление смеси - 70 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Коэффициент КПД сжатия 0.7
Потребляемая мощность компрессорной группы, согласно формуле (4), 342072,1 кВт/час, или, согласно формуле (5) 54,96 кВт /1000 ст. м.3 МВС.
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 нм3 МВС получается 774.4 ст. м.3 согласно формуле (6).
Удельный расход электроэнергии по формуле (7) составляет 70,97 кВт на 1000 ст. м3 98% водорода.
Количество перекачиваемой МВС в тепловом эквиваленте равно 23.57 млрд. ст. м3 природного газа.
5. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 85 об. % Н2.
В качестве метано-водородной смеси (МВС) используют продувочный газ синтеза метанола.
Содержание метана 15 об. %; содержание водорода 85 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод - 54.75 млрд. ст. м.3/год или 6.396 млн. ст. м.3/час.
Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/ст. м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1709 или 17,09%, а содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.8291 или 82,91%.
Соотношение МВС: С5Н12=1:0.206
Объем компримируемого газа с добавкой пентана - 66.035 млрд. ст. м.3/год или - 7,714 млн. ст. м.3/час.
Расчет по формуле (2) позволяет получить часовую мощность компрессора сжатия МВС с пентаном.
Начальное давление смеси - 70 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Коэффициент КПД сжатия 0.7
Потребляемая мощность компрессорной группы, согласно формуле (4), 355147,3 кВт/час или 55,53 кВт /1000 ст. м3 МВС по формуле (5).
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 ст. м.3 МВС получается 824 ст. м.3 согласно формуле (6).
Удельный расход электроэнергии, по формуле (7), составляет 67,39 кВт на 1000 ст. м.3 98% водорода.
6. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 90 об. % Н2.
В качестве метано-водородной смеси (МВС) используют продувочный газ синтеза метанола.
Содержание метана 10 об. %; содержание водорода 9 об. %. Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод - 63,18 млрд. ст. м.3/год или 7,3808 млн. ст. м.3/час.
Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/ст. м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1794 или 17,94%, а содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.8206 или 82,06%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0.219.
Объем компримируемого газа с добавкой пентана - 76.9924 млрд. ст. м.3/год или при числе часов работы 8560 часов/год - 8.994 млн. ст. м.3/час.
Начальное давление смеси - 70 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Коэффициент КПД сжатия 0.7
Потребляемая мощность компрессорной группы, по формуле (2), составляет 384505 кВт/час или 52.1 кВт /1000 ст. м.3 МВС по формуле (5).
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 ст. м.3 МВС получается 872.4 ст. м3 согласно формуле (6).
Удельный расход электроэнергии по формуле (7) - 59.74 кВт на 1000 нм3 98% водорода.
7. ВАРИАНТ ТРАНСПОРТИРОВКИ МВС с 98 об. % Н2.
Используют метано-водородную смесь (МВС), полученную парокислородной конверсией природного газа.
Содержание метана 2 об. %, содержание водорода 98 об. %.
Объем транспортируемого газа на входе в трубопровод - 76,96 млрд. ст. м3/год или 9.3411 млн. ст. м.3/час.
Плотность смеси МВС с добавкой пентана должна составлять 0.701 кг/м3. Используя формулу (1), находят значение А.
А=0,1903 или 19,03%, а содержание МВС в смеси с пентаном составляет 0.807 или 80,7%.
Соотношение МВС:C5H12=1:0.236.
Объем компримируемого газа с добавкой пентана - 95.3656 млрд. ст. м3/год или при числе часов работы 8560 часов/год - 11.14 млн. ст. м.3/час.
Расчет по формуле (2) позволяет получить часовую мощность компрессора сжатия МВС с пентаном.
Начальное давление смеси - 30 атм.;
Конечное давление сжатия - 220 атм.
Производят двухступенчатое сжатие с 30 до 70 атм. и с 70 до 220 атм.
КПД первой ступени - 0,7;
КПД второй ступени - 0,65.
Для каждой ступени ведется расчет по формуле (2):
Figure 00000015
Figure 00000016
Потребляемая мощность компрессорной группы рассчитывается по формуле (4):
N6=Nф6.1+Nф6.2=379484,9+552330,1=931815,0 кВт/ч
В пересчете на МВС, согласно формуле(5), получаем:
Figure 00000017
В пересчете на водород чистотой 98% при степени выделения 95% из 1000 ст. м.3 МВС, согласно формуле (6).
Figure 00000018
Удельный расход электроэнергии по формуле (7) составляет 105,0 кВт на 1000 ст. м3 98% водорода.
На фиг. 1 представлена зависимость удельного расхода электроэнергии от содержания водорода в МВС.
Из приведенных примеров и полученной зависимости следует, что область минимальных значений удельного расхода электроэнергии можно определить в интервале содержания водорода от 78 об. % до 92 об. %.
Т. е. оптимальным по расходу энергии на 1000 ст. м.3 водорода чистотой 98% для компрессии и транспортировки является МВС с содержанием водорода от 78 об. % до 92 об. %.
При этом соотношение МВС к дозируемому пентану колеблется в диапазоне от 1:0.17 до 1:0.25.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает транспортировку МВС с повышенным содержанием водорода при минимизации гидравлических потерь в процессе транспортировки.

Claims (4)

  1. Способ транспортирования метано-водородной смеси, заключающийся в том, что формируют метано-водородную смесь с содержанием водорода от 68 до 92 об. %, которую предварительно смешивают с пентаном, количество которого выбирают, исходя из условия достижения плотности полученной метано-водородной смеси величины, соответствующей величине плотности транспортируемой смеси газа без водорода при значениях давления Р=101325 Па и температуры Т=20°С, соответствующих стандартным условиям, согласно правилу аддитивности, используя следующую формулу:
  2. Figure 00000019
  3. где А - содержание пентана, добавляемого к МВС; ρCH4 - плотность метана, кг/м3; ρH2 - плотность водорода, кг/м3; ρC5 - плотность пентана, кг/м3; ωCH4 - содержание метана в МВС; ωH2 - содержание водорода в МВС,
  4. полученную смесь подвергают сжатию до 220 атм, затем по окончании процесса компримирования пентан отделяют от метано-водородной смеси, которую направляют в трубопровод для транспортирования с обеспечением величины давления на выходе из трубопровода, соответствующей условиям хранения или подачи потребителю.
RU2021105848A 2021-03-09 2021-03-09 Способ транспортирования метано-водородной смеси RU2757389C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105848A RU2757389C1 (ru) 2021-03-09 2021-03-09 Способ транспортирования метано-водородной смеси

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105848A RU2757389C1 (ru) 2021-03-09 2021-03-09 Способ транспортирования метано-водородной смеси

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757389C1 true RU2757389C1 (ru) 2021-10-14

Family

ID=78286316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105848A RU2757389C1 (ru) 2021-03-09 2021-03-09 Способ транспортирования метано-водородной смеси

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757389C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2242669C2 (ru) * 2003-02-25 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" Способ транспортировки компримируемого потока по газопроводу
RU2294481C1 (ru) * 2006-02-08 2007-02-27 Юрий Олегович Чаплыгин Способ транспортировки природного газа по магистральному трубопроводу
RU2296266C2 (ru) * 2001-02-05 2007-03-27 Зедгаз Инк. Способ транспортировки охлажденного природного газа (варианты)
US20110064647A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Beyer James H Method for storage and transportation of hydrogen
RU2013130464A (ru) * 2013-07-02 2015-01-10 Эдуард Константинович Коваленко Способ транспортирования по одному трубопроводу под давлением и при отрицательных температурах продуктов транспортирования в транспортирующей среде
CN208735278U (zh) * 2018-08-01 2019-04-12 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司 氢气输送系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2296266C2 (ru) * 2001-02-05 2007-03-27 Зедгаз Инк. Способ транспортировки охлажденного природного газа (варианты)
RU2242669C2 (ru) * 2003-02-25 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" Способ транспортировки компримируемого потока по газопроводу
RU2294481C1 (ru) * 2006-02-08 2007-02-27 Юрий Олегович Чаплыгин Способ транспортировки природного газа по магистральному трубопроводу
US20110064647A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Beyer James H Method for storage and transportation of hydrogen
RU2013130464A (ru) * 2013-07-02 2015-01-10 Эдуард Константинович Коваленко Способ транспортирования по одному трубопроводу под давлением и при отрицательных температурах продуктов транспортирования в транспортирующей среде
CN208735278U (zh) * 2018-08-01 2019-04-12 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司 氢气输送系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4718497B2 (ja) 天然ガスからヘリウム及び液化天然ガスなどの生成物を生成する方法及び装置
AU779505B2 (en) Process for pretreating a natural gas containing acid gases
EP1608924B1 (en) Integrated processing of natural gas into liquid products
AU2002351361B2 (en) Integrated processing of natural gas into liquid products
CN107108233B (zh) 从发电系统和方法生产低压液态二氧化碳
AU2002351361A1 (en) Integrated processing of natural gas into liquid products
FR2877939A1 (fr) Procede et installation pour la production combinee d'hydrogene et de dioxyde de carbone
US20080155958A1 (en) Zero Emission Natural Gas Power and Liquefaction Plant
CN106761659B (zh) 一种用于油田co2驱产出气回注的提纯液化工艺
KR101027809B1 (ko) 액화바이오메탄 제조장치
US20180038642A1 (en) Process integration of a gas processing unit with liquefaction unit
US20240043273A1 (en) Method for production of h2 with high carbon capture ratio and efficiency
CN110455038A (zh) 一种氦提取单元、氦提取装置和联产氦气的系统
CN113862051B (zh) 双制冷循环甲烷洗合成气深冷分离装置及分离方法
RU2757389C1 (ru) Способ транспортирования метано-водородной смеси
CN101126041B (zh) 级联式制备液化天然气的方法
CN111004657B (zh) 一种油田伴生气综合利用的方法
CN103773529B (zh) 一种撬装式伴生气液化系统
CN112031717A (zh) 开采石油的方法及具有其的采油系统
WO2012079503A1 (zh) 生产合成天然气的方法
RU2766951C1 (ru) Способ транспортирования метано-водородной смеси
US20220356060A1 (en) Process and apparatus for the separation of a mixture of hydrogen and carbon monoxide at low temperature
WO2018087500A1 (fr) Intégration d'un procédé de liquéfaction de gaz naturel dans un procédé de production de gaz de synthèse
RU2803501C1 (ru) Установка адсорбционной осушки и отбензинивания природного газа
US20230322549A1 (en) Methods and systems for cryogenically separating carbon dioxide and hydrogen from a syngas stream