RU2757518C1 - Method for compressed gas cooling - Google Patents

Method for compressed gas cooling Download PDF

Info

Publication number
RU2757518C1
RU2757518C1 RU2020127055A RU2020127055A RU2757518C1 RU 2757518 C1 RU2757518 C1 RU 2757518C1 RU 2020127055 A RU2020127055 A RU 2020127055A RU 2020127055 A RU2020127055 A RU 2020127055A RU 2757518 C1 RU2757518 C1 RU 2757518C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
gas
compressed gas
heat exchanger
pipeline
Prior art date
Application number
RU2020127055A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Дмитрук
Алексей Александрович Касьяненко
Игорь Владимирович Кравченко
Евгений Борисович Ковинченко
Роман Валерьевич Балько
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром"
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 Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром"
Priority to RU2020127055A priority Critical patent/RU2757518C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757518C1 publication Critical patent/RU2757518C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00Pipe-line systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the gas industry, in particular to methods for compressed gas cooling. The method for compressed gas cooling includes cooling it with atmospheric air in air cooling units, cooling in a recuperative heat exchanger and deep cooling in refrigerating units. If the regulation cooling temperature of the compressed gas is not reached, the compressed gas flow is automatically switched to the bypass pipeline for supplying compressed gas for cooling to the gas-liquid recuperative heat exchanger with the start of the absorption refrigerating machine. In the absorption refrigerating machine, water prepared in a dry cooling tower is used as an intermediate refrigerant. When the gas-liquid heat exchanger reaches the regulation cooling temperature of the compressed gas, the compressed gas supply is automatically transferred to the main inter-shop pipeline, and the absorption machine is stopped.
EFFECT: invention provides an increase in the efficiency of operation of an existing production facility located in the permafrost zone.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам охлаждения компримированного газа и предназначен для внедрения и применения на производственных объектах, расположенных в зоне залегания вечной мерзлоты, где добывается, компримируется, подготавливается и транспортируется природный газ, а также имеются ограничения в резервных ресурсах электроэнергии, подготовленной воды, но есть возможность использовать топливный природный газ для собственных технологических нужд или бросовое вторичное тепло.The invention relates to the gas industry, in particular to methods of cooling compressed gas and is intended for implementation and use at production facilities located in the permafrost zone, where natural gas is extracted, compressed, prepared and transported, and there are also limitations in reserve power resources, treated water, but it is possible to use fuel natural gas for their own technological needs or waste secondary heat.

Падение давления пластового газа в скважинах месторождений на протяжении длительного срока их эксплуатации, вынуждает газодобывающие предприятия поддерживать необходимое давление подготовленного товарного газа для дальнейшей подачи его в магистральный газопровод за счет увеличения количества работающих газоперекачивающих агрегатов (далее - ГПА) на дожимных компрессорных станциях (далее - ДКС). С увеличением количества, работающих на ДКС ГПА, увеличивается степень сжатия, следовательно, и температура компримированного газа.The drop in reservoir gas pressure in the wells of the fields over a long period of their operation forces gas production enterprises to maintain the required pressure of the prepared commercial gas for its further supply to the main gas pipeline by increasing the number of operating gas compressor units (hereinafter referred to as GPU) at booster compressor stations (hereinafter referred to as BCS ). With an increase in the number of GPUs operating at the booster compressor station, the compression ratio increases, and hence the temperature of the compressed gas.

Превышение нормы технологического параметра в части температуры подготовленного компримированного природного газа для подачи его в магистральный газопровод, может привести к ограничению пропускной способности газопровода, растеплению мерзлотных грунтов, в которых залегает газопровод с риском изменения его проектного положения, разрушения и разгерметизации. Для исключения указанной проблемы или минимизации рисков ее возникновения, актуальным является вопрос по разработке и внедрению эффективного, не зависящего от внешних факторов способа охлаждения компримированного газа после ГПА.Exceeding the norm of the technological parameter in terms of the temperature of the prepared compressed natural gas for supplying it to the main gas pipeline can lead to a limitation of the throughput of the gas pipeline, thawing of permafrost soils in which the gas pipeline lies with the risk of changing its design position, destruction and depressurization. To eliminate this problem or minimize the risks of its occurrence, the issue of developing and implementing an effective method of cooling compressed gas after a gas compressor station that does not depend on external factors is urgent.

В настоящее время основным известным и распространенным способом охлаждения компримированного газа после ГПА на ДКС газовых промыслов, является процесс его теплообмена с атмосферным воздухом в аппаратах воздушного охлаждения (далее - АВО) и/или с сырым пластовым газом в рекуперативных теплообменниках (далее - РТ) [проект ПАО «Южниигипрогаз» Обустройство Южно-Русского нефтегазового месторождения. Установка комплексной подготовки газа 05.125.1-03.01-000.00.00]. При этом сам процесс охлаждения существенно зависит от температуры наружного воздуха и температуры сырого пластового газа, что не всегда позволяет обеспечивать поддержание и контроль оптимальных температурных показателей компримированного охлажденного товарного газа при неблагоприятном влиянии на процесс охлаждения внешних температурных факторов.At present, the main well-known and widespread method of cooling compressed gas after a gas compressor unit at a booster compressor station of gas fields is the process of its heat exchange with atmospheric air in air coolers (hereinafter referred to as AVO) and / or with raw formation gas in recuperative heat exchangers (hereinafter referred to as RT) [ project of PJSC Yuzhniigiprogaz Construction of the Yuzhno-Russkoye oil and gas field. Complex gas treatment unit 05.125.1-03.01-000.00.00]. At the same time, the cooling process itself significantly depends on the outside air temperature and the temperature of the raw formation gas, which does not always allow maintaining and controlling the optimal temperature indicators of the compressed cooled commercial gas with an adverse effect on the cooling process of external temperature factors.

Известен способ охлаждения газа на компрессорных станциях в районах многолетнемерзлых грунтов. В газотранспортной системе России на компрессорных станциях (далее - КС) головных технологических участков магистральных газопроводов, по которым перекачивается газ Уренгойского и Ямбургского месторождений, в настоящее время используются двухступенчатые системы охлаждения. В этих системах в качестве второй ступени используются детандерные агрегаты и парокомпрессионные холодильные машины. В частности, на головной КС «Ямбургская» охлаждение природного газа во второй ступени системы охлаждения осуществляется с помощью парокомпрессионных холодильных машин, в которых в качестве рабочего тела-хладагента используется пропан-бутановая смесь [Д.Ш. Альмухаметов. Научно-практический электронный журнал Аллея Науки. №8(24) 2018 Alley-science.ru].A known method of gas cooling at compressor stations in areas of permafrost. In the gas transmission system of Russia, two-stage cooling systems are currently used at compressor stations (hereinafter - CS) of the head technological sections of the main gas pipelines, through which gas is pumped from the Urengoyskoye and Yamburgskoye fields. In these systems, expander units and vapor compression refrigeration machines are used as the second stage. In particular, at the head compressor station "Yamburgskaya" natural gas cooling in the second stage of the cooling system is carried out using vapor-compression refrigeration machines, in which a propane-butane mixture is used as a working fluid-refrigerant [D.Sh. Almukhametov. Scientific and practical electronic journal Alley of Science. No. 8 (24) 2018 Alley-science.ru].

Недостатком известного способа является то, что в качестве рабочего тела-хладагента используют пропан-бутановую смесь, тем самым снижается промышленная безопасность. Для реализации указанного выше способа необходимо использование в значительных количествах электроэнергии не всегда имеющейся в условиях Крайнего Севера.The disadvantage of this method is that a propane-butane mixture is used as a working fluid-refrigerant, thereby reducing industrial safety. To implement the above method, it is necessary to use significant amounts of electricity that is not always available in the Far North.

Известен способ подготовки магистрального газа на компрессорной станции, который включает охлаждение газа без конденсации углеводородов, отвод сконденсировавшейся влаги и нагрев газа сжатым газом замкнутого циркуляционного контура, газ охлаждают посредством расширения до давления ниже давления газа в магистральном трубопроводе, после нагрева газ сжимают до давления в магистральном трубопроводе и затем охлаждают расширенным газом замкнутого циркуляционного контура [RU 2176053 C1, F25B 11/00 (2000.01), F25B 11/02 (2000.01) опубл. 20.11.2001]. Предлагаемый способ подготовки магистрального газа на компрессорной станции позволяет повысить холодопроизводительность в замкнутом цикле циркуляции газа, интенсифицировать процесс осуществления фазового перехода воды при осушке магистрального газа и, тем самым, снизить расход электроэнергии на сжатие магистрального газа и выработку холода в замкнутом цикле циркуляции газа. Данный способ позволяет повысить экономичность подготовки магистрального газа на компрессорной станции.A known method of preparation of main gas at a compressor station, which includes gas cooling without condensation of hydrocarbons, removal of condensed moisture and heating the gas with compressed gas of a closed circulation loop, the gas is cooled by expansion to a pressure below the gas pressure in the main pipeline, after heating the gas is compressed to the pressure in the main pipeline and then cooled with an expanded gas of a closed circulation loop [RU 2176053 C1, F25B 11/00 (2000.01), F25B 11/02 (2000.01) publ. 20.11.2001]. The proposed method for the preparation of main gas at a compressor station allows to increase the refrigeration capacity in a closed gas circulation cycle, to intensify the process of water phase transition when drying main gas and, thereby, to reduce power consumption for compression of main gas and cold production in a closed gas circulation cycle. This method makes it possible to increase the efficiency of preparation of the main gas at the compressor station.

Недостатком известного способа является то, что невозможно использовать указанный способ на уже эксплуатируемых производственных объектах, без замены или реконструкции дорогостоящего оборудования, машин. Необходимо внесение изменений в конструкцию эксплуатируемого на ДКС оборудования (ГПА), что влечет за собой изменение технологического процесса подготовки газа, рациональнее всего применять известное технические решения на вновь строящихся объектах.The disadvantage of this method is that it is impossible to use this method at already operated production facilities, without replacing or reconstructing expensive equipment and machines. It is necessary to make changes in the design of the equipment (GPU) operated at the booster compressor station, which entails a change in the technological process of gas treatment, it is most rational to apply the known technical solutions at newly constructed facilities.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату с заявленным изобретением является способ охлаждения природного газа, согласно которого транспортируемый газ после КС поступает сначала в рекуперативный теплообменник прямого потока (далее - РТ), где за счет теплообмена с газом обратного потока нагревается и подается в нагнетатель, в котором он нагревается при сжатии. Далее нагретый газ поступает в аппарат воздушного охлаждения, где охлаждается за счет теплообмена с атмосферным воздухом, и предварительно охлажденный в АВО газ далее доохлаждается в РТ за счет теплообмена с газом прямого потока, после чего газ направляется в детандер (расширительную машину) или через дроссельное устройство, где он охлаждается, далее поступает в газопровод, по которому движется до следующей КС [Справочное пособие под ред. Н.И. Рябцева. Газовое оборудование, приборы и арматура. М.: Недра, 1985, с. 358-362].The closest in technical essence and the achieved result with the claimed invention is a method for cooling natural gas, according to which the transported gas after the compressor station enters first into a recuperative heat exchanger of a forward flow (hereinafter referred to as RT), where, due to heat exchange with a gas of a reverse flow, it is heated and supplied to a blower, in which it heats up when compressed. Next, the heated gas enters the air cooling apparatus, where it is cooled due to heat exchange with atmospheric air, and the gas pre-cooled in the AVO is then further cooled in the RT due to heat exchange with the direct flow gas, after which the gas is directed to an expander (expansion machine) or through a throttle device , where it cools, then enters the gas pipeline, along which it moves to the next compressor station [Reference manual, ed. N.I. Ryabtseva. Gas equipment, devices and fittings. M .: Nedra, 1985, p. 358-362].

Известный способ сложен в эксплуатации, недостаточно эффективен в зоне залегания вечной мерзлоты, требует значительных увеличений капитальных и эксплуатационных затрат и не позволяет получить необходимую температуру природного газа на выходе из коллектора системы охлаждения.The known method is difficult to operate, insufficiently effective in the permafrost zone, requires significant increases in capital and operating costs and does not allow obtaining the required temperature of natural gas at the outlet from the cooling system manifold.

Анализируя проведенный обзор указанных выше известных технических решений определено, что указанные выше способы охлаждения компримированного природного газа после ГПА не предполагают применение абсорбционных холодильных машин, использующих в качестве энергоресурса не электроэнергию, а имеющийся в достаточном объеме на газовых промыслах топливный газ.Analyzing the review of the above known technical solutions, it was determined that the above methods of cooling compressed natural gas after the GPU do not imply the use of absorption refrigeration machines that use not electricity as an energy resource, but fuel gas available in sufficient volume at gas fields.

Технической проблемой, на решение которой направлен предлагаемый способ является разработка способа охлаждения компримированного газа с возможностью реализации как на эксплуатируемых, так и на проектируемых УКПГ и ДКС, без изменения технологического процесса подготовки газа, использовать любой имеющийся в наличии выгодный теплоноситель или источник тепловой энергии, который позволит работать абсорбционным холодильным машинам (далее - АБХМ) в заданном режиме, без необходимости в увеличении мощности электростанций собственных нужд для генерации недостающей электроэнергии или необходимости прокладки дополнительных линий электропередач с отдаленных районов.The technical problem to be solved by the proposed method is the development of a method for cooling compressed gas with the possibility of implementation both at the operated and designed CGTP and BCS, without changing the technological process of gas preparation, to use any available beneficial coolant or source of thermal energy, which will allow absorption refrigeration machines (hereinafter - ABHM) to operate in a given mode, without the need to increase the capacity of power plants for their own needs to generate missing electricity or the need to lay additional power lines from remote areas.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение является повышение эффективности эксплуатации действующего производственного объекта, расположенного в зоне залегания вечной мерзлоты.The technical result, the achievement of which is aimed at the proposed invention is to increase the operational efficiency of the existing production facility, located in the zone of occurrence of permafrost.

Указанный технический результат достигается способом охлаждения компримированного газа, который включает охлаждение его атмосферным воздухом в аппаратах воздушного охлаждения, охлаждение в рекуперативном теплообменнике и глубокое охлаждение в холодильных аппаратах, согласно настоящему изобретению, при недостижении регламентной температуры охлаждения компримированного газа осуществляют автоматическое переключение потока компримированного газа в байпасный трубопровод подачи компримированного газа на охлаждение на рекуперативный теплообменник «газ-жидкость» с запуском абсорбционной холодильной машины в работу, при этом в абсорбционной холодильной машине в качестве промежуточного хладагента используют подготовленную в сухой градирне воду, при достижении в теплообменнике «газ-жидкость» регламентной температуры охлаждения компримированного газа автоматически осуществляют перевод подачи компримированного газа в основной межцеховой трубопровод, при этом абсорбционную холодильную машину останавливают.The specified technical result is achieved by the method of cooling the compressed gas, which includes cooling it with atmospheric air in air coolers, cooling in a recuperative heat exchanger and deep cooling in refrigerators, according to the present invention, when the regulated temperature of the compressed gas cooling is not reached, the compressed gas flow is automatically switched to the bypass pipeline for supplying compressed gas for cooling to the recuperative gas-liquid heat exchanger with the launch of the absorption refrigeration machine, while in the absorption refrigeration machine, water prepared in a dry cooling tower is used as an intermediate refrigerant, when the set temperature in the gas-liquid heat exchanger is reached cooling of the compressed gas automatically transfers the supply of compressed gas to the main inter-workshop pipeline, while the absorption refrigeration machine stops pour.

Таким образом, за счет введения дополнительного охлаждения газа в теплообменных аппаратах с помощью абсорбционной холодильной машины, обеспечивается эффективность в условиях уже эксплуатируемой компрессорной станции УКПГ с ограничением по электрическим мощностям, кроме того обеспечивается поддержание необходимой заданной температуры компримированного газа вне зависимости от внешних температурных факторов на уже эксплуатируемых производственных объектах без замены или реконструкции дорогостоящего оборудования, машин и без изменения технологического процесса работы производственного объекта.Thus, due to the introduction of additional gas cooling in heat exchangers using an absorption refrigeration machine, efficiency is provided under the conditions of an already operated compressor station of the UKPG with limited electrical capacity, in addition, it is ensured that the required set temperature of the compressed gas is maintained regardless of external temperature factors at operated production facilities without replacement or reconstruction of expensive equipment, machinery and without changing the technological process of the production facility.

Сущность заявляемого способа поясняется технологической схемой охлаждения компримированного газа.The essence of the proposed method is illustrated by the process flow diagram of the compressed gas cooling.

На рисунке технологическая схема показана единым узлом, в который входят все аппараты, необходимые для осуществления заявляемого способа охлаждения. Технологическая схема охлаждения компримированного газа включает следующие аппараты и узлы: сухую градирню 1 для охлаждения с помощью воздуха подготовленной воды, которая из градирни 1 перекачивается циркуляционным насосом 2 контура конденсатора 3 в АБХМ 4 которая включает в себя охлаждающий конденсатор 5, испаритель 6, в котором охлаждается подготовленная вода как промежуточный хладоноситель, поскольку ограничения по уровню давления в испарителях серийных АБХМ не позволяют охлаждать компримированный газ непосредственно в испарителях АБХМ. Охлажденная в испарителе подготовленная вода подается по трубопроводу 7 в теплообменник «газ-жидкость» 8 для охлаждения компримированного газа. Циркуляцию подготовленной воды осуществляет насос 9, установленный в трубопроводе 10 контура испарителя. В составе системы имеется генератор АБХМ 11, в который по трубопроводу 12 подается теплоноситель или товарный топливный газ для испарения одного из двух компонентов хладагента. Трехходовой автоматический кран 13 смонтирован между основным межцеховым трубопроводом компримированного газа 14 и байпасным трубопроводом 15 подачи компримированного газа на охлаждение. Охлажденный газ из теплообменника 8 отводится в трубопровод 14 по трубопроводу 16. На схеме место врезки технологической схемы в межцеховой трубопровод компримированного газа обозначено позицией - X.In the figure, the technological scheme is shown as a single unit, which includes all the devices necessary for the implementation of the proposed cooling method. The technological scheme for cooling the compressed gas includes the following devices and units: dry cooling tower 1 for cooling prepared water with air, which is pumped from the cooling tower 1 by the circulation pump 2 of the condenser circuit 3 to the ABHM 4, which includes a cooling condenser 5, an evaporator 6, in which it is cooled treated water as an intermediate coolant, since the pressure level limitations in the serial ABKhM evaporators do not allow cooling the compressed gas directly in the ABKhM evaporators. The treated water cooled in the evaporator is supplied through the pipeline 7 to the gas-liquid heat exchanger 8 to cool the compressed gas. The circulation of the treated water is carried out by the pump 9, installed in the pipeline 10 of the evaporator circuit. The system includes an ABKhM 11 generator, into which a coolant or commercial fuel gas is supplied through pipeline 12 to evaporate one of the two refrigerant components. A three-way automatic valve 13 is mounted between the main inter-shop pipeline of compressed gas 14 and the bypass pipeline 15 for supplying compressed gas for cooling. The cooled gas from the heat exchanger 8 is discharged into the pipeline 14 through the pipeline 16. In the diagram, the place where the process flow is inserted into the inter-shop pipeline of the compressed gas is indicated by the position X.

Способ на примере технологической схемы осуществляют следующим образом.The method for the example of a technological scheme is as follows.

При недостаточном охлаждении компримированного газа в АВО и РТ и превышении регламентной температуры, трехходовой автоматический кран 13 переключается и переводит поток (или часть потока) компримированного газа с основного межцехового трубопровода 14 в байпасный трубопровод 15, на рекуперативный теплообменник «газ-жидкость» 8. АБХМ 4 запускается в работу с подачей теплоносителя или источника тепловой энергии запуском генератора 11. В генераторе 11 один из компонентов двухкомпонентного раствора хладагента испаряется, конденсируется конденсаторе АБХМ 5 подается в испаритель 6, где охлаждает подготовленную воду. Конденсацию газообразного компонента хладагента обеспечивают подачей циркуляционным насосом 2 подготовленной воды, охлажденной в сухой градирне 1. Охлаждение компримированного газа происходит в теплообменниках «газ-жидкость» 8 за счет охлаждающей подготовленной воды промежуточного хладоносителя, циркуляцию которой обеспечивают насосом 9, а охлаждение в испарителе 6 АБХМ. Охлажденный до необходимой температуры компримированный газ из теплообменника 8 по трубопроводу 16 подается в основной межцеховой трубопровод компримированного газа 13. При достижении условий, достаточных для охлаждения до принятого норматива компримированного газа в АВО и РТ трехходовой кран 13 переводит подачу компримированного газа в основной межцеховой трубопровод компримированного газа 14, а АБХМ 4 останавливается.In case of insufficient cooling of the compressed gas in the AVO and RT and the regulation temperature is exceeded, the three-way automatic valve 13 switches and transfers the flow (or part of the flow) of the compressed gas from the main inter-shop pipeline 14 to the bypass pipeline 15, to the recuperative gas-liquid heat exchanger 8. АБХМ 4 starts up with the supply of a coolant or a source of thermal energy by starting the generator 11. In the generator 11, one of the components of the two-component refrigerant solution evaporates, condenses in the ABXM condenser 5 and is fed to the evaporator 6, where it cools the prepared water. Condensation of the gaseous component of the refrigerant is ensured by the supply of treated water cooled in a dry cooling tower 1 by a circulation pump 2. ... The compressed gas cooled to the required temperature from the heat exchanger 8 is fed through pipeline 16 to the main inter-shop pipeline of compressed gas 13. When conditions are reached, sufficient for cooling to the accepted standard of compressed gas in AVO and RT, the three-way valve 13 transfers the supply of compressed gas to the main inter-shop pipeline of compressed gas 14, and ABHM 4 stops.

Предлагаемый способ обеспечивает комплексное трехступенчатое охлаждение газа с возможностью задействовать дополнительные мощности. На ряду с АВО и РТ «газ-газ» с хладагентом «сырой газ», задействованный круглогодично, при необходимости, подключается третья ступень теплообменных аппаратов (РТ «газ-жидкость») с хладагентом - «подготовленная вода», которая подается насосами из АБХМ. Дополнительная система охлаждения на основе АБХМ может работать, как постоянно, так и периодически (при необходимости) подключаться к основному оборудованию (ABO, РТ), задействованному в технологическом процессе охлаждения компримированного газа. При недостаточности охлаждении компримированного газа в АВО и РТ «газ-газ», поток (или часть потока) компримированного газа автоматически поступает на РТ «газ-жидкость» дополнительной системы охлаждения с запуском АБХМ в работу. При достижении условий, достаточных для охлаждения до принятого норматива компримированного газа в АВО и РТ «газ-газ», подача компримированного газа автоматически переводится в основной межцеховой трубопровод минуя дополнительные РТ «газ-жидкость», а АБХМ останавливается.The proposed method provides a comprehensive three-stage gas cooling with the ability to use additional power. Along with AVO and RT "gas-gas" with "raw gas" refrigerant, used year-round, if necessary, the third stage of heat exchangers (RT "gas-liquid") is connected with refrigerant - "prepared water", which is supplied by pumps from the ABHM ... An additional cooling system based on ABKhM can operate both permanently and periodically (if necessary) connected to the main equipment (ABO, RT) involved in the process of cooling the compressed gas. In case of insufficient cooling of the compressed gas in the AVO and RT "gas-gas", the flow (or part of the flow) of the compressed gas automatically enters the RT "gas-liquid" of the additional cooling system with the start of the ABCM into operation. When conditions are reached, sufficient for cooling to the accepted standard of compressed gas in AVO and RT “gas-gas”, the supply of compressed gas is automatically transferred to the main inter-shop pipeline bypassing additional RT “gas-liquid”, and the ABCM stops.

Использование невзрывоопасной среды, а именно подготовленную воду в качестве промежуточного хладагента, обеспечивает промышленную безопасность. Применение третьей ступени охлаждения газа с РТ «газ-жидкость» - надежность и экономию в отличие от известных технических решений.The use of a non-explosive environment, namely treated water as an intermediate refrigerant, ensures industrial safety. The use of the third stage of gas cooling with RT "gas-liquid" - reliability and economy, in contrast to the known technical solutions.

Совместная работа системы охлаждения на основе АБХМ и АВО с РТ надежно обеспечивает поддержание температуры компримированного газа независимо от внешних температурных факторов и степени сжатия газоперекачивающих агрегатов на дожимных компрессорных станциях.The joint operation of the cooling system based on ABKhM and AVO with RT reliably ensures the maintenance of the temperature of the compressed gas regardless of external temperature factors and the degree of compression of gas-compressor units at booster compressor stations.

Как показали расчеты и моделирование, иные типы холодильных машин не обеспечивают необходимых параметров охлаждения газа в условиях ограничения запасов электроэнергии или потребуют значительных изменений в действующих технологических схемах подготовки и компримирования товарного газа.Calculations and modeling have shown that other types of refrigeration machines do not provide the necessary parameters for gas cooling in conditions of limited electricity reserves or will require significant changes in the existing technological schemes for the preparation and compression of commercial gas.

Использование предлагаемого способа возможно на уже эксплуатируемых объектах добычи и подготовки газа без внесения изменений в конструктив оборудования и в технологический процесс компримирования, охлаждения и подготовки газа.The use of the proposed method is possible at already operated gas production and treatment facilities without making changes to the design of the equipment and to the technological process of compression, cooling and gas treatment.

Использование предлагаемого способа возможно на объектах добычи, компримирования и подготовки газа, имеющих ограничения по объемам потребления электроэнергии.The use of the proposed method is possible at facilities for the production, compression and treatment of gas, which have restrictions on the amount of electricity consumption.

Предлагаемый способ обеспечивает эффективную работу действующих производственных объектов, расположенных в зоне залегания вечной мерзлоты. Внедрение предлагаемого способа обеспечит поддержание необходимой заданной температуры компримированного газа вне зависимости от внешних температурных факторов на уже эксплуатируемых производственных объектах, без замены или реконструкции дорогостоящего оборудования и машин и без изменения технологического процесса работы производственного объекта.The proposed method ensures efficient operation of operating production facilities located in the permafrost zone. The implementation of the proposed method will ensure the maintenance of the required set temperature of the compressed gas, regardless of external temperature factors at already operated production facilities, without replacing or reconstructing expensive equipment and machines, and without changing the technological process of the production facility.

Claims (1)

Способ охлаждения компримированного газа, характеризующийся тем, что включает охлаждение его атмосферным воздухом в аппаратах воздушного охлаждения, охлаждение в рекуперативном теплообменнике и глубокое охлаждение в холодильных аппаратах, отличающийся тем, что при недостижении регламентной температуры охлаждения компримированного газа осуществляют автоматическое переключение потока компримированного газа в байпасный трубопровод подачи компримированного газа на охлаждение в рекуперативный теплообменник «газ-жидкость» с запуском абсорбционной холодильной машины в работу, при этом в абсорбционной холодильной машине в качестве промежуточного хладагента используют подготовленную в сухой градирне воду, при достижении в теплообменнике «газ-жидкость» регламентной температуры охлаждения компримированного газа автоматически осуществляют перевод подачи компримированного газа в основной межцеховой трубопровод, при этом абсорбционную машину останавливают.A method for cooling compressed gas, characterized in that it includes cooling it with atmospheric air in air coolers, cooling in a recuperative heat exchanger and deep cooling in refrigerators, characterized in that when the regulated cooling temperature of the compressed gas is not reached, the compressed gas flow is automatically switched to the bypass pipeline supply of compressed gas for cooling to the recuperative gas-liquid heat exchanger with the launch of the absorption refrigeration machine, while in the absorption refrigeration machine, water prepared in a dry cooling tower is used as an intermediate refrigerant, when the regulated cooling temperature is reached in the gas-liquid heat exchanger the compressed gas is automatically transferred to the compressed gas supply to the main inter-shop pipeline, while the absorption machine is stopped.
RU2020127055A 2020-08-11 2020-08-11 Method for compressed gas cooling RU2757518C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127055A RU2757518C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for compressed gas cooling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127055A RU2757518C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for compressed gas cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757518C1 true RU2757518C1 (en) 2021-10-18

Family

ID=78286591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127055A RU2757518C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for compressed gas cooling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757518C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009056830A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Alstom Technology Ltd Carbon capture system and process
RU2362099C2 (en) * 2004-11-15 2009-07-20 Майекава Мфг. Ко., Лтд. Method for cryogenic liquefaction/cooling and system for method realisation
RU2455399C2 (en) * 2007-03-22 2012-07-10 Альстом Текнолоджи Лтд. System of stack gas cleaning and cooling
RU2719533C1 (en) * 2019-08-08 2020-04-21 Юрий Васильевич Белоусов Method for production of liquefied natural gas and compressed natural gas at a gas distribution station and a complex (versions) for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2362099C2 (en) * 2004-11-15 2009-07-20 Майекава Мфг. Ко., Лтд. Method for cryogenic liquefaction/cooling and system for method realisation
RU2455399C2 (en) * 2007-03-22 2012-07-10 Альстом Текнолоджи Лтд. System of stack gas cleaning and cooling
WO2009056830A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Alstom Technology Ltd Carbon capture system and process
RU2719533C1 (en) * 2019-08-08 2020-04-21 Юрий Васильевич Белоусов Method for production of liquefied natural gas and compressed natural gas at a gas distribution station and a complex (versions) for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочное пособие под ред. Н.И. Рябцева. Газовое оборудование, приборы и арматура. Москва, Недра, 1985, с. 358-362. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5038574A (en) Combined mechanical refrigeration and absorption refrigeration method and apparatus
RU2636966C1 (en) Method for production of liquefied natural gas
CN101871705B (en) Chiller-heat pump
CN101592412B (en) Adjustable multi-temperature refrigeration device
CN103629854B (en) The ammonia that a kind of heat medium water drives and the integrated absorption type refrigerating unit of lithium bromide and method
CN101851945B (en) Device for preparing liquid water by air
CN102192618B (en) A high efficiency double-effect chiller heater apparatus
CN201449080U (en) Multi-temperature refrigerating plant using single compressor
CN209392767U (en) With the indirect condensing formula petroleum vapor recovery unit from the function that defrosts
RU2757518C1 (en) Method for compressed gas cooling
US11859873B2 (en) Fluid cooling apparatus
CN101586482B (en) Low-temperature type engine and heat regenerating method thereof
CN113339696A (en) Carbon dioxide pressurizing storage device and method
CN106123486B (en) Natural gas liquefaction and system in conjunction with distributed energy
CN209783039U (en) Refrigerating device for heat recovery of direct-current converter valve
CN209279430U (en) A kind of refrigeration equipment producing liquefied natural gas
CN214573874U (en) Artificial stratum freezing system utilizing low-temperature carbon dioxide circulation refrigeration
CN113883739B (en) CO of composite absorption refrigeration and organic Rankine cycle2Pressure-increasing storage device
CN216204314U (en) Waste heat recovery type high-temperature hot water-steam unit
CN205860655U (en) The natural gas liquefaction system being combined with distributed energy
CN209284051U (en) A kind of heating device for aquaculture
CN202598939U (en) Refrigerating unit
CN108072235B (en) Air separation system
CN105571200B (en) Expansion work reclaims refrigerating plant and method certainly
CN110375454B (en) Natural gas pressure energy refrigerating system

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20220406