Сжиженные углеводородные газы (СУГ) – экологически чистый и эффективный вид топлива, который, по мнению экспертов, имеет применение в более чем 1500 областях экономики и промышленности многих стран мира. Высокая теплопроводность, чистота сгорания, удобство хранения и транспортировки и возможность дальнейшей химической переработки обеспечивают широкое применение СУГ – от моторного топлива и коммунально-бытового потребления до сырья для нефтехимических производств. На перспективу дальнейшего роста потребления СУГ не в последнюю очередь влияет такой параметр, как степень развития инфраструктуры, обеспечивающей хранение и транспортировку СУГ, распределение его по потребителям и сервисное обслуживание систем, работающих на СУГ.

Применяемая в настоящее время технология проведения сливо-наливных операций со сжиженными углеводородными газами на терминалах по приему и хранению, газонаполнительных станциях (ГНС) и автомобильных газозаправочных станциях (АГЗС) и у других потребителей не позволяет осуществить 100% слив и полный отбор (утилизацию) остатков продукта. При этом имеют место технологические безвозвратные потери не слитого продукта, что связано с отсутствием на Российском рынке технологий и специального оборудования для полного отбора продукта.

Среднестатистические показатели технологических потерь не слитого продукта могут составлять:

• в одном вагоне-цистерне – от 2% до 9% по объему; в ряде случаев до 1,5 тонн и более;
• в одной автоцистерне после слива на АГЗС потери могут достигать 0,8 и более тонн продукта при ёмкости автоцистерны 20 м³. В связи с отсутствием на рынке специальных газовых компрессоров в проектах АГЗС слив газа производится насосами, которые часто выходят из строя по причине кавитации.

В ряде случаев финансовые потери на ГНС и терминалах по причинам недослива газа из вагонов-цистерн и автоцистерн могут достигать 5,0 млн.рублей в год и более.

Компания ООО «ВИП Газ Тех» (г. Москва), имея долголетний производственный опыт сотрудников в газовой отрасли, разработала, сертифицировала и приступила к поставкам на Российский рынок оборудования принципиально новых типов специальных газовых крейцкопфных компрессоров, их систем управления и защиты для работы на открытых площадках, законченных технологически полнокомплектных унифицированных модулей газовых типа УТМГ (исполнение 01, 02 и 03) для проведения сливо-наливных операций со сжиженными газами, позволяющих обеспечить полный слив и отбор продукта из транспортных емкостей до нормативных значений.

На газонаполнительные станции (ГНС), кустовые базы (КБ) и терминалы для хранения и распределения СУГ последние доставляются, как правило, по железной дороге в специальных железнодорожных вагонах-цистернах. Доставленный продукт сливается из вагонов-цистерн на специальных сливо-наливных эстакадах.

На автомобильные газозаправочные станции (АГЗС), сжиженные углеводородные газы, как правило, доставляются с использованием автомобильной газозаправочной техники (автоцистерны, полуприцепы-цистерны). Доставленный на АГЗС продукт сливается самотеком или с помощью бортовых или стационарно установленных на станциях насосов.

Назначение модулей УТМГ – проведение сливо-наливных операций, полный отбор остатков паровой фазы из автоцистерн и вагонов-цистерн, обеспечение безкавитационной работы насосного оборудования.

Эксплуатация модулей УТМГ в сравнении с существующим оборудованием и технологиями по перевалке СУГ позволит:

• обеспечить 100% слив жидкой фазы и полный отбор (откачку) паровой фазы СУГ до нормативных значений давления 0,5…0,7 ати. (при существующей технологии слива объём не слитого продукта (технологические потери) достигают от 2,0 до 9,0% от массы перевозимого продукта);
• cнизить затраты времени на монтаж и пуск в эксплуатацию модуля, используя принцип “plug&play”;
• исключить необходимость создания факельной системы (организация экологически чистого производства);
• обеспечить безкавитационную работу насосов в диапазоне температур окружающей среды на открытой площадке от -45ºС до +45ºС;
• осуществить в рабочих режимах слива и откачки паров СУГ защиту компрессорного агрегата в полном соответствии с требованиями Правил безопасности и непрерывный визуальный контроль рабочих параметров с выводом на дисплей щита автоматики;
• осуществлять продувку внутренних полостей компрессора инертной средой (в настоящее время это требование в ряде случаев не выполняется, что является нарушением Правил безопасности при эксплуатации компрессорного оборудования);
• обеспечить возможность прямого слива продукта из вагонов-цистерн и автоцистерн, а также налива автоцистерн и бытовых баллонов с последующей доставкой потребителям;
• осуществить операции по сливу и откачке остатков продукта без переключения соединительных рукавов и линий;
• минимизировать капитальные затраты и финансовые риски при проведении строительно- монтажных и пуско-наладочных работ.

Принципиальная технологическая схема слива СУГ из вагона-цистерны с применением унифицированных технологических модулей газовых типа УТМГ Слив продукта (жидкая фаза)

Откачка (утилизация) паровой фазы продукта

- жидкая фаза

- паровая фаза

Процесс слива продукта из ёмкости происходит следующим образом:

Слив продукта (жидкая фаза): компрессор повышает давление в железнодорожной цистерне путем закачки паровой фазы, отобранной из наполняемой емкости, уменьшая при этом давление в ней. Дифференциал давления при работе модуля составляет 1,1…1,7 МПа. Продукт (СУГ) поступает в ёмкость для хранения.

Откачка паров продукта (паровая фаза): перекрывается задвижка на линии жидкой фазы, компрессор производит откачку паров, при этом остаток жидкой фазы закипает, превращаясь в пар. Паровая фаза СУГ, перемещаясь в ёмкость для хранения продукта, барботирует, проходя через жидкую фазу, что способствует ее охлаждению и конденсации. Переход из режима в режим осуществляется без переключения соединительных рукавов.

Оценка эффективности использования модулей УТМГ по сравнению с импортными аналогами

Наименование параметров	Унифицированные технологические модули газовые типов УТМГ -01,02, 03 компании ООО «ВИП Газ Тех»	Технологические установки, оборудованные аммиачными и газовыми компрессорами производства США
Возможность полного отбора (утилизации) товарных продуктов из ёмкостей после слива	имеется	отсутствует
Возможность транспортировки автотранспортом	имеется, г/п автомобиля -5,5тн	отсутствует
Удельное энергопотребление, кВт/1 тонну сливаемого/отбираемого продукта	1,66-1,87	1,1-1,3
Объёмная производительность, м3/час	30,0/240,0/180,0	28-210
Дифференциальное давление, МПа	1,1/1,1/1,7	0,55-0,60
Значения остаточного давления газа в ёмкости после слива, МПа	0,05-0,07	0,15-0,7
Установленная мощность электропривода, кВт	15,0/55,0/55,0	7,5-32,0
Наличие системы продувки внутренних полостей компрессора (требование правил безопасности)	имеется	отсутствует
Наличие системы автоматики (АСКУЗ) контроля рабочих параметров (требование правил безопасности)	имеется, щит управления	отсутствует
Возможность использования в проектах ГНС, АГЗС	имеется	формально отсутствует
Требования к проекту установки	проект привязки модуля	необходимо выполнить в полном объёме
Укрупненная оценка безвозвратных технологически потерь продукта при использовании, тыс.руб/ёмкость (V=75 м3)	1,2-1,6	3,3-15,8

Области применения модулей УТМГ-01, УТМГ-02, УТМГ-03

Блочно-контейнерное исполнение модулей позволяет производить доставку их на место установки (эксплуатации) с использованием грузового автотранспорта, а также организовать законченный технологический процесс сливо-наливных операций с минимальными временными и капитальными затратами без создания дополнительной инфраструктуры.

В настоящее время компания ООО «ВИП Газ Тех» приступила к серийному производству модуля УТМГ-01 мобильного (передвижного) типа, смонтированного на платформе двухосного автомобильного (тракторного) прицепа.

Мобильный модуль предназначен для эксплуатации в условиях открытых площадок ГНС и АГЗС с температурой окружающего воздуха от минус 45ºС до плюс 45ºС.