В регионах Сибири и Дальнего Востока, характеризующихся низкой плотностью населения и большими расстояниями между населенными пунктами, уровень газификации природным газом в настоящий момент является незначительным. При этом, единственной альтернативой природному газу остаются сжиженные углеводородные газы (СУГ).
Однако использование СУГ и их смесей имеет ряд собственных ограничений, особенно выраженных в условиях сезонных экстремальных отрицательных температур некоторых регионов:
Во-первых, СУГ требует значительных усилий по созданию паровой фазы.
Во-вторых, паровую фазу нельзя транспортировать на значительное расстояние, т.е. газоиспользующее оборудование должно находиться в непосредственной близости от источника газоснабжения.
Всех этих недостатков лишен синтетический природный газ (SNG - synthetic natural gas (англ.)) уже давно используемый во всём мире.
Синтетический природный газ (SNG) — газ, полученный путем смешения воздуха с каким-либо углеводородным газом либо смесью газов, имеющий теплотворную способность, равную теплотворной способности метана.
Основное использование SNG в мировой практике — замена природному газу, дающая возможность быстрого перевода систем газоснабжения с одного источника топлива на другой.
В случае одномоментного переключения с одного энергоносителя на другой ни потребители, ни газоиспользующие устройства «не замечают» смены потребляемого топлива.
Наиболее часто для создания SNG используется смесь СУГ с воздухом.
Ключевым в понятии «синтетический природный газ» является постоянство теплового потока, получаемого при сжигании газа, характеризуемое так называемым «числом Воббе».
Число Воббе Wон,ов газообразного топлива (низшее или высшее) — это отношение объемной (соответственно, низшей или высшей) теплоты сгорания к корню квадратному из относительной плотности газообразного топлива.
К примеру, природный газ — метан имеет следующие показатели:
- Относительная плотность – 0,56
- Теплота сгорания – 40,98 МДж/м3
- Число Воббе – 54,76 МДж/м3
Соответственно, совместимые смеси SNG будут иметь различные пропорции углеводородных газов и воздуха, в том числе:
- Пропан – 68%, воздух – 32% (теплота сгорания смеси – 63,89 МДж/м3, относительная плотность – 1,361, число Воббе – 54,76 МДж/м3)
- Бутан – 56%, воздух – 44% (теплота сгорания смеси – 68,40 МДж/м3, относительная плотность – 1,560, число Воббе – 54,76 МДж/м3)
- СУГ (соотношение пропана и бутана 30/70) – 59%, воздух – 41% (теплота сгорания смеси – 67,29 МДж/м3, относительная плотность – 1,510, число Воббе – 54,76 МДж/м3)
Смесительные установки в общем случае включают в себя четыре основных элемента:
- испаритель;
- смесительную систему;
- ресивер – сепаратор;
- воздушный компрессор.
Испаритель может применяться любого типа: электрический, жидкостный, прямого горения.
Смесительная система осуществляет предварительное смешение смеси СУГ и воздуха в нужной пропорции.
Ресивер-сепаратор представляет собой накопительную емкость, где происходит окончательное смешение паровой фазы СУГ и воздуха.
Воздушный компрессор требуется для создания SNG высокого давления.
Каковы возможные области использования SNG? В мировой практике они весьма разнообразны:
- это резервное газоснабжение при форс–мажорных обстоятельствах, в случае ремонта основных газопроводов и газораспределительного оборудования;
- это и дополнительное газоснабжение в случае увеличения объема газопотребления при пиковых нагрузках на сеть, или наоборот, в условиях прогнозируемого уменьшения объемов поставок природного газа;
- это приведение газов, имеющих иную теплотворную способность (биогаз, очищенный попутный газ и т.п.), к теплотворной способности метана;
- и наконец, обеспечение потребителей топливом до момента подачи природного газа в сеть газораспределения.
Технологии использования SNG на российском рынке, к сожалению, в настоящий момент не столь распространены, как хотелось бы. Поэтому Группа компаний «Газовик» нацелена на активное их внедрение.
В качестве примера можно привести смесительную установку «QM» для обеспечения газом чаши Олимпийского огня XXII Зимних Олимпийских игр в г.Сочи, проект которой был разработан её специалистами.
Другая не менее перспективная и полезная разработка — мобильная установка генерации синтетического природного газа.
Установленная в мобильном здании контейнерного типа, она совмещает в себе испарительную и смесительную системы и способна генерировать синтетический природный газ в объеме 1400 м3/час.
Установка предназначена для обеспечения бесперебойного газоснабжения потребителей путем врезки в существующую газораспределительную сеть. Она обеспечивает выходное давление 0,002 МПа и 0,3 МПа, что позволяет подключаться к сетям как низкого, так и среднего давления.
METAN – M – 3 – 1400 является полностью автономной и нуждается только в обеспечении необходимым количеством СУГ.
Что касается специфических условий Сибири и Дальнего Востока, то здесь основным перспективным направлением использования синтетического природного газа, на наш взгляд, может стать концепция создания локальных сетей газораспределения внутри небольших населенных пунктов с применением СУГ в качестве источника топлива. Это позволит уйти от необходимости транспортировки природного газа на большие расстояния и одновременно избежать всех вышеприведенных недостатков СУГ для массовой газификации населения, сократить капитальные вложения в газификацию, а также повысить эффективность использования сжиженных углеводородных газов.
Сергей Зубков, директор по маркетингу ГК «Газовик»
Алексей Трофимов, начальник управления продаж ГК «Газовик»
