26 октября 2011 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.
