СЖИЖЕНИЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Сжижение снижает объём природного газа примерно в 600 раз, что упрощает хранение и транспортировку, а также позволяет создавать автономные источники топлива и резервирование.
Технологию цикла выбираем под производительность и условия площадки: метановый/азотный экспандерный цикл для компактных решений или циклы смешанного хладагента для высокой эффективности.
Техническое описание
В экспандерных схемах холод создаётся за счёт расширения сжатого газа (хладагента) в детандере, а в схемах MR (Mixed Refrigerant) — за счёт многокомпонентного хладагента, который «покрывает» широкий температурный диапазон в основном криогенном теплообменнике.
Азотные экспандерные циклы исторически чаще применяют на малых мощностях из‑за более низкой энергоэффективности по сравнению с MR‑схемами.
Технологию цикла выбираем под производительность и условия площадки: метановый/азотный экспандерный цикл для компактных решений или циклы смешанного хладагента для высокой эффективности.
Техническое описание
В экспандерных схемах холод создаётся за счёт расширения сжатого газа (хладагента) в детандере, а в схемах MR (Mixed Refrigerant) — за счёт многокомпонентного хладагента, который «покрывает» широкий температурный диапазон в основном криогенном теплообменнике.
Азотные экспандерные циклы исторически чаще применяют на малых мощностях из‑за более низкой энергоэффективности по сравнению с MR‑схемами.
Метан-цикл (метановый экспандер)
Метановый цикл — надёжная и понятная схема с использованием «своего» хладагента, хорошо подходит для модульных решений и удалённых площадок.
Цикл обеспечивает сжижение за счёт замкнутого контура охлаждения с расширением газа в детандере.
Техническое описание
В экспандерных циклах циркуляционный газ сжимают, охлаждают и расширяют в детандере, получая холод; далее этот холод передаётся сырьевому газу в теплообменнике до конденсации/переохлаждения LNG.
Как отмечают обзоры по LNG‑технологиям, экспандерные циклы реализуют с одним или несколькими детандерами (одинарный/двойной/тройной), повышая эффективность ценой усложнения.
Цикл обеспечивает сжижение за счёт замкнутого контура охлаждения с расширением газа в детандере.
Техническое описание
В экспандерных циклах циркуляционный газ сжимают, охлаждают и расширяют в детандере, получая холод; далее этот холод передаётся сырьевому газу в теплообменнике до конденсации/переохлаждения LNG.
Как отмечают обзоры по LNG‑технологиям, экспандерные циклы реализуют с одним или несколькими детандерами (одинарный/двойной/тройной), повышая эффективность ценой усложнения.
Цикл азотного хладагента (N₂ expander)
Азотный цикл — безопасный и технологически простой вариант (инертный хладагент), удобен для компактных и морских/мобильных решений.
Часто выбирают, когда важны простота эксплуатации и доступность хладагента.
Техническое описание
Азот циркулирует в замкнутом контуре: компрессия → охлаждение → расширение в детандере (получение холода) → отдача холода в главном теплообменнике для охлаждения/сжижения природного газа → возврат на всас компрессора.
В сравнении с MR‑схемами азотный экспандерный процесс обычно менее эффективен, поэтому его область применения чаще малотоннажная.
Часто выбирают, когда важны простота эксплуатации и доступность хладагента.
Техническое описание
Азот циркулирует в замкнутом контуре: компрессия → охлаждение → расширение в детандере (получение холода) → отдача холода в главном теплообменнике для охлаждения/сжижения природного газа → возврат на всас компрессора.
В сравнении с MR‑схемами азотный экспандерный процесс обычно менее эффективен, поэтому его область применения чаще малотоннажная.
Одиночный цикл смешанного хладагента (SMR)
SMR — компактная и энергоэффективная схема: один замкнутый контур смешанного хладагента обеспечивает сразу весь диапазон охлаждения до LNG.
Подходит для малых и средних производительностей, когда важны баланс эффективности и простоты.
Техническое описание
В SMR смешанный хладагент сжимают, конденсируют/охлаждают, затем дросселируют (Joule–Thomson) и пропускают через многопоточный (multi-stream) теплообменник, где он испаряется/нагревается, отбирая тепло у природного газа до его сжижения.
В патентных описаниях SMR подчёркивается использование многокомпонентного хладагента (углеводороды + возможный азот) для формирования «плавной» кривой охлаждения в основном теплообменнике.
Подходит для малых и средних производительностей, когда важны баланс эффективности и простоты.
Техническое описание
В SMR смешанный хладагент сжимают, конденсируют/охлаждают, затем дросселируют (Joule–Thomson) и пропускают через многопоточный (multi-stream) теплообменник, где он испаряется/нагревается, отбирая тепло у природного газа до его сжижения.
В патентных описаниях SMR подчёркивается использование многокомпонентного хладагента (углеводороды + возможный азот) для формирования «плавной» кривой охлаждения в основном теплообменнике.
Двойной цикл смешанного хладагента (DMR)
DMR повышает эффективность и управляемость процесса: один MR‑контур работает на «тёплой» ступени, второй — на «холодной» ступени.
Это решение чаще применяют при росте производительности и требований к энергоэффективности.
Техническое описание
В публикациях по проектированию LNG‑процессов DMR указывается как пример схемы с двумя контурами MR, используемой в крупнотоннажных решениях наряду с C3MR и другими MR‑процессами.
Разделение на два контура позволяет лучше согласовать температурные уровни охлаждения и уменьшить потери эксергии по сравнению с одним «универсальным» MR‑контуром.
Это решение чаще применяют при росте производительности и требований к энергоэффективности.
Техническое описание
В публикациях по проектированию LNG‑процессов DMR указывается как пример схемы с двумя контурами MR, используемой в крупнотоннажных решениях наряду с C3MR и другими MR‑процессами.
Разделение на два контура позволяет лучше согласовать температурные уровни охлаждения и уменьшить потери эксергии по сравнению с одним «универсальным» MR‑контуром.
Пропан–MR (C3MR)
C3MR — одна из наиболее распространённых и эффективных схем: пропан обеспечивает предварительное охлаждение, а смешанный хладагент выполняет сжижение и переохлаждение LNG.
Такой подход снижает нагрузку на основной криогенный теплообменник и улучшает экономику на больших мощностях.
Техническое описание
В описаниях C3MR отмечают два уровня: пропановый цикл предварительного охлаждения и цикл смешанного хладагента для глубокого охлаждения/сжижения в основном криогенном теплообменнике.
Пропан обычно работает ступенчато по уровням давления (несколько температурных «полок») для охлаждения сырьевого газа и частичной конденсации MR перед входом в основной теплообменник.
Такой подход снижает нагрузку на основной криогенный теплообменник и улучшает экономику на больших мощностях.
Техническое описание
В описаниях C3MR отмечают два уровня: пропановый цикл предварительного охлаждения и цикл смешанного хладагента для глубокого охлаждения/сжижения в основном криогенном теплообменнике.
Пропан обычно работает ступенчато по уровням давления (несколько температурных «полок») для охлаждения сырьевого газа и частичной конденсации MR перед входом в основной теплообменник.
Извлечение и сжижение гелия
Гелий получают из природного газа и доводят до высокой чистоты, после чего сжижают для компактного хранения и поставок в криогенные и высокотехнологичные отрасли.
Мы проектируем цепочку «извлечение → очистка → сжижение» под состав сырья и требуемый класс продукта.
Техническое описание
В прикладных обзорах по гелию отмечается, что промышленный гелий обычно извлекают из природного газа как сопутствующий компонент и далее подвергают очистке/концентрированию перед криогенным сжижением.
Конкретная схема (мембраны/PSA/криогенное разделение на низких температурах) выбирается по исходной концентрации He, наличию N₂/CO₂ и целевой чистоте.
Мы проектируем цепочку «извлечение → очистка → сжижение» под состав сырья и требуемый класс продукта.
Техническое описание
В прикладных обзорах по гелию отмечается, что промышленный гелий обычно извлекают из природного газа как сопутствующий компонент и далее подвергают очистке/концентрированию перед криогенным сжижением.
Конкретная схема (мембраны/PSA/криогенное разделение на низких температурах) выбирается по исходной концентрации He, наличию N₂/CO₂ и целевой чистоте.
