Станции. Целесообразность использования природного газа в качестве мо­торного топлива обусловливается тремя факторами: экологической безопасностью

Целесообразность использования природного газа в качестве мо­торного топлива обусловливается тремя факторами: экологической безопасностью, длительной энергообеспеченностью и дешевизной.

На долю автотранспорта приходится более 70% от общего объема вредных веществ, попадающих в атмосферу городов и промышлен­ных центров. Содержание вредных веществ в выхлопах автомобилей, работающих на природном газе, в 4...5 раз меньше: резко сокраща­ются выбросы сажи дизельными двигателями и полностью исключает-

220 Часть I. Основы нефтегазового дела

ся попадание в окружающую среду свинца от автомобилей, ранее ра­ботавших на этилированном бензине.

Мировые запасы газа многократно превышают запасы нефти. Раз­веданные запасы газа в России позволяют сохранить достигнутый уро­вень его добычи в течение по крайней мере 200 лет. Добыча же нефти неуклонно снижается.

Наконец, при использовании в качестве моторного топлива 1 куб. м природного газа заменяет 1 л бензина, но цена его примерно в 2 раза меньше.

Для заправки автомобилей природным газом служат автомобиль­ные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС). Принци­пиальная схема АГНКС приведена на рис. 5.2.5.

Газ, поступающий из газопровода (1), очищается от механических примесей в блоке фильтров. Для этого используются четыре сетчатых фильтра (2), которые задерживают частицы размером больше 15 мкм. Затем замеряется его количество расходомером (3). В блоке компрес­сорных установок газ сжимают до 25 МПа. Каждый компрессор (4) имеет четыре цилиндра, через которые газ проходит последователь­но. В первом цилиндре он сжимается от 1 до 2,5 МПа, во втором — от 2,5 до 7,5 МПа, в третьем — от 7,5 до 13 МПа, в четвертом — от 13 до 25 МПа.

Газомоторное топливо должно быть сухим, поскольку пары воды уменьшают его теплотворную способность. Поэтому скомпримиро-ванный газ подвергают осушке. Блок осушки включает в себя два ад­сорбера (5), заполненных цеолитом. Газ осушается в них поперемен­но. Отключенный адсорбер в это время находится на регенерации. Делают это с помощью подогретого электронагревателем (6) газа, на­зываемого газом регенерации.

Насыщенный влагой газ регенерации подается в холодильник (7). Там влага и частицы масла конденсируются и выводятся в масловлаго-отделитель (8). После этого газ регенерации поступает обратно в ком­прессор.

Осушенный газ направляется в блок аккумуляторов, объем каж­дого из которых составляет 9 куб. м. Аккумуляторы (9) играют роль буферных емкостей, благодаря которым можно не менять режим ра­боты компрессоров при изменении числа заправляемых автомобилей.

Из аккумуляторов газ подается в блок раздачи. Шланг (10) разда­точной колонки присоединяют к газобалонной установке автомоби­ля, плотно затягивая гайку на наконечнике шланга. Манометр на ко­лонке показывает давление газа в баллонах автомобиля. Когда оно до­стигает 20 МПа, выдача газа прекращается.

Рис. 5.2.5. Принципиальная схема АГНКС: 1 — газопровод; 2 — фильтр; 3 — расходомер; 4 — компрессор;
5 — адсорбер; 6 — электронагреватель; 7 — холодильник; 8 — масловлагоотделитель; 9 — аккумулятор
газа; 10 — раздаточный шланг

222 Часть I. Основы нефтегазового дела

5.2.7. Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения

Наряду с природным газом в системе газоснабжения широко ис­пользуются сжиженные газы (пропан, бутан и др.).

В зависимости от расхода газа, климатических условий и вида по­требителей системы их снабжения сжиженными газами подразделя­ются на следующие типы:

1) индивидуальные и групповые баллонные;

2) групповые резервуарные с естественным или искусственным ис­парением;

3) групповые резервуарные установки по получению взрывобезо-пасных смесей газа с воздухом.

Индивидуальной баллонной установкой называют установку, имеющую не более 2-х баллонов со сжиженным газом. Данные уста­новки предназначены, в основном, для газоснабжения потребителей с небольшим расходом газа, например, отдельных квартир, садовых домиков и т. п. Сжиженный газ в данном случае хранится в баллонах объемом 5,27 или 50 л, которые размещаются либо на улице (в специ­альных шкафах), либо в помещении.

Групповые баллонные установки используются для газоснабже­ния жилых малоквартирных зданий, мелких коммунально-бытовых и промышленных предприятий. В их состав входит более 2-х баллонов сжиженного газа. Суммарный объем баллонов не должен превышать 600 л при расположении шкафа с ними около зданий и 1000 л — при размещении шкафа вдали от зданий.

Групповые баллонные установки оснащаются регулятором давле­ния газа, общим отключающим устройством, показывающим мано­метром, сбросным предохранительным клапаном.

Групповые резервуарные установки с естественным испарением состоят из нескольких емкостей, соединенных между собой уравни­тельными парофазными и жидкостными трубопроводами. Резервуа­ры оборудуются арматурой для их заполнения сжиженным газом, средствами замера уровня жидкой фазы, предохранительными кла­панами, регуляторами давления.

Резервуары устанавливаются на земле или под землей, стационарно или регулярно завозятся к месту размещения. При стационарной установ­ке резервуаров сжиженный газ для них доставляется автоцистернами.

Емкость резервуаров в групповых установках достигает 50 куб. м, а суммарный объем резервуаров в установках — 300 куб. м.

К сожалению, на работу установок с естественным испарением сжиженного газа существенное влияние оказывает температура окру-

Глава 5. Хранение нефти, нефтепродуктов и газа 223

жающей среды: в соответствии с ее колебаниями изменяются произ­водительность по паровой фазе и теплота сгорания газа.

Для больших промышленных объектов и крупных населенных пунктов используют групповые резервуарные установки с искусст­венным испарением. Они отличаются наличием специального тепло-обменного аппарата — испарителя. Расход жидкой фазы, подаваемой в испаритель, зависит от потребности в паровой фазе.

Недостатком установок с искусственным испарением сжиженных газов является то, что при температурах ниже О °С требуется использо­вать газы, пары которых не будут конденсироваться в трубопроводах.

Свойства природного газа и паровой фазы сжиженных углеводо­родных газов неодинаковы. Последняя имеет большие плотность и те­плоту сгорания. Это создает определенные проблемы в тех случаях, когда сжиженный газ используется в качестве резервного топлива на случай прекращения подачи природного газа или его нехватки. По­этому получили распространение групповые резервуарные установ­ки по получению горючих смесей газа с воздухом для газоснабже­ния. Для замены природного газа целесообразны смеси следующего состава: 1) 47% бутана + 53% воздуха; 2) 58% пропана + 42% воздуха.