способ утилизации холода регазификации сжиженного природного газа

Формула изобретения

Способ регазификации сжиженного природного газа за счет использования в качестве внешнего теплоносителя воды, в котором в результате теплообмена с сжиженным природным газом теплоноситель подвергают замораживанию, а незамерзшую воду удаляют, отличающийся тем, что подают сжиженный природный газ в первый теплообменный аппарат до замерзания в нем большей части воды, затем подают сжиженный природный газ во второй теплообменный аппарат, после удаления незамерзшей воды образовавшийся лед извлекают из теплообменного аппарата или расплавляют и отводят воду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно технологии обращения со сжиженными криогенными жидкостями, в частности сжиженным природным газом.

Перед применением сжиженного природного газа в качестве топлива на теплоэнергетических объектах или для бытового газоснабжения он подвергается регазификации, в процессе которой испаряется и в газообразном виде нагревается до рабочей температуры поступления в форсунки газовой горелки или газовую магистраль потребителя. При этом для целей регазификации обычно используется тепло атмосферного воздуха [1].

К недостаткам такого метода решения задачи следует отнести большие массогабаритные характеристики используемого теплообменного оборудования, а также необратимые потери значительных количеств холода - до 500 кДж/кг, возникающие при газифицикации продукта.

Известен способ регазификации сжиженного природного газа, основанный на применении в качестве теплоносителя воды, позволяющий при идентичных нагрузках в несколько раз уменьшить габариты применяемого теплообменного оборудования. В способе-прототипе [2] воду в результате теплообмена с сжиженным природным газом подвергают замораживанию, а незамерзший теплоноситель сливают. Однако подобное решение полностью не решает проблемы рациональной утилизации имеющейся холодопроизводительности газифицируемой среды.

Целью настоящего изобретения является разработка коммерчески целесообразного способа утилизации холода регазификации сжиженного природного газа при сохранении приемлемых массогабаритных размеров применяемого теплообменного оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что испарение сжиженного природного газа и нагрев его паров осуществляется за счет замораживания используемого для этих целей теплоносителя, в качестве которого применяется вода. При этом после эвакуации из замораживаемого объема остатков незамерзшей воды товарной продукцией при реализации является лед или вода, полученная в результате его расплавления. Принятая схема организации процесса позволяет полностью компенсировать как эксплуатационные расходы на газификацию, так и капитальные затраты на создание вспомогательной системы утилизации холода регазификации сжиженного природного газа.

Принципиальная технологическая схема организации процесса регазификации сжиженного природного газа по предлагаемому способу приведена на чертеже.

Сжиженный природный газ направляют в термостатирующую полость одного или нескольких последовательно (параллельно, параллельно-последовательно) установленных друг за другом теплообменных аппаратов, исходно заполненных водой и образующих одну (несколько) технологических ниток. На схеме условно показана только пара теплообменных аппаратов (1, 2) двух технологических ниток. После прохождения одного из аппаратов, например 1, в результате теплообмена с водой сжиженный природный газ испаряется, нагревается и поступает потребителю. Подача сжиженного природного газа в аппарат ведется вплоть до момента замерзания в нем фиксированной части воды, после чего ввод в него сжиженного природного газа прекращается, а для сохранения непрерывности осуществления процесса жидкостный поток переводится в режим подачи продукта в термостатирующую полость теплообменного аппарата 2, где вышеописанный цикл замораживания воды повторяется. В дальнейшем после слива из аппарата 1 (2) остатков незамерзшей воды, лед из него извлекается, при необходимости фасуется и используется для реализации. В случае принятия решения о реализации стороннему потребителю воды, полученной расплавлением льда, последний из аппарата не удаляется, а в термостатирующую полость теплообменного аппарата 1 (2) подается сторонний энергоноситель. При этом для его ввода, вывода из аппаратов и отвода воды, образующейся в результате плавления льда, используется арматура и технологические коммуникации, показанные на чертеже пунктирными линиями.

Использованные источники информации:

1. Сердюков С.Г., Ходорков И.Л., Борискин В.В., Семиков С.А. Котельная на сжиженном природном газе. Газовая промышленность, 2000, № 2, с.72-73.

2. А.с. SU 1451432, F17C 9/02.