Снг и спг это: СПГ и СНГ

Содержание

Смесительные установки для создания синтетического природного газа (SNG)

Главная / Справочник / Смесительные установки для создания синтетического природного газа (SNG)

В отечественной терминологии существует несколько несистематизированных терминов и их аббревиатур, обозначающих смесь сжиженного пропана и бутана (СНГ, СУГ, СПБ), что порождает известную терминологическую путаницу. Все вышеприведенные сокращения соответствуют принятому в мировой практике термину LPG. Несмотря на такое обилие понятий, обозначающих один и тот же продукт, устоявшегося российского термина, соответствующего английскому SNG (Sintetic Natural Gas, синтетический натуральный или природный газ) сегодня в России не существует, и, насколько нам известно, в отечественной нормативной литературе однозначно принимаемого научным сообществом определения данному понятию нет. Скорее всего, это связано как с относительно небольшим распространением самой технологии создания синтетического натурального газа (и ограниченным количеством специалистов в данной сфере), так и с весьма скромным числом производителей оборудования для SNG. Нужно отметить, что это исключительно зарубежные производители, российская научная школа SNG прекратила свое существование в прошлом веке.

Попробуем заполнить этот пробел, дать российское название и определение термину SNG. Учитывая сложившуюся традицию к сокращению до аббревиатур терминов, обозначающих различные виды углеводородов, хотелось бы дать определение, подлежащее сокращению до кириллической аббревиатуры. В русском языке суть данного понятия лучше всего бы отражало сокращение понятия «Синтетический природный газ», но сделать это не такто просто: сокращение СПГ не удобно для употребления, так как существует устоявшийся термин СПГ — сжиженный природный газ, и в этом случае возникнет терминологическая путаница. То же самое происходит и в случае с сокращением понятия «синтетический натуральный газ» (в английском языке «природный газ» переводится как «natural gas»). Термин СНГ является употребляемым сокращением от «сжиженные нефтяные газы». Термин «синтетический газ» (Синтез-газ) так же является устоявшимся понятием, не соответствующим по сути предмету, обозначаемому английским термином SNG.

Таким образом, все названия возможных переводов, отражающих сущность SNG, на русском языке при сокращении оказываются занятыми другими терминами. Употребляемый иногда в специализированной литературе термин «газовоздушная смесь» — идентичен при сокращении устоявшемуся термину ГВС («горячее водоснабжение»). В этой ситуации считаем возможным, во избежание возникновения понятийной путаницы, принять термин «синтетический природный газ» без возможности кириллического сокращения, с использованием в случае необходимости английской аббревиатуры SNG.

Синтетический природный газ (SNG) — газ, полученный в результате смешения воздуха с каким-либо газом либо смесью газов, имеющий теплотворную способность, равную теплотворной способности метана.

Наиболее часто для создания SNG используется смесь СУГ с воздухом. В некоторых случаях в результате технологических процессов выделяются газы с нестандартной (либо изменяющейся) теплотворной способностью; в таких случаях и проще, и дешевле поставить смесительную установку для производства SNG, чем разрабатывать специальные газогорелочные устройства для данных технических условий. 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.

Нужно отметить, что в мире, в частности в США, странах Балканского региона (Сербии, Черногории, Хорватии и других), SNG используется достаточно широко. Этому способствуют специфические условия данных регионов, в частности высокая стоимость газа для потребителей, техническая политика поставщиков газа, перебои с газоснабжением природным газом и пр. Например, в США практикуется следующая схема временного использования SNG в качестве топлива для негазифицированных сетевым газом поселений (пока не придет природный газ): есть поселок, который потенциально будет интересен поставщику в качестве потребителя природного газа. При полном подключении всей промышленности и населения к распределительным сетям потребление газа делают рентабельными инвестиции в строительство межпоселкового газопровода. Подобное потребление возникнет после того, как большая часть жителей проведет себе природный газ, чего естественно не происходит, пока газа в поселке нет. Для формирования структуры газопотребления муниципалитет строит внутрипоселковые сети, проводит газ к потребителям в дома, а на входе в газопровод устанавливает систему смешения воздуха с паровой фазой СУГ. Таким образом, начинается потребление газа, которое относительно небольшое, пока потребителей в поселке немного. При увеличении числа потребителей выше некоторой критической отметки для газовой компании становится экономически целесообразно провести межпоселковый газопровод и пустить в готовые распределительные сети природный газ. Смесительная установка после пуска газа отключается и остается в качестве резервного источника газа в случае прекращения газоснабжения.

Кроме этого, структура ценообразования на природный и сжиженный газ в США такая, что там временами дешевле покупать СУГ, чем натуральный газ; таким образом, имея две независимые альтернативные системы, потребитель сам выбирает, какой вид топлива ему сегодня более выгоден.

Нужно сказать, что при существующих российских реалиях: уровне газификации, высокой надежности газоснабжения, стоимости газа для промышленности и населения перспективы использования SNG в России ограничены. Также важным фактором, сдерживающим развитие SNG, является низкая стоимость многотопливных горелок для коммунально-бытовых и промышленных потребителей. Гораздо дешевле и проще, в случае прекращения газоснабжения, переключиться непосредственно на горелке на альтернативное топливо (мазут или сжиженный газ), чем заниматься проектированием и установкой смесительной системы. Но в некоторых случаях применение SNG в качестве резервного топлива оказывается не только экономически оправданным, но и одним из самых дешевых возможных технических решений.

Речь идет о непрерывных технологических процессах, нуждающихся в тепле, таких как сталелитейные производства, стекольные заводы, фабрики по производству керамики и т.п. Стоимость остановки подобных процессов исчисляется огромными суммами и зачастую ведет к коллапсу, полному прекращению производства и банкротству предприятия. В случае, если в подобных процессах по каким-либо причинам нельзя использовать многотопливные горелки или из-за размеров и температуры (стеклоплавильные печи) физически заменить горелки невозможно, целесообразно рассмотреть возможность использования SNG в качестве резервного топлива. Как правило, все подобные объекты являются нестандартными и нуждаются в изготовлении индивидуального проекта смесительной установки с учетом экономических, конструкторских и технологических особенностей объекта.

В данном разделе мы будем затрагивать только оборудование для получения SNG путем смешения газообразной фазы СУГ с воздухом (LPG/Air mixing system), поскольку для создания SNG наиболее часто используется именно СУГ. Кроме того, есть ряд готовых технических решений зарубежных производителей, которые можно успешно применять в случае необходимости.

Системы для производства SNG бывают как низкого (рис. 12.1, 12.3), так и высокого давления. Смесительная система для производства SNG низкого давления может включать в себя емкости для хранения запаса СУГ с системой заправки, насос или компрессор, испарительную установку, смесительную установку ресивер (емкость для смешения), систему аварийного выключения, газоанализаторы и систему пожаротушения.

Рис. 12.1. Упрощенная схема системы производства SNG низкого давления

Смешение газа производится с использованием «трубки Вентури». Паровая фаза СУГ высокого давления поступает через входной патрубок 1 (рис. 12.2) к соплу 6, проходя через которое создает разрежение, подтягивающее заходящий через воздушный сетчатый фильтр 3 атмосферный воздух. В диффузоре 4 происходит частичное смешение воздуха и паровой фазы СУГ, далее образующаяся смесь (SNG) поступает через выходной патрубок 5 в ресивер-сепаратор, где происходит окончательное смешение воздуха с СУГ.

Рис. 12.2. Схема смесительного устройства: 1 — входной патрубок; 2 — манометр; 3 — воздушный сетчатый фильтр; 4 — обратный клапан; 5 — крышка; 6 — сопло; 7 — диффузор; 8 — выходной патрубок

Рис. 12.3. Схема смесительной установки для производства SNG низкого давления: 11 — емкость для СУГ; 12 — фильтр; 13 — насос; 14 — испаритель; 15 — смесительная система; 16 — выходной коллектор; 17 — ресивер-сепаратор; 18 — выходной патрубок

Существуют смесительные системы для получения SNG низкого давления и газовоздушных смесей (природный газ/воздух), использующие смесительный клапан «Consta-Mix». Он работает следующим образом: воздух поступает через фильтрующий элемент и входной патрубок 1 (рис. 12.4) в воздушную камеру 2, откуда через седло воздушного клапана 3 попадает в смесительную камеру 4. Газ поступает в клапан через входной патрубок 5, далее через седло газового клапана 6 и через байпас 7 также попадает в смесительную камеру 4. Состав смеси регулируется механически, импульс управляющего давления попадает через импульсную трубку 9 в надмембранное пространство 10 над мембраной 8, которая перемещает шток 11 с воздушным клапаном 12 и газовым клапаном 13.

Количество газа, проходящего через байпас 7, определяется положением компенсатора 14, который закрывает байпас при перемещении штока 11 вниз.

Рис. 12.4. 1 — входной патрубок; 2 — воздушная камера; 3 — седло воздушного клапана; 4 — смесительная камера; 5 — входной патрубок; 6 — седло газового клапана; 7 — байпас; 8 — мембрана; 9 — импульсная трубка; 10 — надмембранное пространство; 11 — шток; 12 — воздушный клапан; 13 — газовый клапан; 14 — компенсатор

Рис. 12.5. Сооружения для очистки сточных вод, совмещенные с генерацией электроэнергии «Consta-MIX» производства «Algas-SDI», использующие для работы газовоздушную смесь воздух/природный газ в соотношении 4:6

Смесительные установки для получения SNG высокого давления являются значительно более сложными системами и производятся по индивидуальным заказам, в зависимости от конкретных технических и эксплуатационных условий. Комплекс включает в себя емкости для хранения запаса СУГ, заправочную систему, позволяющую разгружать автомашины с СУГ, насос или компрессор, испарительную установку, смесительную установку, ресиверсепаратор, фильтр для СУГ, компрессор для подачи воздуха, воздушный фильтр, калориметр, факельную установку, систему газоанализаторов, систему пожаротушения, контрольную панель с автоматикой безопасности и системой автоматического отключения.

Рассмотрим технологию получения SNG высокого давления на примере смесительной установки «Blendaire» (рис. 12.6) с автоматической настройкой калорийности синтетического натурального газа (производитель — «Algas-SDI»). Установки «Blendaire» смешивают потоки воздуха и газа с давлениями от 1,0 до 1,7 МПа. Воздух и газ подаются на установку каждый через свой входной патрубок и, проходя через регуляторы давления воздуха и газа соответственно, оказываются в смесительной камере, откуда их откачивает компрессор. Для нормальной работы смесительной системы очень важно иметь равное и постоянное давление воздуха и газа после регуляторов, так как только в этом случае смесь будет иметь постоянный состав. Для его контроля после смесителя установлен калориметр (рис. 12.7), который контролирует состав смеси и оказывает управляющее воздействие на регуляторы при необходимости изменения в смеси процентного соотношения воздуха и паровой фазы СУГ.

Смесительная установка оснащена системой автоматического контроля необходимых технологических параметров с выводом на пульт дистанционного управления.


Рис. 12.6. Смесительная установка «Blendaire» производства «Algas-SDI»	Рис. 12.7. Калориметр GA-500

Сравнение сжиженных газов СУГ и СПГ

Система теплоснабжения обеспечивает жилые, административные, производственные здания и помещения горячей водой, газом, теплом и электричеством. В составе такой системы задействован комплекс газоиспользующего оборудования, для работы которого необходим достаточный объем топлива.

На данный момент в качестве хранимого топлива для систем автономного газоснабжения, не связанных с магистральной линией подачи газа, широко распространены сжиженный углеводородный газ (СУГ) и сжиженный природный газ (СПГ). В маркировке на английском языке LPG (liquefied petroleum gas) и LNG (liquefied natural gas) соответственно.

СПГ — это смесь газов, образовавшихся в глубоких слоях Земли при анаэробном разложении органических соединений. Добыча производится из пластов и из нефтяных месторождений, где газ может быть побочным продуктом нефти. В некоторых случаях могут попадаться газогидраты — кристаллическая форма природного газа.

СУГ — это тоже смесь газов, но полученная из попутного нефтяного газа или из конденсатной фракции природного газа за счет разделения с помощью абсорбционно-газофракционирующей установки.

СУГ и СПГ могут быть взаимозаменяемыми. Сжиженный углеводородный газ может выступать как основным видом топлива, так и резервным в системе газоснабжения на сжиженном природном газе.

Оба газа схожи между собой по нескольким параметрам:

сфера применения: тепло- и газоснабжение;

способность к испарению: хранение и транспортировка газа производится в жидкой фазе, которая при соблюдении определенной температуры преобразуется в газообразное состояние;

экологичность: при сжигании не происходит выброса соединений серы в атмосферу, отсутствует сажа и зола;

малая токсичность.

В чистом виде оба газа не имеют ярко выраженного запаха, поэтому для своевременного обнаружения вещества в воздухе в газ примешиваются одоранты — этантиол, смесь природных меркаптанов и др.

Имея схожую структуру, параметры и физико-химические свойства, оба газа отличаются между собой, что дает возможность подобрать оптимальное топливо для технологической линии систем газоснабжения объекта.

Показатель	Сжиженный углеводородный газ СУГ	Сжиженный природный газ СПГ
Состав	Основные вещества: пропан и бутан, содержание не менее 95% Дополнительные вещества: пентан, метан, этан, этилен, пропилен, бутилен	Основное вещество: метан, содержание 85-95% Дополнительные вещества: этан, пропан, бутан, азот, сероводород, меркаптановая сера
Способ хранения	надземные или подземные газгольдеры	криоцистерны, в которых поддерживается пониженная температура
Для выработки 1 Гкал необходимо сжечь нормального топлива	99,84 кг*	104,48 кг*
Критическая температура, свыше которой невозможно сжижение газа	96,84°C (пропан)	-82,5°C (метан)
Плотность газовой фазы при 0°C	0,7168 кг/м³	2,0037 кг/м³
Плотность жидкой фазы при 0°C	416 кг/м³	528 кг/м³
Удельная теплота сгорания	45,58 МДж/кг	43,56 МДж/кг
Концентрация газа, необходимая для воспламенения	концентрация паров пропана от 2,3 до 9,5 %, нормального бутана от 1,8 до 9,1 % (объемных)	от 4,4 % до 17 % (объемных)
* Значение приведено условно, т. к. точность расчета напрямую зависит от состава применяемого на объекте газа

Исходя из данных в таблице выше, ключевым и наиболее важным различием является температура хранения. СУГ хранится в газгольдерах под давлением при температуре, близкой к температуре окружающей среды. Недостаточное испарение жидкой фазы может наблюдаться в районе Крайнего Севера, где температура воздуха может быть ниже -60°С. Для улучшения процесса регазификации в таких регионах устанавливают испарительные установки жидкостного или электрического типа.

Условия хранения СПГ же кардинально отличаются. Сжиженный природный газ допускается хранить только в изотермических резервуарах с полной герметизацией (криоцистернах), изготовленных из материалов, стойких к температурам хранения продукта. Внутри емкости постоянно должна поддерживаться низкая температура около -163°С.

Капацитация и приток Ca(2+) в сперматозоиды: роль CNG-каналов и протеинкиназы G

. 2014 Январь; 2(1):145-54.

doi: 10.1111/j.2047-2927.2013.00169.x.

Epub 2013 1 декабря.

А Сиснерос-Мехорадо ¹ , L Hernández-Soberanis, MC Islas-Carbajal, D Sánchez

принадлежность

¹ Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Университет Гвадалахары, Гвадалахара, Халиско, Мексика; Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Monterrey, Apodaca, Нуэво-Леон, Мексика.

PMID:
24293181
DOI:
10.1111/j.2047-2927.2013.00169.x

Бесплатная статья

А. Сиснерос-Мехорадо и др.

Андрология.

2014 Январь

Бесплатная статья

. 2014 Январь; 2(1):145-54.

doi: 10.1111/j.2047-2927.2013.00169.x.

Epub 2013 1 декабря.

Авторы

А Сиснерос-Мехорадо ¹ , Л. Эрнандес-Соберанис, М. К. Ислас-Карбахал, Д. Санчес

принадлежность

¹ Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Университет Гвадалахары, Гвадалахара, Халиско, Мексика; Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Monterrey, Apodaca, Нуэво-Леон, Мексика.

PMID:
24293181
DOI:
10. 1111/j.2047-2927.2013.00169.x

Абстрактный

Недавно было показано, что циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) модулирует капацитацию сперматозоидов млекопитающих in vitro, но механизмы, посредством которых он влияет на функции сперматозоидов, не выяснены. Существует по крайней мере две мишени цГМФ, циклические нуклеотид-управляемые (CNG) каналы и цГМФ-зависимая протеинкиназа (PKG), участвующие в нескольких физиологических процессах в сперматозоидах млекопитающих. Было высказано предположение, что CNG-каналы обеспечивают приток Ca(2+) в цитоплазму во время капацитации, тогда как PKG может запускать путь фосфорилирования, который также может косвенно опосредовать поступление кальция. Используя технику пэтч-кламп в конфигурации целых клеток, мы показали, как l-цис-дилтиазем (ингибитор CNG-канала) и KT5823 (ингибитор PKG) значительно снижали амплитуду макроскопических ионных токов в зависимости от дозы и снижение in vitro капацитации. Ингибирование CNG-каналов полностью устраняет приток Ca(2+), индуцированный циклическими нуклеотидами в сперматозоидах мыши. Эта работа предполагает, что нижестоящий путь цГМФ необходим для капацитации сперматозоидов млекопитающих, и задействованные механизмы включают каналы CNG и PKG, подчеркивая, что эти молекулы являются важными терапевтическими мишенями для лечения бесплодия или для разработки новых мужских противозачаточных средств.

Ключевые слова:

цГМФ-зависимая протеинкиназа; капацитация; циклический гуанозинмонофосфат; циклические нуклеотид-управляемые каналы; сперматозоиды.

Цитируется

Зрелый КОК способствует ампулярному NPPC, необходимому для высвобождения сперматозоидов из клеток яйцевода свиньи.
Ву З, Ли Б, Ю К, Чжэн Н, Юань Ф, Мяо Дж, Чжан М, Ван З.
Ву Зи и др.
Int J Mol Sci. 2023 4 февраля; 24 (4): 3118. дои: 10.3390/ijms24043118.
Int J Mol Sci. 2023.
PMID: 36834527
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор роли переносчиков бикарбонатов и протонов во время капацитации сперматозоидов у млекопитающих.
Дельгадо-Бермудес А. , Йесте М., Бонет С., Пинарт Э.
Дельгадо-Бермудес А. и др.
Int J Mol Sci. 2022 6 июня; 23 (11): 6333. дои: 10.3390/ijms23116333.
Int J Mol Sci. 2022.
PMID: 35683013
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор.
Фактор мужской декапацитации SPINK3 блокирует гиперполяризацию мембран и поступление кальция в сперму мышей.
Залазар Л., Стиваль С., Николли А.Р., Де Блас Г.А., Крапф Д., Чезари А.
Залазар Л. и соавт.
Front Cell Dev Biol. 2020 30 сент;8:575126. дои: 10.3389/fcell.2020.575126. Электронная коллекция 2020.
Front Cell Dev Biol. 2020.
PMID: 33102481
Бесплатная статья ЧВК.
Роль NO и H ₂ S в биологии спермы: последние достижения и новые перспективы.
Кадлец М. , Рос-Сантаэлла Дж.Л., Пинтус Э.
Кадлек М. и соавт.
Int J Mol Sci. 2020 21 марта; 21 (6): 2174. дои: 10.3390/ijms21062174.
Int J Mol Sci. 2020.
PMID: 32245265
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор.
Характеристика эволюционно законсервированных ключевых игроков, влияющих на подвижность и фертильность эукариотических жгутиков, с использованием модели мха.
Мейберг Р., Перроуд П.Ф., Хаас Ф.Б., Шнайдер Л., Хеймерл Т., Ренцалья К.С., Ренсинг С.А.
Мейберг Р. и соавт.
Новый Фитол. 2020 июль; 227 (2): 440-454. дои: 10.1111/nph.16486. Epub 2020 13 апр.
Новый Фитол. 2020.
PMID: 32064607
Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Три варианта применения LCFS в штате Калифорния для преобразования свиного навоза в био-CNG, Bio-LNG и Bio-L-CNG; отрицательное трехзначное число CI – Roeslein Alternative Energy

Опубликовано Green Car Congress

Компания Element Markets Renewable Energy (EMRE) подала заявки на сертификацию трех путей уровня 2 для биометана LCFS (стандарт низкоуглеродного топлива) в Калифорнии (Bio-CNG, Bio-LNG и Bio-L- CNG) из анаэробного сбраживания свиного навоза, производимого фермой Valley View Farms, расположенной в Гринкасле, штат Миссури. Расчетная интенсивность углерода составляет -345,68, -334,41 и -330,87 гСО ₂ е/МДж соответственно.

Smithfield владеет и управляет свинофермой. Roeslein Alternative Energy, LLC и Smithfield через Roeslein Alternative Energy of Missouri, LLC совместно владеют и эксплуатируют оборудование для сбора и обработки биогаза на объекте и владеют полученным биометаном.

EMRE закупает и продает биометан, закачиваемый по трубопроводу, и импортирует его в Калифорнию для использования в качестве транспортного топлива на СПГ или СПГ.

На фермах Вэлли Вью среднее поголовье свиней составляет от 40 000 до 50 000 голов. Свиной навоз переваривается в крытых лагунах, а система контроля биогаза улавливает метан, который в противном случае выбрасывался бы в атмосферу при базовой обработке навоза в анаэробных лагунах.

Биогаз поставляется на установку очистки газа. До строительства крытых лагун было 14 открытых лагун (исходный уровень), и все они были преобразованы в крытые лагуны. Однако только шесть крытых лагун подключены к объекту модернизации; все шесть включены в анализ.

Нет разделения твердой и жидкой фаз до или после лагун. Переваренный навоз из крытых лагун направляется в анаэробный отстойник (уравнительный бассейн), после чего следует аэробный бассейн для обработки и внесения в почву.

Любой биогаз, который не направляется на предприятие по модернизации, либо рециркулируется обратно в крытые лагуны, либо сжигается в установке термического окисления (TOX), которая также сжигает остаточный газ с предприятия по модернизации. Природный газ и сетевое электричество используются для обогащения и сжатия биогаза.

Усовершенствованный завод производит ГСЧ конвейерного качества. RNG сжимается и транспортируется на грузовике с трубчатым прицепом к месту закачки в трубопровод, расположенному на Ruckman Farms.

EMRE измеряет топливо при производстве, погрузке и разгрузке, а также ведет подробную транспортную ведомость, чтобы продемонстрировать цепочку хранения количества биометана, перевозимого грузовиком.

Снг и спг это: СПГ и СНГ | EKC.AG

Смесительные установки для создания синтетического природного газа (SNG)

Сравнение сжиженных газов СУГ и СПГ

Капацитация и приток Ca(2+) в сперматозоиды: роль CNG-каналов и протеинкиназы G

принадлежность

Авторы

принадлежность

Абстрактный

Похожие статьи

Цитируется

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Три варианта применения LCFS в штате Калифорния для преобразования свиного навоза в био-CNG, Bio-LNG и Bio-L-CNG; отрицательное трехзначное число CI – Roeslein Alternative Energy