Автоматическая газораспределительная станция

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2787613:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Нижний Новгород" (RU)

Изобретение относится к системам распределения газов, которые могут быть использованы в автоматических газораспределительных станциях (АГРС), а также к области производства сжиженного природного газа (СПГ). АГРС содержит блок переключения газа с линии подвода магистрального газа к автоматической газораспределительной станции на основную, резервную и байпасную линии посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов блока переключения. Основная и резервные линии включают в себя узлы очистки, теплообменники с узлами подогрева теплоносителя и модули редуцирования, объединенные в линию низкого давления, снабженную на выходе к потребителю модулем коммерческого учета газа. Байпасная линия соединена через электроприводной запорно-регулирующий кран, фильтр и регулятор давления с линией низкого давления и содержит детандер, подключенный к байпасной линии между фильтром и регулятором давления газа через дополнительный электроприводной запорно-регулирующий кран и измеритель расхода газа. Выход из детандера соединен с емкостью для сбора СПГ через кран и разъем для возможности подсоединения и отсоединения этой емкости для транспортировки ее к потребителю СПГ. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей АГРС. 1 ил.

В настоящее время существуют разные способы доставки СПГ потребителю.

Заводы по производству СПГ располагают обычно рядом с районами добычи газа, поэтому доставка СПГ непосредственно на место потребления осуществляется морскими газовозами или спецавтомобилями, оборудованными криоцистерной. доставляют криоцистерну к месту потребления газа на участки ремонта трубопроводов или АГРС в труднодоступные районы, удаленные от газопровода. Подсоединяют к криоцистерне мобильную установку регазификации, к которой подключают потребителя (статья «Мобильная установка регазификации» в журнале «Газовая промышленность» №10, 2021 г., стр. 84). Однако при осуществлении описанной технологии могут возникнуть логистические сложности, связанные с доставкой СПГ из заводов-производителей на большие расстояния. Поэтому проблема производства СПГ на ГРС является актуальной.

Известен способ повышения и стабилизации производительности установки частичного сжижения природного газа, расположенной на газораспределительной станции (Патент RU 2626615, опубл. 31.07.2017 г.). Для частичного сжижения природного газа, отбираемого из магистрального газопровода, или из его отвода, используют установку, расположенную на газораспределительной станции. Установка снабжена фильтром для очистки газа, кранами и регуляторами давления для сброса обратного потока газа в сеть (ГРС). Недостатком этого способа является его сложность.

Известно, что одной из функций АГРС является редуцирование технологического газа, при котором происходит его охлаждение, т.е. существует возможность для сжижения газа.

Проведенные патентные исследования показывают, что в патентно-информационных фондах отсутствуют технические решения, являющиеся наиболее близкими к предлагаемой автоматической газораспределительной станции с функцией сжижения природного газа.

Известна АГРС, взятая нами за прототип (Патент RU №2671554, опубл. 06.04.2018 г.). Данная АГРС содержит блок переключения газа с линии подвода магистрального газа к АГРС на основную, резервную и байпасную линии посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов блока переключения, при этом основная и резервная линия включают в себя узлы очистки, теплообменники с узлами подогрева теплоносителя и модули редуцирования, объединенные в линию низкого давления, снабженную на выходе к потребителю с модулем коммерческого учета газа, а байпасная линия соединена через электроприводной запорно-регулирующий кран, фильтр и регулятор давления с линией низкого давления.

Недостатком данного технического решения является то, что в нем не предусмотрена возможность использования его в целях получения СПГ.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - создание автоматической газораспределительной станции с функцией сжижения природного газа.

Технический результат от использования изобретения заключается в расширении функциональных возможностей автоматической газораспределительной станции.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматическая газораспределительная станция, содержащая блок переключения газа с линии подвода магистрального газа к автоматической газораспределительной станции на основную, резервную и байпасную линии посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов блока переключения, при этом основная и резервные линии включают в себя узлы очистки, теплообменники с узлами подогрева теплоносителя и модули редуцирования, объединенные в линию низкого давления, снабженную на выходе к потребителю модулем коммерческого учета газа, а байпасная линия соединена через электроприводной запорно-регулирующий кран, фильтр и регулятор давления с линией низкого давления, дополнительно содержит детандер, подключенный к байпасной линии автоматической газораспределительной станции между фильтром и регулятором давления газа через дополнительный электроприводной запорно-регулирующий кран и измеритель расхода газа, а выход из детандера соединен с емкостью для сбора сжиженного природного газа через кран и разъем для возможности подсоединения и отсоединения этой емкости для транспортировки ее к потребителю сжиженного природного газа.

На фиг. 1 представлена схема АГРС с функцией сжижения природного газа.

АГРС с функцией сжижения природного газа содержит блок переключения газа (1) с линии (2) подвода магистрального газа на основную (3), резервную (4) и байпасную линию (5) посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов соответственно (6-8). Основная (3) и резервная (4) линии подачи газа включают в себя узлы очистки (9-10), теплообменники (11-12) с узлами теплоносителя (3, 4) и модули редуцирования (15, 16), объединенные в линию (17) низкого давления, снабженную на выходе (18) к потребителю с модулем (19) коммерческого учета газа. Байпасная линия (5) соединена через электроприводной запорно-регулирующий кран (8), фильтр (20) и регулятор давления газа (21) через кран (22) с линией (17) низкого давления. АГРС снабжена детандером (23), подключенным к байпасной линии (5) между фильтром (20) и регулятором давления (21). В качестве детандера (23) может быть использован любой детандер, соответствующий производительности ГРС. В линии (24) отвода газа к детандеру (23) установлены электроприводной запорно-регулирующий кран (25), измеритель расхода газа (26), соответствующие производительности ГРС. Выход (27) из детандера (23) через кран (28) и разъем (29) соединяется с емкостью для СПГ (30). В качестве такой емкости может быть использован любой спецавтомобиль, снабженный криоцистерной.

В качестве пояснения приводим следующее: подключение детандера к байпасной линии является наиболее оптимальным вариантом, т.к. температура газа из магистрали на входе в АГРС самая низкая, в то время как в самой АГРС температура растет за счет подогрева технологического газа. К тому же подключение систем сжижения газа ко входу в АГРС проще и удобнее, что важно в условиях эксплуатации при подсоединении системы СПГ на действующих АГРС.

АГРС работает следующим образом.

В штатном режиме для равномерной загрузки агрегатов и систем каждой линии, технологический газа подают потребителю попеременно по линии подвода магистрального газа (2) через блок переключения газа (1):

или через электроприводной запорно-регулирующий кран (6), затем через узел очистки (9), затем через теплообменник (11) с узлом теплоносителя (13), далее через модуль редуцирования (16) в линию низкого давления (17) основной линии (3);

или через электроприводной запорно-регулирующий кран (7), затем через узел очистки (10), через теплообменник (12) с узлом теплоносителя (14), через модуль редуцирования (15) в линию низкого давления (17) резервной линии (4).

В аварийных случаях, т.е. при отказе каких-либо элементов обеих линий, технологический газ подается потребителю через фильтр (20), регулятор давления газа (21), кран (22) и модуль (19) коммерческого учета газа на выход (18). Для этого включают байпасную линию (5), открывают электроприводной запорно-регулирующий кран (8) и закрывают краны (6-7).

В режиме производства СПГ при закрытом кране (22), открывают электроприводные запорно-регулирующие краны (8, 25). Газ по линии (24) через кран (25), через измеритель расхода (26) подают в детандер (23), охлаждением переводят в жидкую фазу. Емкость (30) подсоединяют к детандеру (23) через разъем (29). Через выход (27) и кран (28) СПГ подают в емкость (30) для хранения. По мере заполнения емкости (30) ее заменяют (при необходимости) на резервную посредством разъема (29). Коммерческий расход газа контролируют измерителем расхода газа (26).

Для прекращения производства СПГ закрывают электроприводные запорно-регулирующие краны (8, 25).

Таким образом, предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности автоматической газораспределительной станции с дополнительной функцией сжижения природного газа за счет того, что содержит детандер, подключенный к байпасной линии между фильтром и регулятором давления газа через дополнительный электроприводной запорно-регулирующий кран, а выход из детандера соединен с емкостью для сбора сжиженного природного газа.

Автоматическая газораспределительная станция, содержащая блок переключения газа с линии подвода магистрального газа к автоматической газораспределительной станции на основную, резервную и байпасную линии посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов блока переключения, при этом основная и резервные линии включают в себя узлы очистки, теплообменники с узлами подогрева теплоносителя и модули редуцирования, объединенные в линию низкого давления, снабженную на выходе к потребителю модулем коммерческого учета газа, а байпасная линия соединена через электроприводной запорно-регулирующий кран, фильтр и регулятор давления с линией низкого давления, отличающаяся тем, что дополнительно содержит детандер, подключенный к байпасной линии автоматической газораспределительной станции между фильтром и регулятором давления газа через дополнительный электроприводной запорно-регулирующий кран и измеритель расхода газа, а выход из детандера соединен с емкостью для сбора сжиженного природного газа через кран и разъем для возможности подсоединения и отсоединения этой емкости для транспортировки ее к потребителю сжиженного природного газа.

Изобретение относится к устройствам снабжения потребителей экологически чистыми видами топлива. Комплекс устройств для обеспечения транспорта экологически чистыми видами топлива включает как минимум один источник питания, соединенный по меньшей мере одним газопроводом с магистральным газопроводом и по меньшей мере одной токопроводящей линией, как минимум с одной зарядной станцией для подключения электрического транспорта.

Способ нагрева газа в установке редуцирования // 2777418

Группа изобретений относится к энергетическому машиностроению, в частности к установка редуцирования давления природного газа с преобразователем энергии перепада давления в теплоту, и применяется в области газораспределения и газоснабжения для утилизации энергии потока сжатого природного газа на газораспределительных станциях при редуцировании природного газа перед подачей его потребителям.

Способ редуцирования природного газа // 2770349

Изобретение относится к области газораспределения, в частности снижения давления природного газа с использованием редуцирующего устройства, и может быть использовано на газораспределительных станциях магистральных газопроводов. Техническим результатом изобретения является уменьшение перепада температур транспортируемого природного газа на устройстве для редуцирования газораспределительной станции.

Интеллектуальный автоматический газоредуцирующий пункт с мониторингом газовых потоков // 2769230

Изобретение относится к технике распределения природного газа по трубопроводам, а именно к устройствам редуцирования газа, и может быть использовано для снабжения населенных пунктов, промышленных объектов и отдельных потребителей природным газом. Устройство содержит редуцирующие линии, регуляторы давления, элементы защиты, датчики давления и температуры, идентификатор доступа, датчик взлома, контроллер, блок передачи информации, расходомер, корректор, таймер, регистр минутных и часовых расходов газа, блок циклической памяти, корректор по метеопараметрам, блоки сравнения и памяти, задатчики, контроллер мониторинга баланса газовых потоков, регистры фиксации минутных и часовых потреблений газа, блоки расчета минутных и часовых потреблений газа, задатчики баланса.

Детандер-генераторный регулятор давления с дополнительным электрорегулированием // 2767847

Изобретение относится к области газовой промышленности, а именно к регуляторам давления, и может быть использовано для понижения, регулирования и поддержания на заданном уровне давления природного газа с попутной утилизацией энергии его давления для электрогенерации. Детандер-генераторный регулятор давления с дополнительным электрорегулированием содержит датчик давления, электрогенератор, исполнительное устройство и объемный пневмодвигатель, вход которого соединен с его выходом через регулирующий клапан.

Газорегуляторный пункт // 2761939

Изобретение относится к устройствам регулирования давления газов без вспомогательных источников энергии и может быть использовано при проектировании и эксплуатации газовых сетей. Сущность изобретения заключается в предотвращении переохлаждения элементов оборудования газорегуляторного пункта (ГРП).

Способ обогрева природного газа при редуцировании и устройство для его осуществления // 2756829

Изобретение относится к области энергетики, в частности к предотвращению гидратообразования в природном газе перед его редуцированием, а именно к способам обогреваемого редуцирования газа при его подаче в анализатор. Предложенный способ обогрева природного газа при редуцировании включает подогрев газа на входе в редуктор, подогрев редуктора и природного газа на выходе из него теплом проводимой в реакторе устройства экзотермической химической реакции порошковой смеси железа, магния и соли поваренной с водой, непосредственно на месте подключения к пробоотборной линии газопровода.

Система производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа на газораспределительной станции // 2753205

Изобретение относится к области теплоэнергетики, более точно, к системам производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа в условиях ГРС. Система подключена к ГРС, включаемой между магистральным газопроводом высокого давления и потребительским газопроводом, и включает детандер-генератор, три последовательно установленных кожухотрубных теплообменных аппарата, блок управляющего контроллера и блок сжижения природного газа.

Способ работы газораспределительной станции // 2752119

Изобретение относится к технике распределения газов, а именно к газораспределительным станциям (ГРС) и автоматическим газораспределительным станциям (АГРС), предназначенным для понижения давления природного газа, поступающего от магистральных или распределительных газопроводов, до необходимого уровня с последующей подачей газа в системы газоснабжения городов, энергетических, промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов, а также объектов малых и средних населенных пунктов на ответвлениях от магистральных и промысловых газопроводов.

Автоматическая газораспределительная станция (агрс) // 2750247

В автоматическую газораспределительную станцию (АГРС), снабженную двумя линиями высокого давления газа, основной и резервной, а также байпасной линией, подключенные к линии подвода газа к АГРС через блок переключения, введена дополнительная линия высокого давления. Эта линия соединяет выход из узла подогрева основной или резервной линии со входом в газовый редуктор байпасной линии посредством дополнительного трехходового электроприводного запорно-распределительного крана.