Способ хранения и поставки природногогаза
CoIo3 Советских
Сециалнстических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ
oui 821874 (61) Допояиительиое к аат. саид-ау(22) Заявлено 070878 (21) 2652448/23-26 51 М „Э с присоедииеиием заявки Ио
25 3 73/00
Государстееииый комитет
СССР яо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66. 078 (088. 8) Опубликовано 15.0481 Бюллетень М 14
Дата опубликования описания 150481 (72) Авторы изобретения с :.
3. А. Меликян, Р. С. Айрапетян и Р. К. Аса ряр .л 1 : (71) Заявитель
Ереванский политехнический институт им. Карла Маркса (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ И ПОСТАВКИ
ПРИРОДНОГО ГАЗА
Изобретение относится к способам . храиения газа в подземных газохранилищах.
Известен способ хранения газа в подземном газохранилище, при котором в хранилище закачивают буферный газ и при отборе одного газа производят нагнетание другого газа j1$, Недостатки данного способа заключаются в затрате энергии не только
-на закачку в хранилище, но и на отбор газа. Происходит смешение различных газов при отборе. Кроме того, не обеспечивается возможность хранения большой массы газа в существукщем 15 объеме хранилища.
Известен также способ подземного хранения газа с охлаждением в градирне сжатого компрессором газа до температур на 10-15 выше окружающей 20 среды с целью удаления компрессорного масла от газа,:закачиваемого в хра" нилище, а также для устранениятемпературной деформации фонтанной арматуры
ЕЛ. 25
Основным недостатком этого способа является то, что в хранилище помещается меньше газа, чем возможно.
Цель изобретения — увеличение массы хранимого газа. 30
Поставленная цель достигается тем, что в способе хранения и поставки природного газа, включающем подачу сжатого в компрессорах газа в подземное хранилище и выпуск его в гаэопроводную сеть после хранения, гаэ до подачи в хранилище охлаждают в теплообменнике до плюс 20 — минус 80 С.
Указанный в формуле изобретения .температурный интервал обосновывается тем, что охлаждение газа до температуры, соответствующей большему значению (+20 C) указанного диапазона, можно осуществить с помощью окружающей среды (воды, воздуха). Однако подобное охлаждение требует больших поверхностей теплообмена, энергии для привода циркуляционных насо.сов и вентиляторов, а также большого расхода охлаждающей воды. При этом имеет место незначительное увеличение массы хранимого газа, так как такой же охладительный эффект достигается в результате теплоотдачи от газа к окружающему подземное хранилище грунтовому массиву.
Охлаждение природного газа ниже температуры (-80 С) укаэанного диапаэона нецелесообразно, так как газ конденсируется и после поступления
821974
Формула изобретения
Составитель Е. Корниенко
Техред Н. Майорош
Редактор A.,Hàóðñêîâ
Корректор М.Шароши
Заказ 1785/59 Тираж 566
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.в хранилище испаряется за счет тепла, отнятого из окружающего груитового- массива. При этом объем резко увеличивается (до 50 раэ), следовательно увеличивается и давление в хранилище, что создает аварийную ситуацию. Во избежание этого приходится постоянно выпускать гаэ из хра нилища раньше намеченного срока.
Таким образом, охлаждение природ- о ного газа до температур ниже минус 80С нецелесообразно иэ-за сжижения, что требует большого расхода энергии и средств.
Эакачиваемый в хранилище гаэ будет охлаждаться до минус 50ОС, что обеспечивает увеличение массы храни- 35 мого газа на 30%, что равнозначно
300000 м физического объема подземных газохранилищ, подготовка которых потребует 1,5 мпн. руб. капитальных вложений и около 5 лет строи-;16 тельных работ.
Таким образом, внедрение предлагаемого способа позволяет отказаться от подготовки новых газохранилищ указанного объема.
Проведенные расчеты для подземных газохранилищ проверены с помощью натурных исследований тех хранилищ, в которых были зафиксированы изменения давления в зависимости от времени наполнения и массы эакачиваемого в хранилище газа. Сравнения результатов теоретических и натурных исследований показали, что погрешность не превышает 5-8% °
Пример. Объем хранилища 35
Ч = 100000 м . Объем, описываемый 1 поршнями компрессора для первой ступени Ч 1= 1500 м /ч, для второй
Ъ ступени соответственно Ч„к= 650 м /ч, 3 коэффициент объемных потерь компрес- 4() сора иэ-эа утечек Хн = 0,98, давление всасываемого компрессором газа равно 25 атм, масса буферного газа, имеющегося в хранилище до наполнения, 1808000 кг, Удельная теп- 45 лоемкасть газа 0,43 Д ®, температура грунтового массива в начале
О процесса наполнения 313 С (на глубине 900 м). Также приводим расчеты, проведенные на ЭВМ ЕС 1020 для известного режима, когда эакачиваемый в хранилище газ охлаждается окружающей средой (водой) до температуры 343 К, и для одного из режимов по предлагаемому способу, когда газ охлаждается до температуры 243 К перед закачкой о в хранилище. Как видно иэ расчетов, при охлаждении закачиваемого газа по известному способу до Т 343"К, расчетное давление 125 атм в хранилище достигается через 277 ч после начала закачки, температура в хранилище 369 К,масса газа 6355000 кг..
При охлаждении эакачиваемого газа до Т = 243 К продолжительность закачки составляет 343 ч, а температура в о хранилище 31 4, 6 К и масса газ а
7452000 кг. Сравнение значений двух масс газа показывает, что в случае охлаждения газа до Т = 243 К, масса о хранимого газа увеличивается на
10224040 кг, что равнозначно постройке новых хранилищ с суммарным физическим объемом 150000 м 3
Способ хранения и поставки природного газа, включающий подачу сжатого газа в подземное хранилище и выпуск его в газопроводную сеть, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения массы хранимого газа, последний до подачи в хранилище. охлаждают в теплообменнике до плюс
20 С " минус 80 С.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 398803, кл. F 17 С 5/00, 1973.
2. Ширковский А. И. и Эадора Г. И.
Добыча и подземное хранение газа.
М., Гостехиэдат, 1974, с. 135-138 (прототип).
