Технология сжижения Air Liquide Smartfin™

Вводная информация

Smartfin™ – это эффективный технологический процесс сжижения природного газа, основанный на цикле одного смешанного хладагента. Он оптимально подходит для установок по автономному обеспечению транспорта питанием и топливом. Данная технология также интересна для установок средней производительности по отгрузке сжиженного природного газа (СПГ) и комплексов для сглаживания пиков нагрузки.

Описание процесса Smartfin™

В данной технологии Air Liquide Engineering & Construction для сжижения сырьевого газа используется замкнутый цикл смешанного хладагента, состоящего из метана, этана, пропана, бутана и этилена. Смешанный хладагент сжимается, частично конденсируется и расширяется в несколько этапов (см. Принципиальную технологическую схему процесса ниже). Производимый при расширении холод передается через алюминиевые паяные теплообменники (BAHX) природному газу, что делает возможным его сжижение. Конфигурацию цикла смешанного хладагента можно оптимизировать для увеличения теплообмена в процессе сжижения природного газа.[1]

Принципиальная технологическая схема процесса Smartfin™

Смешанный хладагент, копримируется до среднего давления в 1-й секции компрессора, охлаждается в агрегате воздушного охлаждения (АВО) хладагента и частично конденсируется в первом сепараторе. Жидкая фаза направляется на охлаждение в основной теплообменник и с последующим дросселированием до 250 кПа (2,47 атм) и, соответственно, охлаждением, затем смешивается с возвратным потоком хладагента и противотоком через основной теплообменник возвращается в цикл, где уже отбирает тепло.

Паровая часть хладагента из первого сепаратора поступает на компримирование во вторую секцию компрессора и далее, при давлении 40 атм, – в АВО, где охлаждается и затем подвергается фракционированию во втором сепараторе. Жидкая сконденсированная фракция откачивается из сепаратора, переохлаждается в основном теплообменнике и затем дросселируется до давления 250 кПа, отдавая дополнительное тепло. Затем она смешивается с возвратным потоком хладагента и, также противотоком через основной теплообменник возвращается в цикл.

Пары хладагента из второго сепаратора охлаждаются в основном теплообменнике, дросселируются до давления 250 кПа, и также смешиваются с возвратным потоком хладагента, который направляется противотоком в основной теплообменник для съема тепла с сырьевого газа. На выходе из основного теплообменника объединенная смесь хладагента направляется обратно на всасывание первой секции компрессора.[2]

Сжижаемый газ проходит этап газоподготовки, где происходит осушка и очистка от различных примесей, поступает в первый контур основного теплообменника, после которого в сепараторе происходит отделение конденсата. Газообразная часть после сепаратора поступает во второй контур основного теплообменника, где переохлаждается и конденсируется.

И хотя на принципиальной технологической схеме, опубликованной на официальном сайте Air Liquide, дроссель для конденсации оставшейся газообразной составляющей сжижаемого газа после основного теплообменника не указан, в реальности он используется.

Общие замечания

Компания Air Liquide Engineering & Construction заявляет о следующих преимуществах процесса:

  • Эффективный процесс для сжижения природного газа в установках малой и средней производительности
  • Эксплуатационная гибкость
  • Сокращение числа машинного оборудования
  • Компактная модульная конструкция с использованием алюминиевого паяного теплообменника
  • Технология адаптирована для различных целей: сглаживание пиков нагрузки, автономное обеспечение транспорта питанием и топливом, а также экспорт СПГ [1]

Максимальная производительность одной линии, реализующей процесс Smartfin™ – до 1,5 Мт/год

По состоянию на 31 марта 2021 года, единственный проект, реализующий данную технологию, – завод СПГ «Криогаз Высоцк».


Перечень первоисточников

  1. Smartfin™ – Технология, основанная на цикле одного смешанного хладагента. Официальный сайт Air Liquide Engineering & Construction. 🇷🇺 🇬🇧
  2. Карпов А.Б., Кондратенко А.Д., Мещерин И.В. Российские производства по сжижению природного газа. Neftegaz.RU. 2019г. 🇷🇺

Поделиться этой новостью