При зріджуванні природного газу, його обсяг при атмосферному тиску зменшується приблизно в 630 разів. Завдяки цьому, можна значно зменшити діаметр трубопроводів для транспортування великих обсягів газу, отримавши значну економію капіталовкладень.
Метан стає рідиною при атмосферному тиску, якщо його охолодити до мінус 162 ° С. При тиску 5 МПа він залишиться рідиною, якщо його температура не перевищить мінус 85 "С. Таким чином, трубопровідний транспорт зрідженого природного газу (СПГ) можливий тільки при низьких температурах.
Принципова схема перекачування зрідженого природного газу приведена на рис. 15.7.
Газ з промислової надходить на головний завод скраплення (ГЗС), де проводиться його очищення, осушення, скраплення і відділення неконденсуючий домішок.
Поблизу від ГЗС або навіть безпосередньо на його території розміщується головний насосна станція ГНС. До її складу входять приймальні ємності 2, підпірна 3 і основна 4 насосні, а також вузол обліку 5.
Ємності 2 служать для прийому СПГ із заводу, а також для зберігання деякого його запасу з метою забезпечення безперебійності роботи трубопроводу. Як правило, на ДПС встановлюються горизонтальні циліндричні ємності високого тиску.
Перекачування зріджених газів здійснюється відцентровими насосами, але інших типів, ніж застосовувані при перекачуванні нафти і нафтопродуктів. Завдяки малій в'язкості СПГ, потужність, споживана насосами в цьому випадку менше, ніж при роботі на воді. Але тиск на вході в насоси повинно бути значно вище, щоб запобігти регазифікацію СПГ.
Перекачування зрідженого природного газу здійснюється під тиском 4. 5 МПа і при температурі мінус 100. 120 "С. Щоб запобігти нагрівання газу за рахунок теплопритоку від навколишнього середовища трубопроводи СПГ покривають тепловою ізоляцією, а вздовж траси розміщують проміжні станції охолодження (ПСО). Проміжні насосні станції (ПНС) розташовуються на відстані 100. 400 км один від одного. Це, як правило, більше, ніж при перекачуванні нафти і нафтопродуктів, тому що СПГ має меншу в'язкість.
Відцентрові насоси дуже чутливі до наявності газу в рідині, що перекачується: при його вмісті більше 2% відбувається зрив їх роботи, тобто перекачування припиняється. Щоб запобігти регазифікацію СПГ в трубопроводах підтримують тиск не менше, ніж на 0,5 МПа перевищує тиск пружності його парів при температурі перекачування. Для цього на вході в проміжні насосні станції і в кінці трубопроводу встановлюють регулятори тиску 7 типу «до себе». Крім того, для відділення газової фази, яка може утворитися в нештатних ситуаціях (зниження тиску при зупинках насосів, розривах трубопроводу і т.п.), перед насосами на насосних станціях встановлюють буферні ємності 8. У кінці трубопроводу розміщуються низькотемпературне сховище (НХ СПГ) і установка регазифікації (УР) скрапленого газу. Низькотемпературне сховище служить для створення запасів СПГ, зокрема, для компенсації нерівномірності газоспоживання. На установці ре-газифікації СПГ перекладається в газоподібний стан перед його відпусткою споживачам.
Мал. 15.7. Принципова схема перекачування зрідженого природного газу:
1 підвідний трубопровід; 2 - прийомні ємності; 3 - підпірна насосна; 4-основна насосна; 5 - вузол обліку; 6 - магістральний трубопровід; 7 -регулятор типу "до себе"; 8 - буферна ємність;
ГЕС - головний завод скраплення; ДПС - головний насосна станція; ПСО - проміжна станція охолодження; ПНС - проміжна насосна станція; НХ СПГ - низькотемпературне сховище СПГ; УР - установка регазифікації
У порівнянні з транспортуванням природного газу в звичайному стані при перекачуванні СПГ загальні металловложенія в систему, включаючи головний завод скраплення, низькотемпературне сховище, установку регазифікації, в 3. 4 рази менше. Крім того, зменшується витрата газу на перекачку, внаслідок низької температури знижується інтенсивність корозійних процесів.
Разом з тим, даний спосіб транспортування газу має свої недоліки:
2. Перекачування СПГ повинна вестися спеціальними кріогенними насосами.
3. При аваріях втрати газу значно більше, ніж в разі його транспортування за звичайною технологією.
Крім природного в зрідженому стані транспортуються і інші гази. Але найбільш широке поширення отримав трубопровідний транспорт зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ): етану, етилену, пропану, бутану і їх сумішей.
Основною сировиною для виробництва зріджених вуглеводневих газів є попутний нафтовий газ, «жирний» газ газоконденсатних родовищ і гази нафтопереробки, назва скрапленого вуглеводневого газу приймають по найменуванню компонентів, які залишають велику його частину.
Відомості про тиск пружності насичених парів деяких індивідуальних вуглеводнів наведені в табл. 15.4. З неї видно, що умови збереження ЗВГ в рідкому стані значно менш жорсткі. Так, навіть при 20 ° С для збереження рідкого стану пропану досить підтримувати тиск всього 0,85 МПа.
З цієї причини зріджені вуглеводневі гази, як правило, транспортують при температурі навколишнього середовища. Відповідно, відпадає необхідність в СПЕЦСТАЛЬ для виготовлення труб, резервуарів і устаткування, теплової ізоляції, проміжних станціях охолодження. Тому трубопроводи ЗВГ значно дешевше трубопроводів СПГ.
З іншого боку, компоненти ЗВГ важчий за повітря. Тому при регазифікації дані гази займають положення у поверхні землі, створюючи вибухонебезпечне середовище. Цим визначається висока потенційна небезпека трубопроводів ЗВГ, коли навіть невеликий витік здатна привести до трагічних наслідків.
Залежність тиску пружності насичених парів вуглеводнів від температури