Пилотная российская установка с использованием гелия имеет большую охлаждающую способность и простую конструкцию.
В России разработали технологию производства СПГ, отличающуюся от зарубежных решений простотой и надежностью. Об этом говорится в статье гендиректора Научно-исследовательского института прикладной акустики (г. Дубна) Сергея СЕРГЕЕВА, исполнительного директора Межрегионального экспертно-аналитического центра Анатолия ЗАМРИЯ и других авторов.
Доклад был подготовлен к конференции "Перспективы развития нефтегазовых компаний России" в рамках Татарстанского нефтегазохимического форума. Информагентство "Девон" приводит выдержки из этого материала.
Сегодня при производстве сжиженного природного газа применяют смешанные хладагенты, турбодетандеры и каскадные циклы. Эти технологии являются металлоёмкими. Для них также необходимо высокое давление, что требует большого количества дорогостоящего оборудования. Процесс сжижения газа проходит ступенями. На каждой из них газ сжимается в 5–12 раз, затем охлаждается и передаётся на следующую ступень.
Для производства СПГ в основном используют технологии компаний Air Products and Chemical, Conoco Philips, Linde, Shell и Liquefin. Западные фирмы применяют три группы решений. Это холодильные циклы с чистыми хладагентами, со смесевыми хладагентами и со сложными многокомпонентными смесями углеводородных хладагентов. Для такого оборудования требуются большие площади и объемы электроэнергии.
В связи с этим перспективным является термоакустическая технология сжижения природного газа. При использовании гелия под давлением 5 МПа эта система может обеспечить мощность охлаждения около 1410 Вт при -160°C. Данные установки имеют большую охлаждающую способность и простую конструкцию.
Новое решение основано на термоакустическом принципе возникновения акустической волны при создании разницы температур на специальном пористом регенераторе.
Усиливая акустическую волну резонатором и устанавливая на её пути обратный регенератор, можно получать на нём холод необходимой температуры. При этом возможно использовать несколько регенераторов, т.е. варьировать набор оборудования и другие параметры. Это частота, диаметр сечения и т.д.
В разрабатываемой установке теплота сжигания газа с КПД до 60% переходит в энергию акустической волны в резонаторе. Затем она приводит в действие термоакустический холодильник. Впервые такая технология получения холода была продемонстрирована в США ещё в 1960-е годы.
Недавно экспериментальная установка мощностью 200 Вт и уровнем звукового давления 3 кпа была создана на базе НИИПА. Продолжается разработка прототипа и отработка конструкционных решений регенераторов.
Справка Информагентства "Девон":
Данную технологию Анатолий Замрий представил в январе 2023 года на заседании "Татнефтехиминвест-холдинга" в Казани. Он отметил, что в РФ нет своих готовых технологий сжижения газа. Все они принадлежат западным компаниям.
Ученый предложил Татарстану наладить производство оборудования для СПГ-индустрии. Для отработки технологий можно начать с выпуска промышленных холодильников и кондиционеров.
Отмечалось также, что в Татарстане недавно запустили два завода по сжижению газа. Это поможет газифицировать садово-дачные участки, куда нерентабельно прокладывать газопроводы.