Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Развитие технологий производства и хранения сжиженного природного газа

Диссертация: Развитие технологий производства и хранения сжиженного природного газа
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, содержит 170 страниц машинописного текста, в том числе 11 таблиц, 76 рисунков, библиографический список использованной литературы из 119 наименований. Впервые на основании исследованного научно-технического материала произведено комплексное техническое исследование по совершенствованию мировой… Читать ещё >

Развитие технологий производства и хранения сжиженного природного газа (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Становление и развитие производства сжиженного природного газа (СПГ)
    • 1. 1. Основные этапы становления СПГ-индустрии
    • 1. 2. Рынок СПГ к началу XXI века
  • 2. Развитие технологий производства сжиженного природного
    • 2. 1. Физико-химические свойства СПГ
    • 2. 2. Технологии сжижения природного газа
  • 3. Хранение СПГ
    • 3. 1. Краткая история СПГ хранилищ
    • 3. 2. Предпосылки низкотемпературного хранения СПГ
    • 3. 3. Вертикальные наземные цилиндрические изотермические резервуары
      • 3. 3. 1. Вертикальный наземный изотермический резервуар мембранной конструкции
      • 3. 3. 2. Резервуары с замкнутой наружной оболочкой
      • 3. 3. 3. Фундамент наземных изотермических резервуаров
      • 3. 3. 4. Внешняя и внутренняя стенка наземных изотермических резервуаров
      • 3. 3. 5. Крыша наземных изотермических резервуаров
      • 3. 3. 6. Теплоизоляция
      • 3. 3. 7. Сооружение изотермических резервуаров
    • 3. 4. Исследования по изучению физических особенностей и способов предотвращения стратификации СПГ в изотермических резервуарах
  • 4. Транспорт природного газа
    • 4. 1. Развитие танкерного флота для перевозки СПГ
    • 4. 2. Трубопроводный транспорт СПГ
  • 5. Приемный терминал
  • Выводы и рекомендации

Актуальность работы. В настоящее время, в связи с ростом энергопотребления и постоянным увеличением цен на энергоносители во всем мире, в особенности в высокоразвитых странах, таких как Япония, США, страны Западной Европы, для России становятся актуальными вопросы строительства заводов СПГ и экспорта сжиженного газа в эти страны. Россия обладает самым большим шельфом в мире, с огромными запасами нефти и газа. Уже долгое время ведутся споры о вариантах разработки месторождений арктического шельфа (Штокмановского), а также месторождений Ямала (Харасавэйского), и все чаще рассматриваются варианты строительства заводов сжижения газа и продажи СПГ. Размеры арктических шельфовых месторождений позволяют рассчитывать на долгосрочную добычу углеводородов, что важно для СПГ-проектов. С вводом завода СПГ расширится география поставок российского газа как топлива и сырья для нефтехимии, увеличится рынок потребителей. При транспорте газа в сжиженном виде не будет необходимости платить большие пошлины за его транзит, как в случае трубопроводного транспорта. В плане развития индустрии СПГ Россия имеет много преимуществ, но дело осложняется тем, что у. нашей страны пока нет опыта производства и эксплуатации объектов СПГ, не хватает нормативно-технической документации и научной литературы в области криогенной техники. Вместе с тем за рубежом в этой сфере накоплен большой опыт, и для развития СПГ-промышленности в России необходимо его изучение и анализ, что свидетельствует о своевременности и актуальности данной работы.

Целью работы является изучение и анализ зарубежного опыта и технологий производства, хранения и транспорта сжиженного природного газа с целью их дальнейшего использования в России на предприятиях газопереработки, нефтехимии и теплоэнергетики.

Научная новизна. Впервые проведен комплексный анализ технологий производства СПГ, выявлены их технико-экономические показатели и особенности использования для решения задач дальнего транспорта газа регулирования суточных и сезонных неравномерностей потребления газа, использования газа как сырья для нефтехимии.

Практическая значимость. Показана возможность применения существующих технологий производства и хранения СПГ в условиях России. Основные положения работы использованы в Уфимском государственном нефтяном техническом университете при подготовке студентов по направлениям «Нефтегазовое дело» и «Нефтехимия».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:

— VIII Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела»: Уфа — 2007;

— IV Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт 2008». Уфа — 2008;

— Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук». Уфа — 2008.

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе одна монография три статьи и три доклада.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, содержит 170 страниц машинописного текста, в том числе 11 таблиц, 76 рисунков, библиографический список использованной литературы из 119 наименований.

Выводы и рекомендации.

1. Впервые на основании исследованного научно-технического материала произведено комплексное техническое исследование по совершенствованию мировой СПГ-индустрии, на основании которого определены возможные перспективы этой отрасли в России.

2. Проведен анализ существующих технологий производства СПГ. Рассмотрены их технико-экономические показатели, что позволило выявить возможности применения отдельных технологий в условиях России в зависимости от направления дальнейшего использования СПГ (дальний транспорт газа, регулирование неравномерностей потребления газа, применениев качестве сырья для нефтехии и газопереработки).

3. Установлены предпосылки возникновения новых технологий подготовки газа к сжижению и совершенствования технологий производства СПГ для различных областей его применения в зависимости от свойств добываемого газа, а также от влияния климатических особенностей районов расположения заводов СПГ.

4. Проведен анализ развития различных типов емкостей хранения СПГ на основе котороговыявлено преимущество изотермических емкостей. Исследованы проблемы хранения СПГ в изотермических хранилищах, а также особенности возникновения в них аварийных режимов в результате закачки без перемешивания нового СПГ в уже частично заполненный резервуар (стратификация СПГ или «ролловер»). Проведен анализ существующих математических моделей расчета процесса стратификации, показаны области их применения.

5. Рассмотрены вопросы транспорта СПГ и проведен их анализ, позволивший выявить особенности использования морского и трубопроводного транспорта СПГ. Установлено, что в сложившейся структуре расположения мест добычи и потребления природного газа преимущественным является морской транспорт.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С.А., Тупиченков А. А. Трубопроводы для сжиженных газов. М., «Недра», 1965, 214 с. с ил.
  2. Аль-Мутава Е. Альтернативы развития производства СПГ. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 2, 1989, стр. 103−106.
  3. Американская техника и промышленность. Вып. III «Нефтегазовая промышленность. «Чилтон Ко» 408 с.
  4. Я., Крекель М. Х., Леувенбург Р., Мак-Колл М.М. Транспортировка и хранение СПГ пути к покрытию мирового дефицита газа // Нефтегазовые технологии. — 2004. — № 1. — С. 28−35. -С.2004
  5. В. В., Рачевский B.C. Оптимальная толщина тепловой изоляции низкотемпературных резервуаров для хранения сжиженных газов. В сб. «Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья», № 7. М., изд. ЦНИИТЭнефтехим, 1972.
  6. А. Водоплавающий метан.// М.: «Нефть России».-2003. № 8, стр. 42−45.
  7. Н. И., Черноплеков А. Н. Аварии со сжиженными газами -Анализ статистики. II Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1990, № 2.- С. 1−22.
  8. О. А., Саркисян В. А. Перспективы сжиженного природного газа на энергетических рынках// Газовая промышленность.- 2005. № 2.
  9. Я.М. Перспективы добычи газа в северных водах Норвегиии его сбыта. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 7, 1989, стр. 4652.
  10. П.Вешицкий В. А. Изотермическое хранение сжиженных газов. Л., «Недра», 1970, 190 с.
  11. В.А., Жилина Л. Промышленность сжиженных газов за рубежом. М., изд. ВНИОЭНГ, М., 1968, 121 с.
  12. Возможность экспорта сжиженного природного газа из месторождений «СНОВИТ». Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 6, 1989, стр. 53−55.
  13. А., Милграм Д. Перемешивание жидкости в судовых резервуарах всплывающими двухфазными струями с пузырьками газа: Теоретические основы инженерных расчетов. -М.: Мир, 1988.
  14. Гофман-Захаров П, М. Низкотемпературное хранение сжиженных технических газов. Киев: Техника, 1966.
  15. А. Н., Белонин М, Д. Перспективы освоения нефтегазовых ресурсов российского шельфа // Природа. 2004. — № 9.
  16. Добыча, подготовка и транспорт природного газа и конденсата: Справочное руководство: В 2 т./ Ю. П. Коротаев, Г. Р. Гуревич, А. И. Брусиловский и др, Т. 2. М.: Недра, 1984.
  17. Железобетонный резервуар большого объема для хранения сжиженного природного газа// Строительство трубопроводов. 1966. -Ко 1.
  18. О., Двойрис А. Твердый шаг жидкого топлива // Наука и жизнь. 1988. — № 7.
  19. О.М. и др. Низкотемпературное хранение сжиженных углеводородных газов в Англии и США. М., изд. ЦНИИТЭнефтехим, 1968, 118 с.
  20. О.М. Подземное хранение сжиженных углеводородных газов. М., «Недра», 1964, 148 с.
  21. О.М. Преимущества использования сжиженного природного газа // Строительство трубопроводов. -1971. № 6. — С. 12−13.
  22. Н.В., Никифоров В. Н. Исследование технологий сжижения природного газа//Газовая промышленность. 2005. — № 1.
  23. А.А. Транспорт и хранение промышленных сжиженных газов. М.: Химия, 1976.
  24. А. И. и др. Технологические процессы и оборудование низкотемпературных хранилищ сжиженных углеводородных газов. М., изд. «ЦНИИТнефтехим, 1970, 61 с.
  25. Р.Г. Роль Северного морского пути в арктической транспортной системе // ЭКО. 2008. — № 9. — С. 87−97.
  26. Н.Г. Новые отечественные технологии в морской транспортировке СПГ // Газовая промышленность. 2004. -№ 4.
  27. Н.Г. Природный газ как энергетическое топливо: стратегия, использования и технологии сбережения//Нефтегазовые технологии.-2002.-№ 1. С. 14−22.
  28. Н.Г. Сжиженный, природный газ //Индустрия. 2001- -№ 4.-С. 59−63.
  29. Н.Г. Стратегия использования природного газа до 2020 года//Газовая промышленность. 2002. — № 1. — С. 22−26.
  30. А. П. Сжиженные углеводородные газы- М., Гостоптехиздат, 1962, 420 с.
  31. А.П. Сжиженные углеводородные газы. Изд. 3, перераб. и доп. М., «Недра», 1974, 368 с. с ил.
  32. СП. Экспериментальный проект изотермического хранилища сжиженных газов. В сб. «Изотермическое хранение сжиженных газов». М., изд. ИТЭИнефтегаз, 1962.
  33. Комплекс СПГ для регулирования газопотребления / Г. Э. Одишария, Н. И. Изотов, А. В. Катушенко, Ю. Г. Мутовин // Газоваяпромышленность. 1978. — № 10, — С, 35−37.
  34. Н., Давенпорт С., Мюнцлер М. Экономика транспорта природного газа. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 8, 1987, стр. 78.81.
  35. Л. С. Требования к трубам для магистралей сжиженного газа//
  36. Строительство трубопроводов. 1971. — № 6. — С. 4−6.
  37. С. И., Николаев М. М. Суда для перевозки сжиженных газов.
  38. Л., «Судостроение». 1966. 259 с.
  39. В. А., Сахаров Г. В. Подземные изотермические емкости длясжиженного метана. «Газовая промышленность», 1969, № 8.
  40. М.П. и др. Справочник по физико-техническим основамглубокого охлаждения. М., Госэнергоиздат, 1963, 411 с.
  41. , Н. Чтоб не зависеть от транзита: акцент в развитии системы транспортировки российской нефти постепенно смещается с трубопроводов на морские терминалы // Нефть России, — 2008.- № 5.1. С.34−37.
  42. П.И., Бултан П. Новая концепция производства СПГ.//М.: «Газовая промышленность».-2005.№ 1, стр. 64−66.
  43. Методика расчета и управления режимными параметрами изотермических хранилищ СПГ М.: ВНИИгаз, СЭИ СО АН СССР, 1986.
  44. Д.А., Кессель И. Б., Кисленко Н. Н. Сравнительная оценка различных вариантов транспорта природного газа: (Доклад ООО «ВНИИгаз»). Международная газовая конференция 1−5 июня2003 г., Токио, Япония.
  45. Д.А., Кессель И. Б., Кисленко Н. Н. Сравнительнаяоценка различных вариантов транспорта природного газа. Доклад на
  46. Международной газовой конференции». 1−5 июня, 2003 г. Токио, Япония.
  47. И. Мировой транспорт: новые горизонты и новые проблемы. // Мировая экономика и международные отношения. 2000. — № 9. — С. 29−36.
  48. И. Мировой транспорт: устойчивый рост. // Мировая экономика и международные отношения. 1998. — № 8. — С. 49−54.
  49. Новая технология укладки трубопроводов на морское дно // Нефтегазовые технологии. 1994. — № 7−8. — С. 22−23.
  50. Новые технические решения при строительстве морских трубопроводов // Нефтяное хозяйство. 1996. -№ 8. — С. 82−84.
  51. В. В., Новиков А. И. СПГ: тенденции развития и некоторыеаспекты морской транспортировки // Газовая промышленность. 2005. — № 2.
  52. В.И. Новый резервуар для сжиженных углеводородных газов. В сб. «Использование газа в народном хозяйстве», № 3. М., изд. ВНИИЭгазпром, 1969.
  53. Первая в мире плавучая установка для получения сжиженного газа, нефтегазовые технологии, № 4, 2002, стр. 29.
  54. Перспективы международной торговли сжиженным природным газом. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 3, 1987, стр. 125−129.
  55. Плавучая эксплуатационная система компаний «SHELL» с устройствами для добычи нефти и газа, производства и хранения СПГ, нефтегазовые технологии, № 3, 2003, стр. 49−51
  56. . В., Бобровников А. Л. Строительство и эксплуатация резервуаров для изотермического хранения сжиженных газов в Японии. М., изд. ЦНИИТЭнефтехим, 1968, 37 с.
  57. Поповский Б. В, Майлер А. 3. Строительство изотермических резервуаров.-М.: Недра, 1988.
  58. .В., Майлер А. З. Строительство изотермических резервуаров. М: Недра, 1988.- 120 с.
  59. .К. // Разработка небольших установок ожижения природного газа, Нефтегазовые технологии, № 3, 2003, стр. 59−61.
  60. A.JI. Производство и потребление сжиженных нефтяных газов за рубежом. М., изд. ВНИИОЭНГ, 1969, 52 с.
  61. .С., Раневский С. М., Радчик И. И. // Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов// М.: «Недра», 1974.
  62. .С., Рябцев Н. И. Технологические режимы первоначального заполнения сжиженным газом ледопородных низкотемпературных емкостей. Экспресс-информация, № 7. М., изд. ВНИИЭгазпром, 1971.
  63. Реализуется крупнейший нефтегазовый проект в России. // М.: «Нефтяное хозяйство», 2004. № 9, стр. 26−29.
  64. В. В., Соловьев П. С. Особенности расчета и конструкций трубопроводов для сжиженного газа // Строительство трубопроводов. 1971. — № 6. — С. 6−9.
  65. Н.И., Кряжев Б. Г. Сжиженные углеводородные газы.// М.: Недра, 1977, стр. 280.
  66. В. С. Возможности приближенного анализа установившихся тепловых процессов в резервуарах для изотермического хранения сжиженных газов. М., 1984. — (Сб, науч. тр. Сер. «Транспорт природного газа» / ВНИИгаз).
  67. В. С. Физические особенности и способы предотвращения стратификации СПГ в изотермических резервуарах. М., 1989. — (Обз. информ. Сер. «Транспорт и подземное хранение газа"/ВНИИЭгазпром- Вып. 7), 50 с.
  68. С.Г. Сжиженный природный газ (СПГ) в Санкт-Петербурге и России//Труды междунар. конф. «Сжиженный природный газ (СПГ) -универсальное топливо 21 -го века». Россия, Санкт-Петербург, июнь2002 г. С.-П.: ООО «Лентрансгаз».
  69. С.Г., Стрельцов ЮМ., Ходорков И. Л. Эффективные меры ожижения и разделения природного газа// Газовая промышленность. -1999. -№ 10. -С. 29−30.
  70. С.Г., Ходорков И.Л. X вопросов о технико-экономической стратегии и технике освоения и использования Россией сжиженного природного газа (СПГ)// Докл. на 13-й Междунар. конф. по сжиженному природному газу. Сеул, Корея, май 2001.
  71. М.О., Иванцов ОМ. Изотермическое хранение сжиженного метана и пропана. М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1965. — С. 46.
  72. Схемы мирового рынка СПГ и приемного терминала // Oil&Gas Journal. 2005.- 21 ноября- 12 декабря.
  73. Теплофизические свойства веществ. Справочник под ред. Варгафтика Н. Б., 1956.•75.Термодинамические свойства метана, М, Изд. стандартов, 1979. 348 с.
  74. Тер-Саркисов P.M., Одишария Г. Э., Изотов Н. И. Концепциястроительства завода СПГ на Ямале // Газовая промышленность. 2005. — № 1.
  75. Технология прокладки подводного газопровода через Гибралтарский пролив // Нефтегазовые технологии. 1995. — № 6. — С. 21−23.
  76. И.Л. Первый в России типовой мини-завод по производству сжиженного природного газа на АГНКС//Холодильный бизнес. -2001.-№ 4. -С. 12−13.
  77. Н. Мировой транзит: проблемы транспортировки углеводородного сырья в свете складывающихся международныхэкономических отношений / Н. Цветков // Нефть России. 1999. — № 12. — С. 42−45.
  78. Н.И., Никифоров В. Н. Исследование технологий сжижения природного газа.// М.: «Газовая промышленность».-2005.№ 1, стр. 6768.
  79. О.Б., Лам К.Т., Гончаров Г. П. Новые технические решения при строительстве морских трубопроводов.//Нефтяное хозяйство-1996. № 8, С.82−84.
  80. А.П., Симонов О. А., Шебеко Ю. Н. Анализ аварий в транспортных резервуарах со сжиженным углеводородным газом с образованием «огненного шара» .//Пожарная безопасность промышленных объектов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1991.- 160 с.
  81. А.Л. Исследования свойств разлитых сжиженных воспламеняющихся газов, проведенные службой береговой охраны США. ВЦП 82 133 695.
  82. Acton R.C. van Meerbeke. Rollover in LNG storage an industry view // Gastech-85 (LNG/LPG Conference. Nov. 12−15, 1985).
  83. Akiyama M. Observation of rollover in a LNG experimental vessels // I.C.E.C. 1980.
  84. Andrew Clifton (Technical Advisor SIGTTO) // Seaways. Февраль 2005.
  85. Avidan A. Varnell W. Udy evaluates design considerations larger, more efficient liquefaction plants.// Oil and Gas journal. 2003. Aug. 18. p. 50−56.
  86. Bellas F. Test at the terminal on the LNG behavior in Big tanks, 5th Inter. Conf. on LNG, Dusseldorf.
  87. Boyle G. J. Basic Data and Conversion calculations for use in the Measurements of Refrigerated Hydrocarbon Liquids//J.lnst.Pet № 58 (May, 1972).
  88. Chatterjee N., Geist J. M. The effects of stratification on boil-off rates in LNG tanks» «A.G.A». Operating Section distribution Confer. Atlanta1. May, 8−10 1972).
  89. Chatterjee N., Geist J.M. Nitrogen induced stratification in LNG. storage tanks, «A.G.A» Transmission Conference (3−5 May 1976), Las Vegas, Nevada.
  90. Corbett R.W., Davies C.B. Ground storage of LNG. «Rev. petrol.», 1965, № 1072.
  91. Curt Bob (Ship Acquisition Manager, Qatargasll Development). Marine Transportation of LNG //Intertanko Conference. March 29, 2004.
  92. Drake E. M., Geist J. M., Smith K. A. Prevent LNG «rollover» 11 Hydrocarbon Processing. 1973. — March.
  93. Ermak D.L. Goldwire HC, Hogan W.J. Results of 40 m3 LNG spills onto water// Heavy gas and Risk Assesment II.-P.163−179.
  94. Faber, F, A.E.J. Bliault, L.R. Resweber and P. S. Jones, «Floating LNG solutions from the drawing board to reality», paper OTC 14 100, 2002 Offshore Technology Conference, Houston, Texas, May 6−9, 2002.
  95. Fletcher S. Natural gas vehicles gain in global markets // Oil & Gas Journal .-Feb. 16, 2009.
  96. Germeles A. E. A model for LNG tank rollover //Advan. in Cryog. Eng. -1976.
  97. Hashemi H. T, Wesson H. R. Cut LNG storage costs// Hydrocarbon Processing. August, 1971.
  98. Hashemi H. T, Wesson H. R. Cut LNG storage costs//Hydrocarbon Processing. 1971.
  99. Heestand J., ShipmanC. W, Meader J.W. A predictive model for rollover in stratified LNG tanks //AICHE Journal. -1983.
  100. HuppertH. E. On the stability ofa series ofa double-diffusive layers//Deep-sea Research. 1971.- № 18
  101. Izundu U. Pressure’s on to open EU’s energy markets// Oil & Gas Journal.-Feb. 23,2009.
  102. James T. Jensen, The Development of a Global LNG Market Is it1. kely? If so? When? 11 Oxford Institute for Energy Studies, 2004, 104 p.
  103. Makoto Iwata. LNG Transportation. LNG MinisterialSummit, Washington D. С December 17, 2003.
  104. Measuring Mexicos LPG catastrophe.// Fire, 1985, N956
  105. MiyakamaT, MatsumotoT. Koshiji K. The stratification and mixing of LNG storage tanks, 6th Int. Conf. LNG, Kyoto, 1980.
  106. Neill D., Hashemi H., Sliepcewich C. Boil-off rates and wall temperatures in aboyeground LNG storage tanks //Chem. Eng. Symp. Sen -1968.
  107. Nicodem H.J. Risk analysis for storage and transport of LNG, // Heavy gas and risk assesment -P. 177−184.
  108. Petsinger R.E., March H.R. Desing concepts for petroleum and chemical storage tanks. «Paper. Amer. Soc. Mech. Engers», 1965, No. PET-43,9.
  109. Salvadori. Techniques antirollover, 6th Inter. Conf. LNG, Kyoto, 1980.
  110. Sarsten J. A. LNG stratification and rollover // Pipeline and Gas Journal. 1972. -№ 37.
  111. Smith K. A., Germeles A. E. LNG tank stratification consequent to filling procedures, 4th Inter. Conf. of LNG, Algier, June 1974.
  112. SugawaraY Experimental study on LNG rollover using liquid Freon // Mitsubushi Heavy Ind. Techn. Rev.- 1984. -
  113. Summary of the environmental impact statement (EIA report) for the Irving Oil Limited Liquefied Natural Gas (LNG) Marine Terminal and Multi-Purpose Pier Project // Summary prepared by: Department of the Environment and Local Government. May 2004.
  114. Sygawara Y, Kubota A. Technical considerations on LNG inground storage tanks, 7th Inter. Conf. LNG.
  115. True W.R. Petrobras gains floating reqas vessel fo first LNG terminal.// Oil and Gas journal. 2009. Mar. l6.p. 64- 65.
  116. Turner J. S. The coupled turbulent transports of salt and heat across a sharp density interface //Inter. J. Heat Mass Transfer. 1965'. — № 8.
  117. Tusiani M, Sbearer G. LNG: a nontechnical guide / Hardcover. August 2007. 458 p.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!