Технологія зрідження природного газу включає два фундаментальні етапи: глибоке очищення або кондиціонування сировинного газу та його наступне переведення в рідку фазу всередині кріогенних контурів.
Загальний опис Завод із виробництва зрідженого природного газу є високотехнологічним промисловим комплексом, ефективність роботи якого безпосередньо залежить від термодинамічних параметрів сировини та чіткої послідовності технологічних операцій.
Оскільки газ надходить із промислу або магістральних трубопроводів у суміші з різними невуглеводневими компонентами, його безпосереднє охолодження є неможливим через ризик миттєвого замерзання домішок та блокування внутрішніх каналів обладнання. Рис. 2.1. Завод з виробництва зрідженого природного газу Першим кроком у блоці підготовки є видалення кислих газів, представлених переважно вуглекислим газом та сірководнем. Цей процес реалізується в спеціальних абсорбційних колонах, де газовий потік барботує через водний розчин метилдіетаноламіну. Головною інженерною задачею на цьому етапі є зниження концентрації вуглекислого газу до рівня менше 50 ppm. Якщо цей поріг не буде досягнутий, під час подальшого охолодження вуглекислота перейде у твердий стан, утворюючи кристали сухого льоду, які здатні повністю забити капіляри кріогенних теплообмінників та спричинити аварійну зупинку всього підприємства.
Після амінового очищення газ спрямовується на дегідратацію, тобто повне видалення залишків вологи. Осушення здійснюється адсорбційним методом за допомогою паралельно працюючих колон, заповнених синтетичними цеолітами, які виконують роль молекулярних сит. Газ доводиться до глибокого ступеня сухості із залишковим вмістом вологи менше 1 ppm, що відповідає точці роси по воді нижче мінус 70 °C. Наступним обов'язковим елементом підготовки є видалення мікрокількостей ртуті за допомогою фільтрів з активованим вугіллям, просоченим сіркою. Ртуть становить особливу небезпеку для кріогенного виробництва, оскільки вона Рис. 2.1. Резервуари для зберігання зрідженого природного газу 8 викликає явище рідкометалевої крихкості алюмінієвих сплавів, з яких виготовлені основні теплообмінники, що загрожує раптовим руйнуванням металу під високим тиском.
Очищений від домішок та важких вуглеводневих фракцій метан під тиском від 4 до 6 МПа надходить безпосередньо до головного кріогенного теплообмінника. Ця багатокомпонентна суміш випаровується у міжтрубному просторі вертикального спіральновитого теплообмінника, ефективно відбираючи тепло від природного газу.
Як альтернатива у промисловості також застосовується класичний каскадний процес, де охолодження відбувається послідовно у трьох ізольованих контурах з чистими холодоагентами: пропаном, етиленом та метаном. Незалежно від обраної схеми, на фінальній стадії кріогенного контуру рідкий газ проходить через дросельний вентиль або рідинний турбодетандер. Завдяки ефекту Джоуля-Томсона тиск потоку знижується до близького до атмосферного, а температура падає до мінус 162 °C, що гарантує стабільне існування рідкої фази перед її перекачуванням у теплоізольовані резервуари сховища.
Див. також Зріджений природний газ
Лірература Капіцов О. І. Кріогенні системи та технології LNG у сучасній енергетиці / О. І. Капіцов. — Київ: Наукова думка, 2021. — 190 с. Міжнародний інститут холоду (IIR). Зріджений природний газ: технології, логістика, перспективи. Звіт IEA. — К. : Світ-Енерго, 2023. — 175 с. ДСТУ ISO 16903:2018. Нафтова і газова промисловість. Характеристики та проектування обладнання для терміналів зрідженого природного газу. — Офіційне видання. — К. : ДП «УкрНДНЦ», 2019. В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600. ISBN 978-966-317-024-4 Українська нафтогазова енциклопедія / за загальною редакцією В. С. Іванишина. — Львів : Сполом, 2016. — 603 с. : іл., табл. — ISBN 9789669191403.