[go: up one dir, main page]

RU2309322C2 - Method for reducing pressure of natural gas - Google Patents

Method for reducing pressure of natural gas Download PDF

Info

Publication number
RU2309322C2
RU2309322C2 RU2005132427/06A RU2005132427A RU2309322C2 RU 2309322 C2 RU2309322 C2 RU 2309322C2 RU 2005132427/06 A RU2005132427/06 A RU 2005132427/06A RU 2005132427 A RU2005132427 A RU 2005132427A RU 2309322 C2 RU2309322 C2 RU 2309322C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
low
gas
pressure
heat
flow
Prior art date
Application number
RU2005132427/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005132427A (en
Inventor
Василий Васильевич Борискин (RU)
Василий Васильевич Борискин
Николай Львович Лаврик (RU)
Николай Львович Лаврик
Леонид Львович Плаксин (RU)
Леонид Львович Плаксин
Георгий Анатольевич Фокин (RU)
Георгий Анатольевич Фокин
Сергей Александрович Фурсенко (RU)
Сергей Александрович Фурсенко
Original Assignee
ООО "Лентрансгаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Лентрансгаз" filed Critical ООО "Лентрансгаз"
Priority to RU2005132427/06A priority Critical patent/RU2309322C2/en
Publication of RU2005132427A publication Critical patent/RU2005132427A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2309322C2 publication Critical patent/RU2309322C2/en

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: process for reducing pressure of natural gas.
SUBSTANCE: method for reducing pressure of natural gas at gas distribution object involves using effect of integral heating of low-pressure gas by preliminarily energy dividing part of flow of reducible gas in vortex tube into hot flow and cold flow; supplying heat of outside source to generated low-temperature component of gas flow and mixing before delivery into consumer's low-pressure network, with water crystallization heat released during freezing thereof being used as outside source; melting ice resulted from said waste heat exchanging process after removal of unfrozen water remains in order to produce thaw water as independent commercial product; for producing the latter, using part of heat of low-pressure hot gas flow, generated with the use of vortex tube; discharging said flow into consumer's low-pressure network after heat-exchange with ice under melting process.
EFFECT: increased efficiency by utilizing refrigerating capacity of low-temperature gas flow component.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии редуцирования природного газа на газоредуцирующих объектах: газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводов (МГ) и газораспределительных пунктах (ГРП) системы газораспределения.The invention relates to a technology for reducing natural gas at gas-reducing facilities: gas distribution stations (GDS) of gas pipelines (MG) and gas distribution points (GRP) of a gas distribution system.

С целью исключения подачи в газопровод низкого давления газа с температурой менее 0°С предложен и используется способ редуцирования, основанный на подогреве газа высокого давления перед его подачей на регуляторы давления газоредуцирующего объекта. Нагрев газа высокого давления ведется за счет рекуперативной утилизации тепла газообразных продуктов сжигания части подвергающегося дросселированию природного газа [1].In order to exclude the supply to the gas pipeline of low pressure gas with a temperature of less than 0 ° C, a reduction method is proposed and used, based on the heating of high pressure gas before it is supplied to the pressure regulators of a gas-reducing object. High pressure gas is heated due to the regenerative utilization of heat of gaseous products of combustion of part of the natural gas subjected to throttling [1].

Основным недостатком данного способа является высокий уровень эксплуатационных расходов при его реализации, обусловленный необратимыми потерями природного газа, связанными с его сжиганием.The main disadvantage of this method is the high level of operating costs during its implementation, due to the irreversible losses of natural gas associated with its combustion.

Известен способ редуцирования, основанный на эффекте интегрального подогрева газа низкого давления, исключающий расход части редуцируемой среды на сжигание, принятый при разработке в качестве способа-прототипа [2].A known method of reduction, based on the effect of integrated heating of low-pressure gas, eliminating the consumption of part of the reduced medium for combustion, adopted during development as a prototype method [2].

Его существо заключается в целенаправленном использовании энергетического потенциала сжатого газа и теплоты окружающей среды.Its essence is the purposeful use of the energy potential of compressed gas and the warmth of the environment.

В частности, для обеспечения возможности устойчивой аккумуляции тепла окружающей среды потоком газа низкого давления, даже в зимних условиях, часть редуцируемого газа в способе-прототипе подвергается энергетическому разделению в вихревой трубе на горячий и низкотемпературный потоки. При этом выбирается такой режим работы вихревой трубы, при котором температура низкотемпературного потока гарантированно оказывается ниже температуры окружающей среды. Этим обеспечивается условие отбора тепла окружающей среды холодным потоком газа. В результате последующего смешения горячего и аккумулировавшего тепло окружающей среды холодного потоков удается повысить до требуемых величин температуру газа низкого давления после газоредуцирующего объекта.In particular, to enable stable accumulation of environmental heat by a low-pressure gas stream, even in winter conditions, part of the reduced gas in the prototype method is subjected to energy separation in a vortex tube into hot and low-temperature flows. In this case, a vortex tube operation mode is selected such that the temperature of the low-temperature flow is guaranteed to be lower than the ambient temperature. This provides the condition for the selection of environmental heat by a cold gas stream. As a result of the subsequent mixing of the hot and heat-accumulated ambient cold flows, it is possible to increase the temperature of the low-pressure gas to the required values after the gas-reducing object.

При технологической простоте реализации недостатками способа-прототипа являются необратимые потери потенциально могущей быть полезно использованной холодопроизводительности низкотемпературной составляющей потока газа низкого давления, а также громоздкость и металлоемкость теплообменного оборудования для обеспечения условий теплообмена газа с окружающей атмосферной средой.With the technological simplicity of implementation, the disadvantages of the prototype method are the irreversible losses of the potentially cold storage capacity of the low-temperature component of the low-pressure gas stream that can be used, as well as the cumbersomeness and metal consumption of the heat exchange equipment to ensure the conditions of heat exchange between the gas and the surrounding atmosphere.

Целью настоящего изобретения является решение задачи изотермического редуцирования газа за счет применения коммерчески целесообразной технологии утилизации холодопроизводительности низкотемпературной составляющей потока газа низкого давления, а также снижение массогабаритных размеров применяемого для рекуперативного теплообмена оборудования.The aim of the present invention is to solve the problem of isothermal gas reduction through the use of a commercially viable technology for utilization of the refrigerating capacity of the low-temperature component of the low-pressure gas stream, as well as reducing the overall dimensions of the equipment used for heat recovery.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе подогрев низкотемпературной составляющей газового потока низкого давления после вихревой трубы осуществляется за счет отбора теплоты кристаллизации замораживаемой в заданном темпе воды в паре попеременно вводимых и выводимых из работы теплообменных аппаратов. При этом в конце процесса замораживания из аппаратов сливается часть незамерзшей жидкости. Полученный по описанной технологии с минимальными сторонними энергозатратами лед, а также вода, образовавшаяся при его растоплении, рассматривается в качестве самостоятельной конкурентно способной товарной продукции, покрывающей как эксплуатационные затраты самого газоредуцирующего объекта, так и капитальные вложения на создание специализированной системы утилизации холода потока природного газа низкого давления.This goal is achieved by the fact that in the proposed method, the low-temperature component of the low-pressure gas stream after the vortex tube is heated by selecting the heat of crystallization of the water frozen at a given rate in a pair of heat exchangers alternately introduced and taken out of operation. At the same time, at the end of the freezing process, part of the unfrozen liquid is drained from the apparatus. The ice obtained by the described technology with minimal external energy consumption, as well as the water formed during its melting, is considered as an independent competitive product, covering both the operating costs of the gas-reducing facility itself and capital investment in creating a specialized cold utilization system for low natural gas flow pressure.

Помимо этого применение в качестве источника подвода тепловой энергии замораживаемой воды из-за более высокого чем от воздуха в способе-прототипе коэффициента теплоотдачи обеспечивает возможность уменьшения, как минимум на 30%, требующихся теплообменных поверхностей. При идентичных объемах передачи тепла это сопровождается общим снижением массогабаритных размеров используемых для решения целевой задачи технологических аппаратов.In addition, the use of freezing water as a source of thermal energy due to the heat transfer coefficient higher than that of air in the prototype method provides the possibility of reducing, at least 30%, the required heat transfer surfaces. With identical volumes of heat transfer, this is accompanied by a general decrease in the overall dimensions used to solve the target of technological devices.

Принципиальная технологическая схема организации процесса редуцирования природного газа на газоредуцирующей станции (пункте) по предлагаемому способу приведена на чертеже.Schematic diagram of the organization of the process of natural gas reduction at the gas reduction station (point) by the proposed method is shown in the drawing.

При реализации предлагаемого способа, как и в способе-прототипе, газ высокого давления перед газоредуцирующим объектом разделяют на два самостоятельных потока. Первый из них (меньшая часть) поступает на регуляторы давления газоредуцирующего объекта, а второй (большая часть) - в вихревую трубу 1. Генерируемый вихревой трубой 1 холодный поток газа низкого давления, имеющий температуру менее 0°С, направляют в термостатирующую полость одного или несколько последовательно (параллельно, параллельно-последовательно) установленных друг за другом теплообменных аппаратов, исходно заполненных водой и в совокупности образующих одну (несколько) технологических ниток. На схеме условно показана только пара теплообменных аппаратов двух технологических ниток. После прохождения одного из аппаратов 2 нагревшийся в результате теплообмена с замораживаемой водой холодный поток газа низкого давления объединяется с горячим потоком газа, идущим от вихревой трубы, и поступает в сеть низкого давления потребителя газа. Параллельно с этим из выведенного из работы аппарата 2 по специально предусмотренному для этого случая трубопроводу 3 сливаются остатки незамороженной воды и извлекается для последующей разделки и фасовки полученная ледяная масса. После чего по функциональному предназначению аппараты меняются местами.When implementing the proposed method, as in the prototype method, the high-pressure gas in front of the gas-reducing object is divided into two separate streams. The first of them (the smallest part) goes to the pressure regulators of the gas-reducing object, and the second (most) goes to the vortex tube 1. The cold low-pressure gas stream generated by the vortex tube 1, having a temperature of less than 0 ° C, is sent to one or several thermostatic cavity sequentially (parallel, parallel-sequentially) installed one after the other heat exchangers, initially filled with water and together forming one (several) technological threads. The diagram conventionally shows only a pair of heat exchangers of two technological threads. After passing through one of the devices 2, the cold low-pressure gas stream heated by heat exchange with frozen water combines with the hot gas stream coming from the vortex tube and enters the low-pressure network of the gas consumer. In parallel with this, from the decommissioned apparatus 2, through the pipeline 3 specially provided for this case, the remnants of unfrozen water are drained and the resulting ice mass is removed for subsequent cutting and packing. Then, according to the functional purpose, the devices change places.

В случае принятия решения о выпуске в качестве конечной товарной продукции воды, получаемой расплавлением льда, после завершения операции слива из аппарата 2 незамороженной воды, в его термостатирующую полость подается часть горячего потока газа низкого давления. При этом задействуются технологические трубопроводы и арматура, показанные на схеме штрихпунктирными линиями. Отработавший газовый поток отводится в магистраль потребителя газа низкого давления, а образующаяся по мере плавления льда вода из аппарата эвакуируется для последующей реализации.In the case of a decision to release as the final commercial product water obtained by melting ice, after the completion of the draining operation from the apparatus 2 of unfrozen water, part of the hot low-pressure gas stream is fed into its thermostatic cavity. At the same time, technological pipelines and fittings are used, shown in the diagram with dash-dotted lines. The exhaust gas stream is discharged to the low-pressure gas consumer line, and the water generated as the ice melts from the apparatus is evacuated for subsequent sale.

Источники информацииInformation sources

1. Ионин А.А. Газоснабжение. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1981.1. Ionin A.A. Gas supply. Textbook for high schools. - M .: Stroyizdat, 1981.

2. Патент РФ №2180420.2. RF patent No. 2180420.

Claims (1)

Способ редуцирования давления природного газа на газораспределительном объекте, основанный на эффекте интегрального подогрева газа низкого давления за счет предварительного энергоразделения части потока редуцируемого газа в вихревой трубе на горячий и холодный потоки, подвода к сгенерированной низкотемпературной составляющей потока газа тепла от внешнего источника и последующего их смешения перед выдачей в потребительскую сеть низкого давления, отличающийся тем, что в качестве внешнего источника тепла используется теплота кристаллизации воды при ее замораживании, а получаемый в результате подобного рекуперативного теплообмена лед после удаления остатков незамороженной воды подвергается расплавлению с получением в качестве самостоятельной товарной продукции талой воды, при этом для ее производства используется часть тепла горячего потока газа низкого давления, генерируемого вихревой трубой, который после теплообмена с размораживаемым льдом выводится в потребительскую сеть низкого давления.A method of reducing natural gas pressure at a gas distribution facility based on the effect of integrated low-pressure gas heating due to preliminary energy separation of a portion of the reduced gas stream in the vortex tube into hot and cold flows, supplying the generated low-temperature component of the heat gas stream from an external source and then mixing them before delivery to the consumer network of low pressure, characterized in that the heat of crista is used as an external heat source water freezing during its freezing, and the ice obtained as a result of such recuperative heat transfer, after removing the remains of unfrozen water, is melted to produce melt water as an independent commodity product, while part of the heat of the low-pressure hot gas stream generated by the vortex tube is used to produce it after heat exchange with defrosted ice is discharged into the consumer network of low pressure.
RU2005132427/06A 2005-10-20 2005-10-20 Method for reducing pressure of natural gas RU2309322C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132427/06A RU2309322C2 (en) 2005-10-20 2005-10-20 Method for reducing pressure of natural gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132427/06A RU2309322C2 (en) 2005-10-20 2005-10-20 Method for reducing pressure of natural gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005132427A RU2005132427A (en) 2007-04-27
RU2309322C2 true RU2309322C2 (en) 2007-10-27

Family

ID=38106665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005132427/06A RU2309322C2 (en) 2005-10-20 2005-10-20 Method for reducing pressure of natural gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309322C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413901C2 (en) * 2009-03-24 2011-03-10 ООО "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" Procedure for reducing pressure of natural gas
CN102563351A (en) * 2012-02-24 2012-07-11 深圳市力科气动科技有限公司 Gas depressurizing heating device and gas depressurizing heating method
RU2472062C2 (en) * 2010-07-19 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Natural gas pressure reduction method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582012A (en) * 1995-05-15 1996-12-10 Universal Vortex, Inc. Method of natural gas pressure reduction on the city gate stations
RU2098713C1 (en) * 1996-08-13 1997-12-10 Дмитрий Тимофеевич Аксенов Method for using energy of natural-gas source differential pressure, power-producing-and-cooling plant, and turboexpander in the form of power drive with bladed machine
RU2180420C2 (en) * 2000-04-19 2002-03-10 ЗАО "Сигма-Газ" Method of reducing pressure of natural gas
RU2196238C2 (en) * 2000-08-16 2003-01-10 ТУЗОВА Алла Павловна Method of recovery of natural gas expansion energy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582012A (en) * 1995-05-15 1996-12-10 Universal Vortex, Inc. Method of natural gas pressure reduction on the city gate stations
RU2098713C1 (en) * 1996-08-13 1997-12-10 Дмитрий Тимофеевич Аксенов Method for using energy of natural-gas source differential pressure, power-producing-and-cooling plant, and turboexpander in the form of power drive with bladed machine
RU2180420C2 (en) * 2000-04-19 2002-03-10 ЗАО "Сигма-Газ" Method of reducing pressure of natural gas
RU2196238C2 (en) * 2000-08-16 2003-01-10 ТУЗОВА Алла Павловна Method of recovery of natural gas expansion energy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАРНИЦКИЙ Г.Э. Теоретические основы использования энергии давления природного газа. - М.: Недра, 1968, стр.189, 196-198, 208. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413901C2 (en) * 2009-03-24 2011-03-10 ООО "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" Procedure for reducing pressure of natural gas
RU2472062C2 (en) * 2010-07-19 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Natural gas pressure reduction method
CN102563351A (en) * 2012-02-24 2012-07-11 深圳市力科气动科技有限公司 Gas depressurizing heating device and gas depressurizing heating method
CN102563351B (en) * 2012-02-24 2018-07-06 深圳市力科气动科技有限公司 A kind of gas decompression heating equipment and gas decompression heating means

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005132427A (en) 2007-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE9904515L (en) Improved cascade cooling process for transferring natural gas to liquid form
CN101368784A (en) Efficient electric heating defrosting device for refrigeration house and using method
CN105865103A (en) Auxiliary defrosting method, refrigerator defrosting method, refrigerating system and refrigerator
RU2180420C2 (en) Method of reducing pressure of natural gas
CA2594529A1 (en) Method to increase storage capacity of natural gas storage caverns with a refrigeration system
RU2309322C2 (en) Method for reducing pressure of natural gas
CN102853587A (en) Structure-improved ice-making evaporator
JP2001116198A (en) Air cooling apparatus
EP3045843A1 (en) Refrigerating device
CN109668362A (en) Utilize the more library temperature refrigeration storage systems and its working method of natural gas pipe network pressure energy
CN104436744A (en) Continuous condensing recovery device for liquid oil of oil field gas
CN102628634B (en) Ternary-cycle cascade refrigeration natural gas liquefaction system and method thereof
WO2014155108A4 (en) Method and apparatus in a cryogenic liquefaction process
FR2778970A1 (en) Deicing evaporators of refrigeration equipment and/or heat pumps
CN104913461A (en) Control method of multi-connected unit and multi-connected unit
EP3225941B1 (en) Heat pump system with rapid defrosting mode
CN104482719B (en) Cryogenic liquid returns filling device
CN104215017A (en) Freezer hot fluorine defrosting machine
CN104582921B (en) Apparatus and method for tempering an object
RU2413901C2 (en) Procedure for reducing pressure of natural gas
CN204027085U (en) A kind of multi-pipeline roll-bond evaporator in parallel
CN104034124B (en) A kind of air-separating plant and fluid-discharge method with pressure
CN110230915B (en) Precooling device for liquefied natural gas cold box
RU2770349C1 (en) Natural gas reduction method
CN208667598U (en) A kind of novel natural gas light ends unit

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner