RU2309322C2 - Method for reducing pressure of natural gas - Google Patents
Method for reducing pressure of natural gas Download PDFInfo
- 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
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
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)
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)
| 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)
| 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 |
-
2005
- 2005-10-20 RU RU2005132427/06A patent/RU2309322C2/en active
Patent Citations (4)
| 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)
| Title |
|---|
| ЗАРНИЦКИЙ Г.Э. Теоретические основы использования энергии давления природного газа. - М.: Недра, 1968, стр.189, 196-198, 208. * |
Cited By (4)
| 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 |