50.Хранение природного газа

Потребление газа бытовыми, коммунальными и промышленными потребителями носит неравномерный характер.

Существует несколько способов покрытия пика неравномерности потребления:

1) подземное хранение газа;

2) использование буферных потребителей;

3) использование баз сжиженного газа (пропана и бутана) для полу­чения пропан-воздушной смеси в часы пик;

4) использование баз сжиженного природного газа (метана);

5) создание резерва производительности магистральных газопрово­дов и газовых промыслов;

6) использование аккумулирующей емкости последних участков ма­гистральных газопроводов;

7) хранение газа в трубах под высоким давлением;

8) хранение газа в газгольдерных станциях.

Для каждого из этих способов имеется определенная область, в которой применение его наиболее эффективно.

Также могут использоваться буферные потребители, котельные, которые должны быть рассчитаны на работу на двух видах топлива и быстрый переход с одного вида топлива на другой.

Покрытие сезонной, внутримесячной и внутринедельной неравномерности потребления может осуществляться с помощью подземных хранилищ и крупных буферных предприятий.

Для подземных газохранилищ обычно используется истощенные газовые и нефтяные месторождения. Вблизи большинства крупных городов нет истощенных газовых и нефтяных месторождений. Поэтому для хранения около городов используются водоносные пласты.

Газгольдеры являются сложными инженерными сооружениями, снабженными специальными устройствами для регулирования основных параметров хранимых газов (количества, агрегатного состояния, давления, температуры, состава и др.).

В зависимости от рабочего давления газгольдеры подразделяются на два класса: низкого давления (1,74,0 кПа) и высокого давления (703000 кПа).

Принципиальное различие между газгольдерами низкого и высокого давления заключается в том, что рабочий объем первых является переменным, а давление газа в процессе наполнения или опорожнения остается неизменным или изменяется очень значительно, тогда как геометрический объем газгольдеров высокого давления остается постоянным, а давление при наполнении изменяется от первоначального до рабочего в заранее заданных пределах, определяемых параметрами технологического процесса, а также прочностью и надежностью сооружения.

Газгольдеры низкого давления по конструктивным и технологическим особенностям делятся на 2 группы: мокрые и сухие.

Газгольдеры постоянного объема могут быть цилиндрическими (вертикальными и горизонтальными), а также сферическими.

Основным и наиболее экономичным способом является подземное хранение газа.

В качестве подземных хранилищ используются пласты пористых пород, истощенные газовые и нефтяных месторождения, водоносные пласты, соляные купола, искусственные выработки.

Газ, закачиваемый в подземное хранилище, подвергается сжатию в компрессорах до необходимого давления (12-15 МПа). В состав подземного хранилища входя компрессорные цехи, блоки очистки газа и газораспределительные пункты.

Хранение в истощенных нефтяных и газовых месторождениях используется для хранения больших количеств природного газа, если они расположены недалеко от районов потребления. В истощенных нефтяных залежах при хранении газа часть тяжелых углеводородов оставшейся нефти переходит в газообразное состояние и извлекается из пласта вместе с хранимым газом. В этом случае требуется проектирование установок для их разделения. При проектировании хранилищ в истощенных газовых месторождениях основываются на принципе проектирования разработки газовых месторождений.