Virtual Laboratory Wiki
Advertisement

Метан для космонавтики

astronews.ru 28.10.2013 Использование метана является важнейшим пунктом развития космических программ компании «SpaceX» и начать планируется с разработки специального двигателя Raptor


Производство сжиженного синтетического метана (LNG) из низкосортных топлив

Проект ФОНДА СОДЕЙСТВИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОМУ РАЗВИТИЮ им. БАЙБАКОВА Н.К.

Сферы применения технологии

1. Переработка возобновляемых природных ресурсов низкосортных топлив и отходов в сжиженный метан (LNG) и сжатый метан (CNG):

Отходы деревозаготовки и деревопереработки;

  • торф, бурые угли, горючие сланцы, битуминозные пески ;
  • отходы углепереработки: угольный шлам, штыб, отсев;
  • твёрдые бытовые отходы (ТБО);
  • нефтеотходы: отходы нефтепереработки (нефтешламы, кубовые остатки, прямогонные гудроны, кислые гудроны);

2. Одностадийная очистка загрязнённых газов и воздуха от примесей с выработкой LNG и CNG:

  • биогаз, газ мусорных свалок,
  • очистка шахтного воздуха от метана,
  • попутный нефтяной газ (ПНГ),
  • сланцевый газ.

3. Разделение углеводородных газов на компоненты:

- увеличение метанового числа топливного газа (ПНГ, биогаз и т.п.), подаваемого в электростанции и мини-ТЭЦ.

4. Локальные газовые хранилища метана для основного и резервного топливоснабжения потребителей.

Метан более дёшев и доступен, чем используемый для данных целей сжиженный пропан-бутан (СПБТ). Хранение гидрата метана более безопасно, чем хранение СПБТ.

5. Производство энергии и сырья:

побочными продуктом производства LNG и CNG являются электроэнергия, летучие золы и вода.

Объекты для установки перерабатывающих комплексов

Перерабатывающие комплексы могут устанавливаться у потребителей, обладающих запасами низкосортных топлив и органических отходов коммунального и промышленного происхождения, а также в местах добычи нефти и горючих газов.

Приоритетными потребителями являются страны, импортирующие природный газ, а также страны, нацеленные на рациональное природопользование.

Приоритетными регионами, в которых располагаются потребители, являются EU и PRC.

Приоритетными странами, где может размещаться переработка низкосортного сырья, являются страны СНГ (CIS- Россия, Украина, Белоруссия), Австралия, США, Канада, Бразилия, Индия.

Ключевые особенности технологии

Метан.png

Технология нацелена на переработку любых нестандартных метаносодержащих газов в чистый метан. Также в чистый метан могут перерабатываться органическое сырьё любого качества.

Технология применима в угольных шахтах для выделения метана из шахтного воздуха, что обеспечит предотвращение взрывов шахтного газа в угольных шахтах и эффективное парирование суфлярных выбросов шахтного газа.

Технология очистки метана сопряжена с производством CNG и LNG, что делает процесс компримирования и производства сжиженного метана энергоизбыточным, а не энергодефицитным и позволяет отказаться от использования компрессоров для сжатия или ожижения метана.

Побочным продуктом производства CNG и LNG является электроэнергия.

Вырабатываемый синтетический метан полностью аналогичен ископаемому природному газу (ИПГ), т.к. метан является основным компонентом ИПГ, состоящего из метана на 92-98%.

Переработка низкосортного сырья производится в два этапа: на первом этапе несколько производств мощностью от 100 тыс. м3 в год по древесине и от 100 тыс. м3 в год по торфу, перерабатывают отходы: низкосортную древесину, отходы деревопереработки и торф в гидрат метана. Полученный гидрат метана транспортируется на централизованное перерабатывающее производство, мощностью от 50 млн. м3 метана в год, где производится выработка сжиженного метана (от 28 тыс. тонн в год), сжатого метана и электроэнергии.

Полученный сжатый метан по газопроводам совместно с ИПГ транспортируется потребителям. Электроэнергия, выработанная из экологически чистого источника, реализуется в электрические сети по увеличенному тарифу, стимулирующему выработку электроэнергии из возобновляемого сырья. Сжиженный метан используется в качестве моторного топлива для заготовительного автопарка, а также для локального перевода на него автотранспорта с целью минимизации вредных выбросов. Также сжиженный метан является высоколиквидным товаром, который может экспортироваться в страны ЕС.

Инновационными решениями являются технология переработки в гидрат метана низкосортных топлив, а также технология переработки полученного продукта в сжиженный метан, позволяющая при этом вырабатывать ещё и электроэнергию.

Объём производства синтетического метана по видам исходного сырья


Вид сырья Расход сырья Выработка сжатого метана, не менее Нм3

1. Древесина, древесные отходы, калорийностью 10 ГДж/м3 1м3 139

2. Торф насыпной, калорийностью 3 ГДж/м3 1м3 42

3. Уголь бурый, отходы углепереработки, калорийностью 26 ГДж/т 1т 361

4. Сланцы горючие, калорийностью 14 ГДж/т 1т 200

5. ТБО, калорийностью 5 ГДж/м3 1м3 69

Advertisement