В настоящо време неизменно нараства използването на втечнен въглеводороден газ (пропан-бутан) в системи за автономно газоснабдяване.Традиционно системата за собствено  газоснабдяване с пропан-бутан се използва в случаите, когато е невъзможно включване към магистрален газопровод.

 

Предлагаме да разгледаме възможността за използване на пропан-бутан в качеството си на стартово, резервно и аварийно гориво.

В случаите на внезапно понижаване на налягането в магистралния газопровод, водят до появата на воден конденз в тръбопроводите. Въпроса за изграждането на резервно газоснабдяване е все по-актуален  при промишлени предприятия с непрекъснат работен цикъл (напр. стъкларска, металургична промишленост и др.). Неравномерното подаване на газ е недопустимо и може да доведе до сериозни икономически загуби. Инвестиционните разходи за създаване на комплекс за система за резервно газоснабдяване не превишават например загубите, които могат да възникнат при 3-5 дневен принудителен престой на съоръжението при липса на газ (като не се взема и под внимание възникването на технически проблеми по оборудването, които могат да се получат при липсата на нормално газоснабдяване).

Използването на втечнен въглеводороден газ (пропан-бутан) в системи за автономно газо-снабдяване

Безпроблемното функциониране на системата за газоснабдяване може да бъде обезпечена единствено от наличие на резервно гориво.

Една от ефективните и често използвани варианти на ”дублираща” система за газоснабдяване за повечето потребители на природен газ се явяват смесителните съоръжения, осигуряващи смесването на пропан-бутана с въздуха.

Използването на пропан-бутан в качеството си на резервно гориво е целесъобразно по много причини. Към преимуществата на този вид гориво се числят удобството при транспорт и съхранение както и това, че то се причислява към екологично чистите горива.

От техническа гледна точка, като недостатък на пропан-бутана за използването му като резервно гориво се явяват неговите различните физикохимични свойства, които се различават от тези на природния газ, което води до невъзможността оборудването пригодено за работа на природна газ директно да бъде използвано и за работа с пропан-бутан.
По-високата топлина на изгаряне и плътност на пропан-бутана в сравнение с природния газ не дава възможност за изгарянето му в съответните устройства предназначени за природната газ, без извършване на  промяна в тяхната конструкция.
Така съществуващия проблем има ефективно технологично решение. Оптималните свойства, практически аналогичните свойства на природната газ се постигат със смесване на пропана с въздух. Стандартния състав на такава смес – около 57% пропан и около 43% въздух.

Разширена информация за технологията:
За заменянето на природната газ е необходимо приготвяне на смес  ”бутан-въздух” (47% бутан и 53% въздух) и ”пропан-въздух (58% пропан и 42% въздух). Такива смеси имат топлина на изгаряне съответно 55902 и 52080 кДж/м³. Те могат да се транспортират при ниско налягане (до 5 кПа) и температури ( до -18º C  за бутана и - 53º C за пропана).
Възможно е изготвянето на газо-въздушни смеси, които имат по-ниска температура на кондензация, включително до - 37º C за бутана (смесите съответстват на границата за безопасност).
В този случай е необходимо използването на специални горивни устройства.

Газо-въздушните смеси се приготвят в смесители с автоматично действие, като контрола се извършва автоматично в зависимост от топлината на изгаряне,
индекса на Вобб и плътността на сместа. Различават се смесители за ниско налягане (до 5 кПа), средно ( над 5 кПа до 0,3 МПа) и високо налягане ( над 0,3 до 1,2 МПа). Налягането на газо-въздушната смес се избира в зависимост от техникоикономическите разчети.
Пропан-въздушната смес благодарение на своите характеристики може да се използва като директен заместител на природната газ, без допълнителна обработка или  замяна на съществуващото газовото оборудване. В това се състои и главното и преимущество при използването и в качеството на резервен източник на топлина. В някои публикации сместа на пропана с въздуха се нарича
изкуствен природен газ” (synthetic natural gas, SNG).

Използването на смесителни съоръжения позволява избягването на престои свързани с оперативно преоборудване и настройка за друг вид гориво.
Прехвърлянето на системата към алтернативно гориво отнема до 60 секунди.
При това прехвърляне системата работеща с пропан-бутан се включва автоматично без намеса на обслужващ персонал, като не се изискват и скъпоструващи пусково-наладъчни дейности.


Използването на втечнен въглеводороден газ (пропан-бутан) в системи за автономно газо-снабдяване

Стандартната технологична схема на системата за резервно/вторично газозахранване включва следните компоненти:

  • резервоарен парк (надземно или подземно изпълнение)
  • помпен агрегат за подаване на пропан-бутана към изпарителната единица
  • изпарителна единица
  • компресор (за смесителни съоръжения с високо налягане)
  • смесително съоръжение

Изпарителната единица включва модели от ниско до високо налягане (8 bar).

Смесителното съоръжение позволява използването на пропан-бутан като стартово газозахранване до включването на обекта към магистрален газопровод. След прехвърлянето на системата на природен газ, системата за газоснабдяване с пропан-бутан остава,  като резервно/аварийно газо- снабдяване.
В такъв случай обекта има възможност да започне работа преди получаване на захранване с метан или свързване към магистрален тръбопровод. Използването на пропан-бутан като стартова система е особено актуално за промишлените предприятия работещи с непрекъснат цикъл.

Системата за резервно газоснабдяване с пропан-бутан в основата на което е смесителното съоръжение FAS 4000 добива все по-широка популярност. Като пример може да се даде предстоящо изграждане на резервоарен парк включващо и смесително съоръжение с производителност 650 м³/h  (изготвя се проект за завода Фолксваген в Москва).

Очевидните преимущества на системата за резервно и стартово/аварийно газоснабдяване с пропан-бутан позволяват успешното и използване за в бъдеще.