Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Экономика 1

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.06.2019
Размер:
564.09 Кб
Скачать

Сравнение сжиженного углеводородного газа СУГ

и сжиженного природного газа СПГ. Экономическое обоснование.

На данный момент в качестве хранимого топлива для систем автономного газоснабжения, не связанных с магистральной линией подачи газа, широко распространены сжиженный углеводородный газ (СУГ) и сжиженный природный газ (СПГ). В маркировке на английском языке LPG (liquefied petroleum gas) и LNG (liquefied natural gas) соответственно.

СПГ - это смесь газов, образовавшихся в глубоких слоях Земли при анаэробном разложении органических соединений. Добыча производится из пластов и из нефтяных месторождений, где газ может быть побочным продуктом нефти. В некоторых случаях могут попадаться газогидраты - кристаллическая форма природного газа.

СУГ - это тоже смесь газов, но полученная из попутного нефтяного газа или из конденсатной фракции природного газа за счет разделения с помощью абсорбционно-газофракционирующей установки.

СУГ и СПГ могут быть взаимозаменяемыми. Сжиженный углеводородный газ может выступать как основным видом топлива, так и резервным в системе газоснабжения на сжиженном природном газе.

Особенности метана (СПГ)

Это природный простейший газ, не имеет цвета, запаха, взрывоопасен. Химическая формула — CH4. Для того чтобы вы почувствовали утечку в него добавляют одоранты — вещества которые придают ему запах. То есть вы можете почувствовать утечку и вовремя среагировать.

Метан сжижают при температурах ниже 160 градусов. Поэтому в обиходе он находится в газообразном виде. Он в несколько тысяч раз меньше по плотности бензина и несколько сот раз пропана. Для транспортировки и использования его сжимают в специальных баллонах до 230 атмосфер. При этом не смотря на очень высокое давление в баллоне в двадцать раз превышающее давление пропана находится он в них в газообразном виде, что исключает возможность жидкого впрыска топлива пятого и шестого поколения ГБО.

Баки для метана используются очень тяжелые и очень прочные. Обычный бак для пропана разорвет от такого давления. Поэтому одинаковом объеме газа у метана бак получается больше и тяжелее.

Октановое число метана равняется 110 единицам. Он прекрасно воспламеняется в цилиндрах двигателя. Оборудование, которое применяется для такого газообразного топлива, стоит дороже в два и более раз, чем оборудование для пропана. Все потому что давление большое и система должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать его и соблюдать нормы безопасности.

Плюсы метана:

Экологичен. Ведь это на 100% природный газ.

Цена. Немного дешевле пропана. Примерно 13 рублей за литр.

Быстро испаряется в воздухе. Если происходит утечка, то в открытом пространстве он быстро растворится.

Минусы метана:

Дорогое оборудование, в два раз дороже пропана.

Высокое давление 230 атмосфер.

Меньше компаний, которые возьмутся устанавливать метан.

Именно поэтому метан не такое востребованное топливо. Теперь рассмотрим расмотрим СНГ.

Особенности пропан-бутана (СНГ)

Пропан — углеродный газ, побочный продукт при добыче нефти. Не имеет

запаха, прозрачен и безвреден для человека. В него также добавляются одоранты, чтобы при утечках его могли почувствовать. Химическая формула

— C3H8.

Бутан — это также углеродный газ, который выделяется при схожих условиях. Его смешивают с пропаном для того, чтобы добиться нужного октанового числа. Причем в различные время года составы меняются: зимой больше пропана, а летом бутана.

Хранится он в баллонах в сжиженном виде. То есть он жидкий, а не газообразный — «плюхается» в баллоне. Также большим преимуществом является рабочее давление, которое составляет всего 14 атмосфер. Для него нужны емкости из более легкого металла и стенки баллона намного тоньше.

Оборудование стоит в два раза дешевле.

Плюсы пропана:

Дешевое оборудование.

Очень много компаний, которые обслуживают и устанавливают.

Низкое давление.

Хранится в сжиженном виде.

Минусы пропана:

Пропан дороже метана на примерно 3 рубля за литр. Пропап стоит 17 рублей против 14 за литр метана.

Более взрывоопасен, чем метан. При повреждении баллона не так быстро испаряется в атмосферу.

Пропан хоть и стоит чуть дороже, но обладает большим количеством плюсов.

Оба газа схожи между собой по нескольким параметрам:

сфера применения: тепло- и газоснабжение;

способность к испарению: хранение и транспортировка газа производится в жидкой фазе, которая при соблюдении определенной температуры преобразуется в газообразное состояние;

экологичность: при сжигании не происходит выброса соединений серы в атмосферу, отсутствует сажа и зола;

малая токсичность.

Отличия сжиженных газов СУГ и СПГ

Имея схожую структуру, параметры и физико-химические свойства, оба газа отличаются между собой, что дает возможность подобрать оптимальное топливо для технологической линии систем газоснабжения объекта.

ПОКАЗАТЕЛЬ

СЖИЖЕННЫЙ

СЖИЖЕННЫЙ

 

УГЛЕВОДОРОД. ГАЗ

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

 

СУГ

СПГ

 

 

 

Состав

Основные вещества:

Основное вещество:

 

пропан и бутан,

метан, содержание 85-

 

содержание не менее 95%

95%

 

Дополнительные

Дополнительные

 

вещества: пентан, метан,

вещества: этан, пропан,

 

этан, этилен, пропилен,

бутан, азот, сероводород,

 

бутилен

меркаптановая сера

 

 

 

Способ хранения

 

криоцистерны, в которых

 

газгольдеры

поддерживается

 

 

пониженная температура

 

 

 

Для выработки 1 Гкал

99,84 кг*

104,48 кг*

необходимо сжечь

 

 

нормального топлива

 

 

 

 

 

Критическая

96,84°C (пропан)

-82,5°C (метан)

температура, свыше

 

 

которой невозможно

 

 

сжижение газа

 

 

 

 

 

Плотность газовой

0,7168 кг/м3

2,0037 кг/м3

фазы при 0°C

 

 

 

 

 

Плотность жидкой

416 кг/м3

528 кг/м3

фазы при 0°C

 

 

 

 

 

Удельная теплота

45,58 МДж/кг

43,56 МДж/кг

сгорания

 

 

 

 

 

Концентрация газа,

концентрация паров

от 4,4 % до 17 %

необходимая для

пропана от 2,3 до 9,5 %,

(объемных)

воспламенения

нормального бутана от 1,8

 

 

до 9,1 % (объемных)

 

 

 

 

* Значение приведено условно, т.к. точность расчета напрямую зависит от состава применяемого на объекте газа

Исходя из данных в таблице выше, ключевым и наиболее важным различием является температура хранения. СУГ хранится в газгольдерах под давлением при температуре, близкой к температуре окружающей среды. Недостаточное испарение жидкой фазы может наблюдаться в районе Крайнего Севера, где температура воздуха может быть ниже -60°С. Для улучшения процесса регазификации в таких регионах устанавливают испарительные установки жидкостного или электрического типа.

Условия хранения СПГ же кардинально отличаются. Сжиженный природный газ допускается хранить только в изотермических резервуарах с полной герметизацией (криоцистернах), изготовленных из материалов, стойких к температурам хранения продукта. Внутри емкости постоянно должна поддерживаться низкая температура около -163°С.

Исходня из изложенный данных , выбираю сжиженный углеводородный (нефтяной) газ (Пропан-Бутан).

Состав: 80% пропан – 20% бутан

Устанавливается 2 газгольдера объемом по 20.000 литров

По ГОСТу только на 85% от общего объема разрешено заправить газгольдер в Спб. Цена сжиженного газа при покупке больших количества будет уменьшаться. Несоблюдение норм чревато выходом из строя оборудования. Перед зимой такой поворот событий будет некстати.

Давление в газгольдере: P = 6 -7 (Па)

Объем заправленного газа (2 газгольдера): V = 34.000 (л)

Температура: равная атмосферной

Средняя плотность: p = 0.550 (кг/м³)

Масса: m = 18.700000000000003 (кг) = 18,7 (т)

Средний переход между заходами в порот около 7 – 10 дней, средняя стояка в порту при грузовых операциях около 1 – 2 дней.

Расход топлива комбинированного котла:

• на ходу - от секции утилизационного контура, в случае большого количества потребителей 0,5 – 1,5 (т) в сутки

на стоянке - от горелки, около 1,5 – 2,0 (т) в сутки

максимальный расход топлива при постоянной работе горелки около 2,8 (т) в сутки

Таблица: cравнение цен на судовое топливо (источник “world bunker prices”)

 

Вид

“HSFO”

“MGO”

 

“LPG”

 

Топлива

(мазут)

(Дизель)

 

(пропан-

 

 

 

 

 

 

бутан)

 

Цена

436

$

653 $

302 $

.

(за м/т)

28.340

руб.

42.445 руб.

 

19.600

руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* тарифы на газ варьируются из-за сезонности: в холодное время года - выше, летом - ниже.

Таблица: сравнения стоимости MGO и LPG при работе комбинированного котла “Alfa Laval K.K. GCS-23ST’’ на ходу и на стоянке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид топлива:

 

MGO

 

 

 

 

 

LPG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средний суточный

 

 

 

 

 

 

 

1,5

т

 

 

 

расход на стоянке

 

 

 

 

 

 

 

 

средняя стоянка в порту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5дней

 

 

 

 

 

 

 

cтоимость, м/т

653$

 

 

302$

 

 

 

 

 

 

 

месячный расход

4.897

$

 

2.632

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная разница между MGO и LPG за годовой период работы котла составляет:

4.897 - 2.632 = 2.632 x 12 месяцев = 31.584 $ - экономический эффект

Расход топлива в режиме ходового времени при подключении к утилизационной части – огневой части комбинированного котла .

Средне статистическая работа в режиме ходового времени 10% (совместна работа утилизационной и огневой части ) – 2,5 суток в месяц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид топлива:

 

 

MGO

 

 

 

 

 

 

LPG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

суточный расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

месячный расход

 

2,5 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средне-годовой расход

 

 

30 т

 

 

 

 

 

 

 

 

cтоимость,м/т

653$

 

302$

 

 

 

 

 

 

годовая стоимость

19.590$

 

 

 

10.530

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годовая сумма экономии при переходе с топлива с MGO на LPG cоставляет 19.950 + 10.530 = 30.480 $

Затраты на модификацию системы для перехода на СНГ:

Установка газгольдеров от компании СПЕЦГАЗ объемом 2 х 20.000 (л):

Газгольдеры СпецГаз характеризуются клапаном безопасности, который сохраняет целостность корпуса при интенсивном нагреве либо перенаполнении. Резервуары оборудуются датчиками объема и давления, выводными патрубками и имеют надежную систему безопасности.

диапазон рабочих температур от – 40 до + 45 С

поставляются вместе с ответствующей проектной документацией и обозначаются серийным номером

сваренные сосуды в индивидуальном порядке испытываются давлением

25

доставка оборудования на объект бесплатно стоимость 87.750 $

ориентировочная стоимость монтажных работ 18.850 $

Установка горелки от Финской компании Oilon (GKP-140 MH газ-дизель):

комплектная поставка (бесплатно), а так же установка под ключ специалистами компании

стоимость горелки 56.238 $ (включ. проектный план)

ориентировочная стоимость монтажных работ 13.650 $

ориентировочная стоимость прокладки трубопроводов от газгольдеров к горелке составляет 12.870 $

Общая сумма расходов на модификацию системы - 44.818 $

Вывод: ориентировочный cрок окупаемости перехода комбинированного котла “Alfa Laval K.K. GCS-23ST’’ с HFO на СНГ составляет 1,5 года, что экономически целесообразно.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]