1.9 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák 1.9. LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák.

Az előadások a következő témára: "1.9 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák 1.9. LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák."— Előadás másolata:

1 1.9 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák 1.9. LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák

2 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák Gázminőség a közlekedés igényének megfelelően Gázkondicionálás technológiai elemei Cseppfolyósító technológiák bemutatása és összehasonlítása Gázforrás típusokhoz illeszkedő cseppfolyósító technológia kiválasztása Cseppfolyósító egységek beruházási és üzemeltetési költség mutatói A hazai kiskészletű földgáz és inertes gáz alapú forrásaihoz választott szeparáló és cseppfolyósító technológia A hazai biogáz alapú forrásaihoz választott szeparáló és cseppfolyósító technológia Fő témakörök

3

4 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák A cseppfolyósított földgáz (LNG) hazai hasznosítási lehetőségei A cseppfolyósított földgáz (LNG) hazai hasznosítási lehetőségei Közlekedési járművek hajtóanyag ellátása CNG töltőállomások ellátása L-CNG járművek LNG hajtóanyaggal üzemelő járművek (kamionok, nehéz járművek) Hálózattól távol eső fogyasztók gázellátása Gázfogyasztás mellett hűtést is hasznosító üzemek Mobil csővezetékes gázellátás Földgáz tárolás LNG formában. Újragázosítás

5 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák Gáz hajtóanyagok Metán Szám meghatározási módjai Gáz hajtóanyagok Metán Szám meghatározási módjai Precíziós on line mérés Számító algoritmus alkalmazás Tesztmotor alkalmazás Elméleti oktánszám (RON) mérés Motor oktánszám (MON) mérés AVL/MWM algoritmus ISO 15403 módszer Dielektromos állandó/ permittivitás Termál konduktivitás alkalmazása

6 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák A földgáz hajtóanyag funkció tartománya A szabványosítás folyamatban van. Wobbe index [MJ/Nm³] Felső határ Alsó határ 65 Metán szám (MN) CO, Nox, sárga lerakodás 70 80 Öngyulladás, kopogás A földgáz hajtóanyag működési tartománya 56 49 CO, tökéletlen égés ?

7 Előtisztítás, kondenzálás Földgáz kezelés, tisztítás, édesítés Cseppfolyósítás Kondenzátum kezelés LNG LPG KOND CO2 H2S Víz Hg Homok Szennyvíz Kondenzátum Olaj Nyers földgáz Földgáz kondicionálás, kezelés/tisztítás Vezetékes felhasználás

8 Nyersgáz kondenzálás a kútfej mellett Földgáz fogadása Előtisztítás, szeparálás Gáz kezelés Acid gázok eltávolítása, Dehidrálás, Higany eltávolítás Kondenzátum stabilizálás Acid gáz kezelés Gáz specifikálás szállításhoz Kút hozam mérés Előhűtés Frakcionálás Cseppfolyósítás Specifikáció H 2 S < 4 ppm, CO 2 < 50 ppm, H 2 O < 1 ppm, Hg < 10 nanog/m³ Specifikáció H 2 S < 4 ppm, Wobbe index Felső fűtőérték LNG LPG kondenzátum Kén LNG tárolás LPG tárolás Kondenzátum tárolás

9 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák

10 Száraz gáz Glikol kontaktor torony Nedves gáz Víz pára Flash gáz Szabad víz Belső gázmosó „Száraz” glikol Szűrő Nedves glikol Tároló Boiler Párologtató

11 Párologtató tank Oldat szűrő Újramelegítő Kiegyenlítő tank Karbon szűrő Hőcserélő Szivattyúk Sovány amin hűtő Visszahűtő Szivattyúk Visszafolyó gyűjtő Édes gáz Léghűtő Regeneráló torony Kontraktor torony Belépő savanyú gáz Savanyú gáz Édes gáz Sovány amin Dús amin Gőz Visszafolyás Savanyú gáz Sovány amin Dús amin Földgáz tisztító üzem

12 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák Mikro gáz kondicionáló modul (Cobey)

13 Földgáz cseppfolyósítási módok osztályozása Kaszkád cseppfolyósítási folyamatok Cseppfolyósítási folyamatok hűtőkeverékkel Turbo expander alapú cseppfolyósítási Egykomponensű hűtőközegek Hűtőközeg keverékek Fázisszeparálás nélkül Fázisszeparálás nélkül Fázisszeparálás alkalmazásával Fázisszeparálás alkalmazásával Egykomponensű hűtőközegek Földgáz cseppfolyósítás előhűtéssel Földgáz cseppfolyósítás, előhűtés nélkül Előhűtés, egykomponensű hűtőközegek alkalmazásával Előhűtés, keverék hűtőközegek alkalmazásával Előhűtés, a hűtőközeg elpárologtatásával, adott nyomáson Előhűtés, a hűtőközeg elpárologtatásával, többféle nyomáson

14 Meghatározó földgáz cseppfolyósító technológiák MR, C3-MR Propán és hűtött nitrogén, metán, propán, etán (APCI) hűtőkeveréket alkalmazó cseppfolyósító technológia AP-X Az AP-C3MR technológia, nitrogén hűtőközeges kiegészítő hűtő- rendszerrel, kaszkád kapcsolásban DMR Dupla egységből álló hűtőkeverékes (MR) cseppfolyósító technológia SMR Egyféle hűtőkeveréket alkalmazó cseppfolyósító technológia (PRICO) Nitrogén expanziós ciklus alapján működő cseppfolyósító technológia Kaszkád Sorba kapcsolt, propán, etilén, metán hűtőközeges cseppfolyósító technológia

15 Capacity [MTD]Capacity [gallons/day] Nano-scale <10 Metric Tons per Day <6,250 gallons per day Micro-scale<75 Metric Tons per Day<46,875 gallons per day Small-scale<500 Metric Tons per Day<312,500 gallons per day Cseppfolyósítók osztályozása, a termelési kapacitás nagyságrendje szerint Cseppfolyósítók osztályozása, a termelési kapacitás nagyságrendje szerint Nagyméretű cseppfolyósítók > 1 000 000 t/év, (> 1 MMTPA) Középméretű cseppfolyósítók > 300 000 t/év Kisméretű (small-scale) cseppfolyósítók 20- 40 t/nap Mikro cseppfolyósítók <10 t/nap Nano cseppfolyósítók <1 t/nap

16 Hűtőközeg keverék (MR) Gáz állapotú hűtőközeg keverék Folyékony állapotú hűtőközeg keverék LNG Kompresszor Propán előhűtő rendszer Kompresszor földgáz J-T szelep J-T szelep C3-MR (AP) C3-MR technológiai vázlata

17 Nano, mikro, kisüzem (small-scale) üzemek cseppfolyósítási technológiái A mértlépcsőn lefelé haladva csökken a beruházási költség, de romlik az LNG előállítás fajlagos hatékonysága

18 NGL földgáz Hűtő egység Cold box LNG J-T szelep fűtés boiler folyadék szeparátor folyadék szeparátor folyadék szeparátor folyadék szeparátor folyadék szeparátor frakcionáló egykeverékes hűtőkör Kompresszor - kondenzor NGL LNG reflux szivattyú Tipikus SMR technológia

19 Nagy hőmérsékle tű gáz/pára Kondenzor Közös tengely Párologtató Folyadék Hő elvitel hűtéssel Meleg gáz/pára Motor Hő elvonás a hűtendő térből/közegből térből/ Hideg folyadék és pára T E K Kompresszor Turbo- expander p= konstans T S 1 2 3 4 1 2 3 4

20 Nitrogén hűtőkör földgáz LNG NGL Hűtő egység Cold box Hideg expander- kompresszor frakcionáló fűtés boiler LNG reflux szivattyú Meleg expander- kompresszor Nitrogén turbóexpanziós cseppfolyósítás

21 A földgáz tisztító és cseppfolyósító üzem építési módja A földgáz tisztító és cseppfolyósító üzem építési módja Hagyományos, fix kiépítésű üzem Áttelepíthető tisztító és cseppfolyósító (nano, mikro, small-scale) A gáztisztító és cseppfolyósító üzem konstrukciós kialakítási módja A gáztisztító és cseppfolyósító üzem konstrukciós kialakítási módja Zárt konstrukciós kialakítás, fix kapacitással Moduláris konstrukció, rugalmas fejleszthetőséggel

22 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák 1000 4 00 8 00 6 00 2 00 0 Fajlagos beruházási költség [$/LNG gallon/nap] LNG gallon/nap10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 2 Nagyüzemi cseppfolyósítás Nagyüzemi technológia „arányosítása”? Kisüzemi cseppfolyósítás (Forrás: [473.])

23 A E Az összemérendő, azonos funkciójú és kategóriájú rendszerek, alternatívák halmaza (Pl.: LNG üzem, cseppfolyósító technológia, berendezés, stb.) Azonos szintű, egymástól független értékelő tulajdonságok halmaza (PL: Beruházási, üzemeltetési költség, teljesítmény) Komplex összemérés A műszaki fejlesztési döntések megalapozása Technológiai rendszer illesztése a gázforráshoz Példa a versengő technológiákra: Galileo, “Mobile LNGTM” (LNG Go), a Mini LNGTM – Hamworthy és a WSCE MiniLNG-1, GTI S-C.

24 Fajlagos beruházási költség Fajlagos üzemeltetési költség LNG termelési kapacitás Vállalt üzembiztonság Modularitás, telepíthetőség Fejleszthetőség, bővíthetőség Illeszkedés a gázforráshoz Finanszírozási feltételek Munkaerő igény Referenciák Értékelési tényezők Preferencia mátrix és az értékelési tényezők súlyozása (bemutató példa) Súlyszám Technológiai rendszer illesztése a gázforráshoz

25 Súlyszám Illeszkedés a gázforráshoz Fajlagos beruházási költség Fajlagos üzemeltetési költség LNG termelési kapacitás Vállalt üzembiztonság Modularitás, te l epíthetőség Fejleszthetőség, bővíthetőség Finanszírozási feltételek Munkaerő igény Referenciák Értékelési tényezők súlyozásának grafikonja (példa) Technológiai rendszer illesztése a gázforráshoz

26 Az ajánlatok %-os értéke a komplex összemérés alapján (példa) Technológiai rendszer illesztése a gázforráshoz

27 ; Biomassza, trágya Háztartási hulladék Ipari, kereskedelmi hulladék Szennyvíz iszap biogáz Biogáz telep Hulladék lerakó,depógáz Szennyvíz iszap gázosító Biogáz tisztító Bio-metán Bio-LNG Cseppfolyósító Ellátó hálózat ipar lakosság CNG M Bio-metán M M Bio-LNG elosztás Szennyeződések: CO2; H2S; H2O; O2; H; NH4; SO2; VOC; sziloxán Elosztás Hasznosítás M = mérés Kezelés, gyártás

28 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák Vizes gázmosás (water scrubbing technology) A biogáz tisztítás technológiai választéka Kriogén alapú biogáz tisztítás Biogáz membránszűrős technológia Kémiai abszorpció (Chemical absorption technology) PSA (Pressure-swing adsorption) Szilán szűrő (csak hulladék lerakóknál) Biológiai szűrő H2S csökkentés

29 Elő szeparátor Szűrő Kompresszo r Lég- befúvó leválasztó tartály Gázmosó Nyers biogáz Axiál ventilláto r Dehidrálás Bio- metán Víz Hulladék gázok Víz szivattyú ~ 97-98% CH4 <2% CO2+inert H2O (telített) ~ 55-65% CH4 ~45-35% CO2+inert ~ 50 mbar ~ 56% N2; 29% CO2 ~14% O2; +inert <1% CH4; H2S Vizes gázmosó technológia

30 N 2 /O 2 A fázis N 2 /O 2 biogáz Bio-metán B fázis Regeneráló torony Abszorbensek: aktív szén, zeolitok p 1A >p 2A p 2A p 2B <p 2A p 1B =p 2A Abszorpciós torony Abszorpciós torony PSA (Pressure-swing adsorption) technológia

31 Adszorpciós torony Bio-metán Leválasztott gázok Szennyezett biogáz Aktív szén Molekuláris szűrő A molekulák méretkülönbsége A molekuláris szűrő működési elve

32 A hazai biogáz források kapacitás tartománya Közelítő gyakoriság

33 Air Liquide cég új fejlesztésű, konténerbe szerelt biogáz tisztító rendszere

34 LNG lehetséges hazai előállításához rendelkezésre álló technológiák Sziloxán veszély (Elsősorban depógáznál)

35 Modularitás, telepíthetőség Membránszűrő hálózatTrélerrel mozgatott biogáz tisztító rendszer Rugalmas beruházás, fejleszthetőség és üzemeltetés

36

37 Biogáz (fermentáló/depó ) Kondenzátum+ H2S; sziloxán Kondenzátum+ szennyezők Előtisztított gáz Komprimált biogáz+ N2+CO2 Komprimált biogáz+ N2 Cseppfolyósított CO2 Cseppfolyósított biogáz (LBG) Élelmiszeripari tisztaság -162°C-79°C -196°C -25°C A Scandinavian GtS technológia a biogáz kriogén alapú tisztításának és cseppfolyósításának egy menetben történő megvalósítására

38 A Wartsila cég kulcsrakész rendszer ajánlata a 2 000- 30 000 t/év kapacitás tartományban