2. Свойства СПГ

 

2.1 Физические свойства и состав СПГ

Природный газ, это смесь углеводородов, которая после сжижения образует чистую без цвета и запаха жидкость. Такой СПГ обычно транспортируется и хранится при температуре близкой к точке его кипения при атмосферном давлении, - приблизительно -160С.

В реальности состав СПГ различен и зависит от источника его происхождения и процесса сжижения, но основной компонент это конечно метан. Другими составляющими могут быть, - этан, пропан, бутан, пентан и возможно небольшой процент азота.

Типичный состав СПГ указан в таблице 2.1а, а физические свойства составляющих в таблице 2.1б. Для инженерных расчетов, конечно, берутся физические свойства метана, но для передачи, когда требуется точный подсчет тепловой ценности и плотности, - учитывается реальный композитный состав СПГ.

Таблица 2.1а. Физические свойства СПГ

Метан

CH4

Этан

C2H6

Пропан

C3H8

Бутан

C4H10

Пентан

C5H12

Азот

N2

Мол.Вес 16.042 30.068 44..094 58.120 72.150 28.016

Тем.Кип.

1 атм.абс

С -161.5 -88.6 -42.5 -5 36.1 -196

Плотность

Тем.кип.

кг/м3 426.0 544.1 580.7 601.8 610.2 808.6
Уд.Вес пара 15С и 1 атм.аб. кг/м3 0.554 1.046 1.540 2.07 2.49 0.97

Отношен.

Об.газа к

Об.жид. при ТК и 1 атм.абс.

619 413 311 311 205 695
Пределы восплам.в воздухе % 5.3 - 14 3 -12.5 2.1 – 9.5 2 -9.5 3 -12.4 Не горит
Тем.само-восплам. С 595 510 510/583 510/583

Макс.удел.

Энергия 15С н/из

кдж/кг 55.559 51.916 50.367

49.530

49.404

49.069

48.944

Теплота

Испар. При Тем.кипен.

кдж/кг 510.4 489.9 426.2 385.2 357.6 199.3

Таблица 2.1б. Составляющие СПГ.

Ras-Laffan Das Islands Standard
Метан CH4 90.28% 84.5% 89.63%
Этан C2H6 6.33% 12.9% 6.32
Пропан C3H8 2.49% 1.5% 2.16
Бутан C4H10 0.49% 0.5% 1.2
Изо-бутан C4H10 0.00% 0.00% 0.00
Пентан C5H12 0.02% 0.00% 0.00
Изо-пентан C5H12 0.00% 0.00% 0.00
Азот N2 0.41% 0.6% 0.69
Сред.Мол.Вес 17.88 18.56 18.12
Тем.Кип.атм.дав. -160.8С -161.0С -160.9С
Плотность кг/м3 461.8 456.8 459.4

Макс.Удел.Энерг.

кдж/кг

54.414 54.031 54.090

Во время морского перехода, тепло передается СПГ через изоляцию танка, вызывая испарение части груза, так называемое выкипание. Состав СПГ изменяется за счет выкипания, так как более легкие компоненты, имеющие низкую температуру кипения, испаряются первыми. Поэтому, выгружаемый СПГ имеет большую плотность, чем тот, который грузился, ниже процент содержания метана и азота, но выше процент содержания этана, пропана, бутана и пентана.

Предел воспламеняемости метана в воздухе (21% О2) приблизительно от 5.3 до 14% по объему. Для уменьшения этого предела, перед началом погрузки воздух удаляется из танков при помощи азота до содержания кислорода 2%. В теории, врыв не произойдет, если содержание кислорода в смеси ниже 13% по отношению к процентному содержанию метана. Для безопасности, на практике, инертизация продолжается пока содержание кислорода не будет ниже 2%. Причина этого будет объяснена позже.

Выкипевший пар СПГ легче, чем воздух при температуре -110С, или выше,- зависит от состава СПГ. В связи с этим, пар будет стремиться уйти вверх над мачтой и быстро рассеиваться. Когда холодный пар смешан с окружающим воздухом, смесь пар/воздух будет хорошо видна как белое облако из-за конденсации влаги в воздухе. Обычно принято считать, что предел воспламеняемости смеси пар/воздух не распространяется слишком далеко за пределы этого белого облака.

Температура самовоспламенения метана, то есть минимальная температура нагрева газа, при которой он самовоспламеняется без постороннего источника открытого огня, - 595С.

Критическая температура метана – 82.5С, а критическое давление 43 бар абс.

Температура кипения метана увеличивается при увеличении давления, и это изменение показано на диаграмме для чистого метана. Это давление конечно выше, чем при перевозке метана на судне. Присутствие тяжелых компонентов в СПГ увеличивает температуру кипения для заданного давления. Отношение между температурой кипения и давлением СПГ будет приблизительно следовать параллельно линии чистого метана.

Плотность паров метана значительно меняется в зависимости от температуры, и при температуре около -100С она равна плотности воздуха (при плотности воздуха 1.27 кг/м3 при 15С).



Информация о работе «Перевозка природного газа морем»
Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 146128
Количество таблиц: 11
Количество изображений: 10

Похожие работы

Скачать
48060
1
0

... новых территорий, таких как рынки Северной Америки и Азиатско-Тихоокеанского региона. Впрочем, невероятные перспективы в них видятся не только из России. Наряду с Москвой увеличивают инвестиции в производство СПГ и в Дохе, Джакарте и Куала-Лумпу 3.         Процесс производства сжиженного природного газа Сжиженный природный газ не токсичен, химически не активен; удельная теплота сгорания ...

Скачать
58314
4
2

... моря непосредственно к побережью Норвегии? Ответ на него заключается в том, что у побережья этой страны проходит глубоководный (300— 400 и до 700 м) желоб, сильно затрудняющий транспортировку нефти и газа по дну моря. Однако норвежская государственная компания «Норск Гидро» разработала и осуществила проект «Стат-пайп», предусматривавший сооружение подводных трубопроводов через этот желоб. В 1988 ...

Скачать
146872
2
5

... 3. ДехтяреваО.И., ПолыннаяТ.Н., СаркисовС.В. Внешнезкономическая деятельность: Учеб. пособие. - М., 1999. 4. Кодекс торгового мореплавания. - М., 1996. 5. Логистика / Под ред. Б.А. Аникина - М., 1997. 6. Международньие перевозки грузов: нормативная база. - М., 1996. 7. Неруш Ю.М. Коммерческая логистика. - М., 1997. 8. Новиков Д.С. Транспорт в международных зкономических отношениях. - М., 1984 ...

Скачать
199223
3
2

... его инфраструктуры, а также выполнения международных обязательств по поставкам газа.   1.3 Роль договора в регулировании отношений по поставкам газа Определяя газоснабжение одной из форм энергоснабжения, законодатель ставит перед юристами-практиками трудноразрешимую задачу об определении правовой природы соответствующего договора, поскольку далее указывает, что газоснабжение представляет ...

0 комментариев


Наверх