ОАО «НПО «Гелиймаш»

Сочи, 6-7 октября 2010 г.
«НПО «Гелиймаш» - 78 лет
•
1931 г – Ввод в действие 1-го
Московского автогенного завода (ныне
– МЗГМ) для обеспечения автогенной и
кислородной техникой предприятий
СССР.
•
1945 г – Создание по инициативе и под
руководством П.Л.Капицы
Всесоюзного научноисследовательского института
кислородного машиностроения (ныне
– ВНИИГТ)
•
1971 г – Образование Научнопроизводственного объединения
«Гелиймаш» (МЗГМ + ВНИИГТ)
•
С 1994 г – ОАО «НПО «Гелиймаш»
Академик
Петр Леонидович Капица
Лауреат Нобелевской Премии,
основатель отечественной
криогенной отрасли
Структура ОАО «НПО Гелиймаш»
ОАО «НПО Гелиймаш»
ВНИИГТ
Всероссийский
научно-исследовательский Институт
гелиевой техники
Более 200 инженеров,
конструкторов
и научных работников
в т.ч. 20 ктн и дтн
Осуществляет НИР
и разработку КД на
образцы новой техники
крупных КБ,
5 лабораторий
и других отделов
ПИК
Производственноиспытательский
комплекс
14 стендов для испытаний
Более 100
специалистов-испытателей,
монтажников.
Специальный отдел
ПНиИ изготавливает и
испытывает опытные
образцы.
МЗГМ
Московский завод
гелиевого
машиностроения
15000 квадратных метров
производственных
площадей
Более 250 рабочих
изготавливают
серийную
продукцию
Филиал в г. Находка
открытие
II квартал 2010 г.
9500 квадратных метров
производственных
площадей
Достоинства криогенных технологий
утилизации ПНГ
С коммерческой точки зрения:
В результате переработки ПНГ производятся продукты, стоимость
которых на порядок выше стоимости исходного сырья, что обеспечивает
возможность реализации коммерчески выгодного проекта;
Производимые углеводородные продукты могут транспортироваться
любыми видами транспорта;
С экологической точки зрения:
Ликвидируются выбросы в атмосферу как самого ПНГ, так и продуктов
его сжигания или переработки;
Имеется технологическая возможность полной утилизации ПНГ;
4
Технология переработки попутного нефтяного газа (ПНГ) с
использованием азотного детандерного холодильного цикла
на примере месторождений
Восточной
Сибири
Схема переработки ПНГ с использованием
детандерного холодильного
цикла
Вывоз жидкого гелия
автомобильным транспортом
4,5 млн. нм3/год в пересчете
на газообразный
Товарный парк
Ожижитель
гелия
t = -269 °C
жидкого гелия
Разгазированный газ на
охлажение газа в компрессорной
Установка
тонкой очистки
гелиевого
концентрата
В нефтепровод
Турбодетандер
Азо
Рекуперативный
теплообменник
Т-1
Рекуперативный
теплообменник
Т-2
С-1
Попутный
нефтяной
газ (ПНГ)
3
2,4 млн
м /год
2,4 млрд.
м³/год
Компрессор
сырьевого
газа
Гелиевы
концентр
Компрессорная
циркулирующего
газа
Дефлег
матор
Газ регенерации
(топливный газ)
Рекуперативный
теплообменник
Т-3
Колонна получения
гелиевого
концентрата К-1
200 тыс. т/год
Газ деэтанизации
(топливный газ)
ШФЛУ
на продажу
Колонна деэтанизации
Газ на регенерацию
Узел захолаживания и
ожижения ПНГ с
дегазацией СПГ и
сепарацией С3+
СПГ
С3+
Цеолитовая
установка
очистки и
осушки ПНГ
Газ в скважину
По балансу
Компрессорная
этилена
Газификатор
СПГ
Насосная СПГ
Хранилище
СПГ
На продажу
До
тыс.т/год
До 200
20 тыс.т/год
Исходные данные для расчета
Наименование
потока
ПНГ
Расход
нм³/ч
кг/ч
Давление, МПа Температура, °С
300000 288200
2,50
20
Состав ПНГ
Метан
0.7278
Этан
0.1266
Пропан
0.0491
и-Бутан
0.0092
н-Бутан
0.0184
н-Пентан
0.0091
Гелий
0.0020
Водород
0.0002
Азот
0.0576
6
Расчетная схема переработки ПНГ с
использованием азотного детандерного цикла
Продукты переработки ПНГ
Наименование
продукта
Гелиевый
концентрат
Этан
ШФЛУ
СПГ
Газ в скважину
Топливный газ
Состав
Не – 43% мол.
N2 – 53% мол.
Н2 – 4% мол.
С1 – 3% мол.
С2 – 95% мол.
С3 – 2% мол.
С1+С2 – 4% мол.
С3Н8 – 53% мол.
С4+С5 – 43% мол.
С1 – 85,5% мас.
С2 – 13,7% мас.
N2 – 0,8% мас.
С1 – 92,5% мол.
С2 – 7,0% мол.
N2 – 0,5% мол.
С1 – 86% мол.
N2 – 14% мол.
Давление, МПа
Расход
0,38
1400 нм3/ч
2,00
29550 нм3/ч
2,30
25670 нм3/ч
0,14
96300 кг/ч
26,00
125200 нм3/ч
0,12
118200 нм3/ч
Энергетические затраты процесса с использованием
азотного детандерного холодильного цикла
Тип энергетических затрат
Количество,
МВт
Потребление энергии компрессорами азотного цикла
167
Потребление энергии бустерного компрессора
(компенсируется тормозным контуром турбодетандера)
28
Потребление энергии на ожижение азота
21
Потребление энергии насосами СПГ
2
Суммарное потребление энергии
190
9
Реализация схемы криогенной переработки
попутного нефтяного газа позволяет:
•
выделять из природного газа полезные компоненты: ШФЛУ, этан, а также
стратегически важный и дорогостоящий гелий, и избежать их потерь в ходе
добычи нефти и переработки на месторождении;
•
организовать сайклинг-процесс с минимальными затратами энергии за
счет отказа от дорогостоящих и малопроизводительных компрессоров
высокого давления (Р = 26 МПа) с весьма ограниченным ресурсом
эксплуатации;
•
минимизировать массо-габаритные характеристики оборудования и
установки переработки газа и снизить затраты на СМР и транспорт
оборудования в труднодоступный регион добычи нефти;
•
возможность
получить
дополнительный
топливно-энергетический
продукт – СПГ – для использования в местных проектах на транспорте,
энергетике и в коммунальном хозяйстве;
•
добиться мультипликативного эффекта от внедрённой
технологии и удешевить удельную добычу нефти.
криогенной
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
по переработке природного газа
Теплообменники
Аппараты и установки для
очистки гелиевого концентрата
Турбодетандеры
Ожижители
природного газа
Установки ожижения гелия.
Аппараты и установки
переработки ПНГ,
производства ШФЛУ,
концентрации гелия
Оборудование для хранения и
транспортировки газов
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Турбодетандеры и турбодетандерные агрегаты
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает турбодетандеры и
турбодетандерные агрегаты (ТДА) низкого, среднего и высокого
давлений для различных производств и установок.
Турбодетандеры используются в криогенных ожижителях и
рефрижераторах, воздухоразделительных установках, заводах по
переработке природного газа, а также совместно с
электрогенераторами.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Турбодетандер-генераторы – энергосберегающие технологии
НПО «Гелиймаш» реализует программу внедрения
энергосберегающих технологий, связывая воедино турбодетандер и
электрогенератор в одном агрегате. Мощность подобных устройств
может достигать 5 МВт.
Турбодетандер-генераторы с успехом устанавливаются на
газораспределительных станциях, в котельных и других объектах,
где требуется понижение давления газа. Отличительной
характеристикой турбодетандер-генераторов производства ПНО
«Гелиймаш» является возможность использования низконапорного
газа, который в зависимости от расхода, может составлять от
нескольких атмосфер до нескольких десятков атмосфер.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Воздушные холодильные машины (ВХМ)
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и изготавливает
воздушные холодильные машины (другое название –
турбохолодильные машины) для обеспечения
холодом различных технологических процессов.
ВХМ работают по газовому детандерному
холодильному циклу. Рост потребности в
низкотемпературном холоде, возможность
использования воздуха в качестве рабочего тела,
компоновка «всё в одном» делает ВХМ весьма
привлекательными для применения в различных
отраслях промышленности.
Техническая характеристика ВХМ-0,54/0,6
Температурный уровень
– (-100÷ -110)°С;
Холодопроизводительность
– 5 кВт;
Рабочее давление
– 0,6 Мпа;
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
по переработке природного газа
НПО «Гелиймаш разрабатывает и выпускает оборудование для
переработки попутного нефтяного и природного газа.
Высокоэффективные турбодетандерные агрегаты предназначены
для первоначального охлаждения и отделения конденсата,
выделения газовых фракций: пропан-бутана, ШФЛУ, этана, для
получения СПГ на базе газоперерабатывающих производств.
ТДА для ОПГ-3
Производительность 300 млн нм³/год
Ведутся работы с нефтеперерабатывающими
компаниями в рамках постановления по переработке и
утилизации попутных нефтяных газов.
ТДА для переработки газа на УДП Устюртгаз
Производительность 1,0 млрд нм³/год
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
ТДА для природного газа мощностью до 3,0 МВт
Установка У-420 по выделению ШФЛУ ОГЗ
является базой для отработки турбодетандерных
технологий. Сейчас совместными усилиями
представителей «ГАЗПРОМА» и НПО «Гелиймаш»
ведутся работы по созданию последнего поколения
турбодетандерных агрегатов на магнитных опорах
производительностью 3 млрд. нм³ в год и 5 млрд. нм³
в год.
Статор
магнитного
пошипника
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Получение сжиженного природного газа (СПГ)
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает оборудование для
получения сжиженного природного газа. Ожижители могут работать
по циклам с различным давлением, частичным и 100% ожижением,
производительностью от 1 до 50 т/ч по СПГ.
Ожижители метана могут быть включены составной частью в
газоперерабатывающие производства.
В конструкции используются современные системы очистки газа,
высокоэффективные турбодетандеры и системы автоматики.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Технологии производства СПГ
Производительность, т/ч
Характеристика цикла,
Х – коэффициент сжижения
Х=Gспг/ Gкомпр
Удельный
расход
энергии,
кВт/кг
Уд масса
теплообменн.
кг ТА/
кг СПГ/ч
30 – 100 и
более
Холодильный цикл на смесях с
пропановым охлаждением, Х=0,35
0,35 – 0,5
10 –30
Холодильный цикл на смесях
Х=0,3 – 0,27
0,55– 0,7
3,5 -4,2
10-20
С компрессором, турбодетандером
и пропановым охлаждением,
Х=0,22 – 0,25
0,75 – 0,9
1,4 – 1,8
0,8 – 1,0
1,2-1,5
0,9-1,1
0,9 -1,1
-
1,4 – 2,0
3 – 10
С компрессором и
турбодетандером,
Х=0,25 – 0,2
1– 2
С компрессором в.д. и холо дильной машиной,
Х=0,35 – 0,4
1–3
С турбодетандером на ГРС,
Х=0,1-0,15
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
Получение сжиженного природного газа (СПГ)
Под Екатеринбургом на ГРС-4 в рамках реализации
совместной программы по использованию СПГ на
железнодорожном транспорте с «Газпром трансгаз
Екатеринбург» сдается в эксплуатацию первый
промышленный ожижитель природного газа ОПГ-3
производительностью 3 тонны в час СПГ.
Комплекс по производству СПГ под
Екатеринбургом является экспериментальной
площадкой для отработки не только
оборудования и технологии получения и
использования сжиженного природного газа, но
и построения инфраструктуры производства,
распределения и потребления СПГ.
Смонтированный холодный блок ожижителя
газа ОПГ-3 на «Газпром трансгаз Екатеринбург»
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
Использование сжиженного природного газа
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает оборудование для
использования сжиженного природного газа (СПГ) в качестве
моторного топлива грузовых автомобилей. СПГ может
использоваться как, для двутопливных бензиновых и дизельных
двигателей, так и конвертированных под природный газ.
Возможно использование СПГ для других силовых и энергетических
агрегатов, промышленности, котельных после регазификации.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Трубчатые теплообменные аппараты
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает несколько видов
теплообменников с коаксиальной навивкой труб для различных
отраслей промышленности.
В качестве материалов применяется медь, нержавеющая и
коррозионно-стойкая сталь, алюминий, никель. Диапазон рабочих
температур колеблется от 1,8К (~ -271оС) до 970К (~ 700оС).
Теплообменники могут использоваться для подогрева и охлаждения
различных сред, в том числе природного газа, масла, для
утилизации тепла выхлопных газов, в энергетике, на
газоперерабатывающих заводах.
Реализация проектов с оборудованием НПО «Гелиймаш»
Подогреватель газа для газотурбинного двигателя
Газотурбинный двигатель предназначен для привода газоперекачивающих агрегатов,
работающих на магистральных трубопроводах.
Традиционный теплообменник не мог быть использован по причине ограниченного
пространства в системе.
Газотурбинный двигатель НК 38-СТ
Самарского НТК им. Н.Д.Кузнецова с
расположенным на нем теплообменником
Теплообменник газотурбинного двигателя на
испытательном стенде
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Регазификация СПГ
С помощью газификаторов типа СГУ-7КМ-У возможна регазификация СПГ с целью получения
газа высокого давления (до 40 Мпа) для заправки автотранспорта,
работающего на компримированном природном газе
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Криогенное емкостное оборудование
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает сосуды Дьюара и
емкостное криогенное оборудование до нескольких кубометров в
стационарном и транспортабельном исполнениях.
Емкости предназначены для хранения сжиженных азота, кислорода,
аргона, водорода, гелия, природного газа.
Емкостное оборудование используется в различных отраслях
промышленности, энергетики, транспорта, медицине, сельском
хозяйстве.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Криогенные ожижительные установки
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает криогенные
ожижительные и рефрижераторные установки на разные
температурные уровни, в том числе ожижители:
- азота;
- водорода;
- гелия;
- природного газа.
Установки применяются в различных отраслях
промышленности, газопереработки,
энергетике, научно-исследовательских и
академических институтах.
Одни из старейших заказчиков «НПО Гелиймаш», давших
толчок к развитию отечественной криогеники в области
гелиевых температур – ИФВЭ и ОИЯИ в г.Протвино.
Оборудование для переработки природного и попутного газа
Воздухоразделительные установки
НПО «Гелиймаш» разрабатывает и выпускает криогенные
и адсорбционные азотные и кислородные
воздухоразделительные установки, работающие по
принципу короткоцикловой безнагревной адсорбции, а
также контейнерный вариант этих установок.
Установки применяются в различных областях
промышленности , энергетики, нефте-газопереработки.
Референц – лист
По главным предприятиям и организациям РФ
Министерство обороны, ВВС, КВ
Рособоронэкспорт;
«Газпром»;
Криогенный гелиевый центр в г. Оренбурге;
ГУДП Московский газоперерабатывающий завод ;
АНТК им. А.Н.Туполева;
«Оренбурггазпром»
Сибирское отд. РАН Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера;
Санкт-Петербургский Государственный университет;
Международная группа редкие газы СП-Айсблик;
Объединенный институт ядерных исследований в г. Дубне;
ЛЭО «Электросила». г Санкт-Петербург;
ВНИИЭлектромаш. г. Санкт-Петербур;
ИЭА им. Курчатов, ИВТАН;
Институт Физики Высоких Энергий в Протвино;
ФГУП КБ общего машиностроения;
ФГУП КБ Химавтоматики;
ФГУП КБ Транспортного Машиностроения;
«Росплемобъединение РФ»;
«Уральский Компрессорный Завод»;
«Казанькомпрессормаш»;
«Пензкомпрессормаш»;
«Компрессор» (С.-Петербург);
«Саратоворгсинтез»;
«Нижнекамскнефтехим»;
Центральная Клиническая Больница Управления Делами Президента РФ;
Институт нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко;
Центральный госпиталь МВД
Спецсистемы криогенного обеспечения
Воздухоразделительные установки
ТДА, Ожижители ПГ
КГУ, системы очистки
Системы очистки
ТДА
СКО
КГУ
Системы очистки
СКО, КГУ, ТДА
СКО
СКО, КГУ
КГУ, ТДА
СКО, КГУ
Спецсистемы
Ожижитель водорода
СКО
ТДА
Емкостное оборудование
Систеиы очистки и осушки
ВРУ, ТДА
ТДА
ТДА
ТДА
ТДА
Биокомплекс
Биокомплекс
Биокомплекс
Референц – лист
По экспорту
США
Швейцария
ФРГ
Китай
Индия
Республика Корея
Узбекистан
Финляндия
Аргентина
Венесуэла
Иран
Малайзия
и другие
Турбодетандерные агрегаты
Турбодетандерные агрегаты
Теплообменники
Турбодетандерные агрегаты
Криогенное производство
СПГ-системы
Турбодетандерные агрегаты
Емкостное оборудование
Криогенный комплекс
Криогенный комплекс
СПГ-комплекс
Криогенный комплекс
Выводы
• НПО «Гелиймаш» разрабатывает и реализует комплексные
решения по переработке природного и попутных нефтяных
газов с выделением целевых компонентов.
• НПО «Гелиймаш» разрабатывает и изготавливает ключевое
технологическое оборудование, позволяющее
реализовывать комплексную переработку природного и
попутных нефтяных газов.
• НПО «Гелиймаш» готов на основании имеющегося опыта
участвовать в комплексных мероприятиях по поставке
оборудования и построению инфраструктуры переработки
и утилизации ПНГ.
Спасибо за внимание
ОАО «НПО «Гелиймаш»
115280, Москва, ул. Автозаводская, 25
т. (495) 675-5747; ф. (495) 737-8886
www.geliymash.ru
gmashmrk@ru.ru