РАЗДЕЛ 2
ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Энерго-и ресурсосбережение в отрасли трубопроводного транспорта газа. Энергосбережение при работе установки утилизации сбросного газа и экономический эффект
Обеспечить Украину топливно-энергетическими ресурсами - одно из главных заданий национальной экономики [46], без решения которого невозможно успешное внедрение социальных, экономических и научно-технических программ, направленных на укрепление государственной независимости. На предприятия топливно-энергетического комплекса Украины, являющихся фундаментом энергетической независимости, возложена особенная задача.
Известно, что часть энергоносителей в себестоимости продукции за последние годы значительно увеличилась и складывает 25-30%. С этим связано повышение цен на средства производства.
Запасы природного газа в стране невелики (20% из требуемого голубого топлива добывается в недрах Украины, остальное покупается за границей - Россия, Туркмения).
Принятие Закона Украины "Об энергосбережении" и Комплексной государственной программы энергосбережения Украины вызвано внедрением жесткой политики экономии энергоресурсов.
Технология трубопроводного транспорта газа чрезвычайно энергозатратна: на технологические потребности используется более 10% транспортного газа, поэтому снижение себестоимости газотранспортной работы - задача актуальна во все времена.
Для расчета эффекта энергосбережения возьмем одну из ГРС, эксплуатируемую УМГ "Харьковтрансгаз", и имеющую средние технические характеристики. Данные для расчета: объем расходной емкости одоранта 0,2 м3 ; объем емкости хранения одоранта 5,3 м3 ; давление газа 0,6 МПа; ГРС снабжает газом потребителя в течении 7-8 месяцев в году (отопительный период); средний расход газа 3360000 м3/сут; расход одоранта 54 кг/сут; расходную емкость одоранта заполняют в среднем 1 раз в 2-е суток, т.е. 122 раза в год; газ из емкости хранения одоранта стравливается 12 раз в год. Количество газа, сбрасываемого в окружающую среду при заправке расходной емкости одоранта,составляет 1,4 м3 за операцию.
Количество газа, сбрасываемого в окружающую среду при заправке расходной емкости одоранта, составляет 171 м3/год .
Количество газа, сбрасываемого в окружающую среду из емкости хранения одоранта, составляет 37,1 м3 за операцию.
Количество газа, сбрасываемого в окружающую среду из емкости хранения одоранта, составляет 445 м3/год.
Суммарное количество сбросного газа из расходной емкости одоранта и емкости хранения одоранта составляет 616 м3 .
Для примера: этого количества газа хватит для отопления помещений ГРС при температуре наружного воздуха -5 - 0 ?С в течение 1,5-2 месяцев.
Количество сбрасываемого газа из одоризационных установок ГРС УМГ "Харьковтрансгаз" около 180000 м3 в год. Для газотранспортной системы Харьковской области количество сбрасываемого газа составляет около 40000 м3 в год. Для всей газотранспортной системы Украины, в состав которой входят 1358 ГРС [47], количество сбрасываемого газа составляет около 1 млн. м3 в год.
Использование установок данного назначения также позволит сократить капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с переносом одоризационной установки на значительные расстояния от населенных районов, существенно оздоровить атмосферу вблизи расположенных от ГРС жилых районов, ликвидировать ущерб, наносимый окружающей среде, улучшить охрану труда обслуживающего персонала. Экономический эффект от внедрения одной установки составляет более 330 тыс. грн. [48]. При использовании установки утилизации сбросного газа для газотранспортной системы Харьковской области экономический эффект будет составлять более 17 млн. грн., а для газотранспортной системы Украины около 448 млн. грн.
Но в сравнении с вышесказанным эффект энергосбережения минимален.
2.2. Обоснование направления исследований и рабочая гипотеза диссертации
Как следует из общего обзора существующих аппаратов, установок дезодоризации (утилизации) сбросного газа и очистки газа от меркаптанов приведенного ранее, в настоящее время предложено несколько конструкций, в которых достаточно полно используются потенциальные возможности газо- и гидродинамических, физико-химических процессов дезодоризации (утилизации) сбросного газа. Некоторые из рассмотренных установок сейчас эксплуатируются в технологии дезодоризации (утилизации) сбросного газа. Другие же, в силу разных причин, или не получили широкого распространения на практике, или же не эксплуатируются вообще. Большинство рассмотренных конструкций установок отражают научно-технический прогресс в области дезодоризации (утилизации) сбросного газа с одоризационных установок ГРС, который заключается в совершенствовании технологии работы установок дезодоризации (утилизации) сбросного газа, в результате чего заметно снижаются выбросы паров в окружающую природную среду.
Большинство рассмотренных установок работают по схеме: "Очистка газа от паров одоранта ?Сброс очищенного газа в окружающую природную среду". Поэтому усовершенствование установки возможно за счет использования очищенного газа для подачи потребителю как топлива. Отдельные установки решают вопрос предотвращения сброса в окружающую природную среду очищенного газа путем использования его как топлива для потребителя [37,45]. Но остается открытым вопрос использования паров одоранта для одоризации газа. Вполне возможно усовершенствование установки путем дозированной подачи сильно насыщенного парами одоранта газа в газопровод, подающий газ к потребителю. Целый ряд установок имеет и другой недостаток, который выражается в том, что утилизация сбросного газа завершена, а в емкостях одоранта имеется остаточное давление газа, который насыщен парами одоранта. Этот газ будет сброшен в окружающую природную среду, что недопустимо. Такую проблему можно решить, используя регулирующие устройства и другие техни