Интегрированный комплекс по производству сжиженного природного газа (СПГ) на основании гравитационного типа (ОГТ) Российский патент 2022 года по МПК B63B35/44 E02B17/02 E02D27/52 F25J5/00 F25J1/02 F17C1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к производственным сооружениям и может быть использовано при создании комплексов по производству сжиженного природного газа (СПГ) на основании гравитационного типа в прибрежной и морской зоне.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время существует несколько видов производственных комплексов по переработке углеводородного сырья в прибрежной и морской зоне, в частности, заводов по сжижению природного газа (заводов СПГ) на плавучих и гравитационных основаниях.

Распространенным техническим решением является производственный комплекс СПГ, который представляет собой плавучую установку для добычи, подготовки и сжижения природного газа, хранения и отгрузки СПГ. Плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) применяется для разработки морских месторождений природного газа и устанавливается в море, непосредственно на месторождении посредством якорной и/или швартовной системы. Такая плавучая установка не применяется в акватории с тяжелыми ледовыми условиями из-за невозможности обеспечить надежное позиционирование, необходимое для соединения с подводной трубопроводной арматурой, в условиях подвижек льда. Применение заводов СПГ на плавучем основании ограничено разработкой шельфовых месторождений в незамерзающих морях. Кроме того, производительность плавучих установок ограничена их размерами.

Примером завода СПГ на основании гравитационного типа (ОГТ) может служить прибрежный завод для производства, хранения и отгрузки СПГ (KR 20180051852 A, опубликовано 17.05.2018), в котором оборудование для производства СПГ расположено на верхней палубе основания гравитационного типа, которое представляет собой два стальных кессона в форме параллелепипеда, меньший из которых расположен внутри большего. Пространство между кессонами заполняют твердым балластом. В полости внутреннего кессона расположен резервуар для СПГ. Недостатки данной конструкции заключаются в следующем.

1. Разнесение опор верхнего строения по краям внутреннего кессона требует усиления конструкции монтажной палубы, на которой монтируется верхнее строение.

2. Стальной корпус ОГТ более подвержен коррозии и потому менее долговечен.

3. Для устойчивости к ледовым воздействия стальной корпус ОГТ должен иметь значительную толщину, что увеличивает металлоемкость конструкции.

4. Использование твердого балласта усложняет процесс балластировки/дебалластировки ОГТ.

5. ОГТ в форме параллелепипеда имеет большую осадку при транспортировке на место установки, что делает невозможной транспортировку через мелководные участки акватории.

Известен также плавучий завод СПГ, оборудование для производства СПГ которого расположено на верхней палубе судна (KR 20130009064 A, опубликовано 23.01.2013). По средней линии верхней палубы расположена эстакада с трубопроводами, вдоль которой расположены модули с оборудованием: с одной стороны - модуль электрогенератора, модуль подготовки газа и модули сжижения, с другой стороны - модуль электрооборудования, модуль осушки, модуль отгрузки СПГ, модуль отпарного газа и модуль главных грузовых механизмов. В носовой части расположена жилая зона и турель, а в кормовой - факельная установка.

В данной конструкции несимметричное расположение модулей требует размещения балласта или иных технических решений для балансировки судна. Кроме того, плавучая установка не может применяться в акватории с ледовыми условиями.

Наиболее близкой к предложенному комплексу является морская установка для переработки природного газа на основании гравитационного типа (ОГТ) (WO 2021/106151 A1, опубликовано 03.06.2021), содержащая ОГТ в форме прямоугольного параллелепипеда, которое имеет верхнюю и нижнюю прямоугольные плиты и внутри которого расположены вертикальные стены и промежуточная горизонтальная плита, на которой в одном отсеке расположен резервуар или резервуары для сжиженного газа, также внутри ОГТ имеется балластный отсек, выполненный по всей длине ОГТ, а на верхней плите ОГТ на опорах установлены модули верхнего строения. В одном из вариантов выполнения по средней линии верхней плиты расположен модуль трубопроводов, а по обе стороны от него - модули технологического оборудования.

Недостатки данного сооружения заключаются в том, что модуль трубопроводов значительно больше по размерам, чем остальные модули верхнего строения, что затрудняет его установку, а расстояния между модулями увеличены для размещения насосов СПГ, что требует увеличить размеры сооружения, длину трубопроводов и кабелей.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение решает проблему расширения арсенала средств по производству СПГ в прибрежной зоне акватории с тяжелыми ледовыми условиями.

Техническим результатом изобретения является реализация его назначения - производство СПГ с помощью комплекса, расположенного на основании гравитационного типа (ОГТ).

Технический результат достигается комплексом по производству сжиженного природного газа (СПГ), содержащим основание гравитационного типа (ОГТ), на верхней плите которого расположены модули верхнего строения, включающие по меньшей мере один соединительный модуль, расположенный вдоль средней линии верхней плиты ОГТ, и модули оборудования, по меньшей мере часть из которых расположены в один ряд с каждой стороны от по меньшей мере одного соединительного модуля, а резервуары для хранения жидкостей расположены внутри ОГТ, при этом, согласно изобретению, комплекс содержит соединительные модули, расположенные в ряд вдоль средней линии верхней плиты ОГТ, модули оборудования включают:

- расположенные в первом ряду с одной стороны от соединительных модулей:

по меньшей мере один модуль приемных сооружений, установки стабилизации конденсата и установки удаления кислых газов и

по меньшей мере один модуль компрессоров смешанного хладагента;

- расположенные во втором ряду с другой стороны от соединительных модулей:

модули установок осушки газа, удаления ртути, выделения широкой фракции углеводородов и фракционирования и сжижения, а также

по меньшей мере один модуль компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя;

а также модули оборудования включают расположенные вдоль торца ОГТ

по меньшей один модуль электростанции,

по меньшей мере один модуль главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов и

по меньшей мере один модуль вспомогательных систем.

Кроме того, каждый модуль верхнего строения имеет рамно-связевый каркас, на ярусах которого установлено оборудование.

При этом на каждом соединительном модуле на нижнем главном ярусе расположены локальные подстанции и аппаратные КИП, на промежуточном ярусе - кабельные эстакады, на верхнем ярусе - трубопроводные эстакады и на открытом ярусе - аппараты воздушного охлаждения, расположенные выше всего оборудования модулей верхних строений.

Целесообразно, чтобы модуль главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов был расположен в ряду соединительных модулей, при этом на его открытом ярусе расположены аппараты воздушного охлаждения.

В предпочтительном варианте выполнения ОГТ имеет центральную часть и выступающую часть, центральная часть имеет форму прямоугольного параллелепипеда с указанной верхней плитой, а выступающая часть ОГТ расположена с боковых сторон центральной части по всему ее периметру и имеет вертикальные внешние стены, указанная нижняя плита является общей для выступающей и центральной частей ОГТ, а высота выступающей части меньше высоты центральной части.

При этом центральная часть ОГТ имеет внутренние продольные и поперечные стены, образующие отсеки, в части которых расположены указанные резервуары, и часть которых является балластными отсеками, а выступающая часть ОГТ имеет внутренние стены, перпендикулярные ее внешним стенам и образующие отсеки, часть которых является балластными отсеками.

Кроме того, в части отсеков, образованных внутренними продольными и поперечными стенами центральной части ОГТ, расположено вспомогательное оборудование.

Кроме того, модули верхних строений установлены на опорах, расположенных на верхней плите ОГТ над местами пересечения продольных и поперечных стен центральной части ОГТ.

ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 показана технологическая схема производства СПГ на предложенном комплексе

На фиг. 2 показана схема предложенного комплекса на ОГТ, вид сверху.

На фиг. 3 - поперечный разрез по А-А на фиг. 2.

На фиг. 4 - продольный разрез по Б-Б на фиг. 2.

На фиг. 5 - продольный разрез по В-В на фиг. 2.

На фиг. 6 - схема расположения основных отсеков ОГТ.

На фиг. 7 - схема расположения опор модулей верхнего строения на верхней плите ОГТ.

На фиг. 8 - схема несущих конструкций модуля верхнего строения.

На чертежах приняты следующие номера позиций:

1 - центральная часть ОГТ

2 - верхняя плита ОГТ

3 - выступающая часть ОГТ

4 - фундаментная плита ОГТ

5 - вертикальная стена ОГТ

6 - основные отсеки для резервуаров для хранения СПГ

7 - внутренние балластные отсеки

8 - внешние балластные отсеки

9 - опора верхнего строения

10 - крепление дна рядом с причалом

11 - основание для установки ОГТ

12 - резервуар для хранения СПГ

13 - опорная плита резервуара 12 для хранения СПГ

14 - вертикальная стена под опорной плитой 13

15 - резервуар (отсек) для хранения газового конденсата

16 - вспомогательные и инженерные отсеки

17 - резервуар (отсек) для хранения некондиционного газового конденсата

18 - прокладка

19 - пространство между верхней плитой 2 ОГТ и модулями 10 верхнего строения

20 - внутренние балластные отсеки под опорной плитой 13

21 - колонна модуля

22 - вертикальная связь модуля

23 - балка перекрытия модуля (ригель)

24 - главный ярус (палуба) верхнего строения

25 - причал для танкеров

26 - эстакада для соединения с берегом

27 - эвакуационный мостик

28 - модуль приемных сооружений, установки стабилизации конденсата и установки удаления кислых газов

29 - модуль установки осушки газа и установки удаления ртути

30 - модуль установки выделения широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и фракционирования

31 - модуль установки сжижения

32 - модуль компрессора смешанного хладагента (линия A)

33 - модуль компрессора смешанного хладагента (линия Б)

34 - модуль компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя

35 - соединительный модуль (1)

36 - соединительный модуль (2)

37 - соединительный модуль (3)

38 - соединительный модуль (4)

39 - модуль электростанции

40 - модуль главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов

41 - модуль вспомогательных систем

42 - промежуточный ярус верхнего строения

43 - верхний ярус верхнего строения

44 - открытый ярус верхнего строения

45 - аппараты воздушного охлаждения

46 - трубопроводные эстакады на соединительных модулях

47 - кабельные эстакады на соединительных модулях

48 - локальные подстанции и аппаратные КИП на соединительных модулях

ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комплекс по производству сжиженного природного газа (СПГ) на основании гравитационного типа (ОГТ) представляет собой техническое устройство полной заводской готовности, представляющее собой совокупность технологического, инженерного и вспомогательного оборудования для производства, хранения и отгрузки СПГ и газового конденсата.

Комплекс по производству СПГ на ОГТ изготавливается на специализированном предприятии и доставляется на место размещения методом буксировки в плавучем состоянии. ОГТ устанавливается на специально подготовленное основание на дне водного объекта. Во избежание размыва основания под ОГТ и дна акватории, на дне вокруг ОГТ может быть установлено крепление дна в виде габионов или иных изделий аналогичного назначения. ОГТ устанавливается у специализированного причала и соединяется с берегом посредством эстакад и мостиков, что обеспечивает прокладку коммуникаций на берег без применения подводных трубопроводов и/или протяженных надводных эстакад, легкий доступ к производственному комплексу и возможность быстрой эвакуации персонала. Размещение вблизи береговой линии обеспечивает более простую и дешевую интеграцию с береговыми объектами, в том числе с месторождением углеводородов, являющимся источником сырья для производственного комплекса.

Основными элементами комплекса являются основание гравитационного типа (ОГТ) и верхнее строение - технологическое оборудование в модульном исполнении.

Верхнее строение комплекса по производству СПГ состоит из модулей, на которых размещается технологическое и инженерное оборудование. Каждый модуль представляет собой отдельную, конструктивно законченную и пространственно-сформированную конструкцию с технологическим и/или инженерным оборудованием, трубопроводами, системами и сетями, предназначенными для осуществления одной или нескольких стадий технологического процесса по производству СПГ либо для обеспечения технологического процесса.

Модули поставляются к месту установки на ОГТ в виде изделий заданного уровня заводской готовности. Интеграция модулей в части соединения между собой и с оборудованием, установленным на ОГТ вне верхнего строения, производится после установки модулей на ОГТ.

Конструктивно каждый модуль 28-41 верхнего строения представляет собой объемную стальную рамно-связевую конструкцию с несколькими ярусами, наполненную оборудованием. Основными элементами рамно-связевого каркаса модуля (фиг. 8) являются вертикальные колонны 21, вертикальные связи 22 и балки 23 перекрытия с горизонтальными связями.

Для удобства обслуживания оборудования и перемещения персонала каждый модуль включает несколько ярусов (палуб). На каждом модуле предусмотрена как минимум одна лестничная клетка для перемещения персонала между ярусами, а также для эвакуации. Главный ярус 24 у всех модулей расположен на одной высоте, обеспечивая возможность объединить пути эвакуации и пути перемещения грузов через все верхнее строение, что позволяет снизить нагрузки на верхнюю плиту 2 ОГТ. Остальные ярусы 42-44 модулей верхнего строения варьируются по высоте в зависимости от оборудования и функционального назначения модуля. Ярусы модулей, расположенных рядом, могут соединятся переходными мостиками.

Каждый модуль имеет индивидуальное назначение в рамках технологического процесса по производству СПГ и оснащен индивидуальным составом оборудования (фиг. 1). В зависимости от установленного на модули оборудования, они делятся на модули оборудования и соединительные модули.

Модули оборудования включают:

технологические модули (в данном примере 7 шт.), на которых осуществляются основные технологические процессы по производству СПГ, и

модули инженерных систем (в данном примере 3 шт.), на которых расположены источники электроснабжения и инженерные системы.

Соединительные модули (в данном примере 4 шт.) включают трубопроводные и кабельные эстакады, локальные подстанции и аппаратные КИП, а также аппараты воздушного охлаждения.

Технологические модули размещены в два ряда вдоль верхней плиты 2 ОГТ по обеим ее сторонам, соединительные модули расположены между ними вдоль верхней плиты 2 ОГТ, а инженерные модули сгруппированы на одной из торцевых сторон ОГТ (фиг. 2 - 4).

Такое расположение обеспечивает рациональное размещение оборудования в соответствии с последовательными стадиями технологического процесса по производству СПГ. При этом инженерные модули отделены от остальной части верхнего строения противопожарными и взрывозащитными стенами, а технологические модули отделены противопожарными и взрывозащитными стенами друг от друга, что позволяет минимизировать расстояния между модулями и уменьшить размер производственного комплекса при сохранении высокого уровня пожаро- и взрывобезопасности.

Технологические модули:

1. Модуль 28 приемных сооружений, установки стабилизации конденсата и установки удаления кислых газов, на котором производится прием сырьевого газа, регулирование давления, сепарация от конденсированных жидкостей (углеводородов и воды), удаление из сырьевого газа двуокиси углерода, сероводорода и метанола, а также стабилизация газового конденсата. Модуль 28 расположен со стороны ОГТ, обращенной к причальной набережной.

2. Модуль 29 установки осушки газа и установки удаления ртути, на котором из сырьевого газа удаляется ртуть, влага и остатки метанола.

3. Модуль 30 установки выделения широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и фракционирования, на котором производится удаление из газа тяжелых углеводородов перед подачей на сжижение. Полученные жидкие углеводороды стабилизируются и частично фракционируются с получением фракций этана, пропана и бутанов.

4. Модуль 31 установки сжижения, на котором производится охлаждение и дросселирование газа, продуктом которого является сжиженный природный газ (СПГ).

Модули 29, 30 и 31 расположены вдоль стороны ОГТ, обращенной к акватории.

5. Модуль 32 компрессора смешанного хладагента (линия A), на котором производится подготовка и сжатие трех различных смешанных хладагентов с применением центробежных компрессоров с газотурбинным приводом. Тепло выхлопов газовых турбин может утилизироваться для нагрева теплоносителей.

6. Модуль 33 компрессора смешанного хладагента (линия Б), на котором производится подготовка и сжатие трех различных смешанных хладагентов с применением центробежных компрессоров с газотурбинным приводом. Тепло выхлопов газовых турбин может утилизироваться для нагрева теплоносителей.

Модули 32 и 33 расположены вдоль стороны ОГТ, обращенной к причальной набережной.

7. Модуль 34 компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя, на котором осуществляется сжатие и распределение отпарного газа, подготовка топливного газа, подготовка и нагрев теплоносителей. Модуль 34 расположен со стороны ОГТ, обращенной к акватории.

Модули инженерных систем:

1. Модуль 39 электростанции, на котором осуществляется выработка электроэнергии с помощью генераторов с приводами от газовых турбин. Тепло выхлопов газовых турбин может утилизироваться для нагрева теплоносителей.

2. Модуль 40 главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов, на котором размещаются источники бесперебойного энергоснабжения и аппаратная КИП, а также аппараты воздушного охлаждения.

3. Модуль 41 вспомогательных систем, на котором размещаются системы снабжения воздухом и азотом - воздушные компрессоры, воздухоразделительная установка, осушитель воздуха и другое оборудование.

Модули 39, 40 и 41 расположены в ряд вдоль торца ОГТ.

Распределение установок по модулям может быть различным. Здесь приведен один из примеров наполнения модулей оборудованием.

Соединительные модули 35, 36, 37, 38, расположенные в ряд вдоль верхней плиты ОГТ, имеют схожую компоновку и набор оборудования (фиг. 5):

На главном ярусе 24 расположены локальные подстанции и аппаратные КИП 48;

На промежуточном ярусе 42 - кабельные эстакады 47;

На верхнем ярусе 43 - трубопроводные эстакады 46;

На открытом ярусе 44 - аппараты воздушного охлаждения 45.

В тоже время состав оборудования на каждом соединительном модуле 35, 36, 37, 38 является индивидуальным, в зависимости от производственных процессов на соседних технологических модулях. В частности, локальные подстанции и аппаратные КИП 48 обеспечивают работу оборудования на технологических модулях, расположенных по обе стороны от каждого из соединительных модулей 35, 36, 37, 38, что обеспечивает оптимальное расположение распределительных устройств и повышение быстродействия оборудования.

Размещение значительной части кабельных и трубопроводных эстакад 46, 47 на соединительных модулях 35, 36, 37, 38 позволяет оптимизировать трубопроводные и кабельные связи между модулями, уменьшить протяженность кабелей и трубопроводов, а также освободить на технологических модулях место для размещения оборудования.

Аппараты 45 воздушного охлаждения на открытом ярусе 44 соединительных модулей 35, 36, 37, 38 являются частью технологических установок, расположенных на технологических модулях. Соединительные модули 35, 36, 37, 38 расположены в центральной части верхнего строения вдоль средней линии ОГТ и имеют наибольшую высоту по сравнению с соседними технологическими модулями, причем на самом высоком открытом ярусе 44 соединительных модулей 35, 36, 37, 38 расположены аппараты 45 воздушного охлаждения. Размещение аппаратов 45 воздушного охлаждения на самой высокой части верхнего строения обеспечивает наиболее эффективное рассеивание тепла в атмосферу.

Модуль 40 главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов также размещается по средней линии ОГТ и имеет значительную высоту, поэтому на нем также установлены аппараты 45 воздушного охлаждения.

ОГТ представляет собой объемную железобетонную конструкцию, выполняющую функцию хранилища для добываемого и переработанного сырья, а также вспомогательных веществ и материалов, служащую основанием для верхнего строения производственного комплекса и предназначенную для установки на дне водного объекта под действием собственного веса. Центральная часть 1 ОГТ имеет форму прямоугольного параллелепипеда и имеет верхнюю плиту 2 (фиг. 2).

С боковых сторон центральной части 1 по всему периметру расположена выступающая часть 3 ОГТ с вертикальными внешними стенами. Центральная и выступающая части 1 и 3 ОГТ имеют общую нижнюю фундаментную плиту 4, а высота выступающей части 3 меньше высоты центральной части 1 ОГТ (фиг. 3, 4).

Центральная часть 1 ОГТ разделена на отсеки вертикальными продольными и поперечными стенами 5 (фиг. 3 - 6). Часть отсеков, например, отсеки 6 и 15 используются для хранения продукции - СПГ и конденсата, а часть отсеков, например, отсеки 7 и 20 - для размещения водяного балласта. Выступающая часть 3 ОГТ разделена вертикальными стенами 5, перпендикулярными ее внешним стенам, на отсеки, при этом отсеки 8, расположенные по периметру ОГТ, также включены в балластную систему.

На верхней плите ОГТ 2 расположены железобетонные опоры 9, на которых установлены модули 28-41 верхнего строения.

ОГТ имеет способность находиться в плавучем состоянии при транспортировке по акватории на место установки интегрированного производственного комплекса и может выдержать воздействие льда в акватории с ледовым режимом. Переход ОГТ от плавучего состояния к стационарному на месте установки на основание 11 обеспечивается за счет заполнения водой балластных отсеков 7, 8 и 20.

Железобетонные стены 5 также играют роль несущих конструкций, передающих нагрузку от верхнего строения на опорную плиту 13 и основание 11, поэтому опоры 9 верхнего строения расположены над пересечениями вертикальных продольных и поперечных стен 5 ОГТ.

Резервуары для хранения СПГ, газового конденсата и расходных материалов размещаются в отсеках ОГТ. В центральной части ОГТ 1 размещено несколько резервуаров, конструктивное исполнение которых зависит от свойств хранимого вещества. Для хранения СПГ применяются резервуары мембранного типа. В этом случае внутрь бетонного отсека 6 устанавливается резервуар 12 (фиг. 3, 5), состоящий из металлической мембраны из нержавеющей стали или инвара (железоникелевого сплава), отделенной от бетонных конструкций слоем теплоизоляции. Слой теплоизоляции располагается прямо на верхней и промежуточной опорной плитах 2 и 13 и стенах 5 ОГТ, передавая нагрузки от резервуара 12 и содержащегося в нем СПГ на указанные ограждающие конструкции. Таким образом, плиты и стены ОГТ являются несущими конструкциями мембранных резервуаров, образуя единую конструкцию с ними. Для предотвращения утечек днище и боковые поверхности мембранных резервуаров 12 содержат вторичный барьер в виде дополнительной мембраны, установленной внутри слоя теплоизоляции.

Для хранения СПГ используются два резервуара 12 емкостью по 115 тыс. м3, каждый из которых размещается в отдельном отсеке 6 размерами 135 × 40 × 24 м.

Для хранения конденсата, могут использоваться бетонные отсеки 15 и 17 ОГТ, ограждающие конструкции которых играют роль защитного барьера. Отсек 15 для хранения стабилизированного конденсата имеет емкостью 75 тыс. м³ при размерах 135 × 30 × 30 м. Отсек 17 используется для хранения некондиционного конденсата, имеет вместимостью 5 тыс. м³ и размеры 30 × 8 × 30 м.

Хранение конденсата осуществляется «мокрым» способом, на водяной подушке. В этом случае, нижний слой хранимого продукта, толщиной около одного метра, рассматривается как зона смешивания, которая обеспечивает гарантированное разделение воды и хранимого продукта в ходе грузовых операций. В отсеках 15 и 17 создается небольшое избыточное давление (по сравнению с нормальным атмосферным давлением) за счет азотной подушки в верхней части отсеков, что препятствует проникновению воздуха в отсеки 15, 17 и исключает возможность формирования пожаро- и взрывоопасной газовой смеси с парами хранимой углеводородной продукции.

Для хранения сточных вод, деминерализованной воды, промывочной воды, абсорбента, бутана и пропана применяются самонесущие резервуары, установленные в отсеках ОГТ.

Расположение резервуаров сред (сжиженный газ, дизельное топливо, пропан, бутан, этан, вода) в ОГТ выполнено максимально близко к соответствующим модулям, в которых эти среды используются, что позволяет оптимизировать длины и массы трубопроводов, кабелей электрообогрева и изоляции.

Причал 25 для отгрузки СПГ и конденсата интегрирован с конструкцией ОГТ и верхнего строения. На выступающей части 3 с мористой стороны ОГТ установлены отбойные устройства и технологическая площадка со стендерами и иным морским и технологическим оборудованием, обеспечивающим отгрузку СПГ и конденсата. На мористой стороне ОГТ размещены швартовные устройства для швартовки танкера. В акватории рядом с причалом 25 может быть предусмотрено крепление дна 10, защищающее донный грунт от размыва винтами судов.

С берегом интегрированный производственный комплекс на основании гравитационного типа соединяется двумя эстакадами 26 (фиг. 2 и 3), по которым проложены трубопроводы и кабельные трассы. На месте выхода эстакад на берег расположена отсечная арматура на трубопроводах, соединяющих производственный комплекс с месторождением и другими объектами. Также имеются три эвакуационных мостика 27 (фиг. 2), через которые производится перемещение персонала, а при необходимости - эвакуация. Эстакады и мостики представляют собой стальные мостовые конструкции, установленные на опорах. Опоры с одной стороны располагают на верхней плите 2 ОГТ, с другой - на причальной набережной.

Технологический процесс комплекса по производству СПГ на ОГТ (фиг. 1) не имеет принципиальных отличий от процессов по сжижению газа с применением смешанного хладагента, которые применяются на береговых заводах. Сырьевой газ и конденсат с месторождения поступают по трубопроводам через эстакаду 26 в модуль 28 приемных сооружений, где производится прием сырьевого газа и регулирование давления, сепарация от конденсированных жидкостей (углеводородов и воды), удаление из сырьевого газа двуокиси углерода, сероводорода, метанола и прочих примесей, а также стабилизация газового конденсата. В технологическом процессе задействованы аппараты воздушного охлаждения, установленные на открытом ярусе соединительного модуля 35. Стабилизированный газовый конденсат поступает на хранение в резервуары 15 и 17, расположенные в ОГТ, а подготовленный сырьевой газ подается на модуль 29 установки осушки газа и установки удаления ртути, на котором из сырьевого газа удаляется ртуть, влага и остатки метанола, после чего газ поступает на модуль 30 установки выделения широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и фракционирования. В технологическом процессе задействованы аппараты воздушного охлаждения, установленные на открытом ярусе соединительного модуля 35. На модуле 30 установки выделения ШФЛУ и фракционирования из подготовленного газа выделяются тяжелые углеводороды перед подачей на сжижение. Полученные жидкие углеводороды стабилизируются и частично фракционируются с получением фракций этана, пропана и бутанов для восполнения компонентов смешанного хладагента. Для хранения указанных компонентов в ОГТ предусмотрены отдельные резервуары. Стабилизированные тяжелые углеводороды подаются в резервуары для хранения газового конденсата. Газ, подготовленный в модулях 28-30, подается на модуль 31 установки сжижения, где последовательно расположены три спиральновитых теплообменника, в которых производится охлаждение газа с последующим дросселированием и получением сжиженной фракции (СПГ) и отпарного газа. Сжиженный газ поступает в резервуары 12 для хранения СПГ, расположенные в ОГТ. Охлаждение газа в теплообменниках осуществляется за счет трех различных по составу смешанных хладагентов (СХ 1, СХ 2, СХ 3), представляющих собой смеси азота, метана, этана, пропана и бутана. В технологическом процессе задействованы аппараты 45 воздушного охлаждения, установленные на открытых ярусах соединительных модулей 36, 37, 38.

Подготовка и сжатие хладагента осуществляется на модулях 32 и 33 компрессоров смешанного хладагента. Воздушное охлаждение хладагента после выхода из компрессора осуществляется в аппаратах 45 воздушного охлаждения на соединительных модулях 36, 37 и 38, через которые также осуществляется циркуляция хладагента между модулем 31 установки сжижения и модулями 32 и 33 компрессоров смешанного хладагента.

Каждый их трех холодильных циклов смешанного хладагента оснащен двумя параллельными линиями А и Б, установленными на разных модулях - линия А на модуле 32 компрессоров смешанного хладагента, линия Б на модуле 33 компрессоров смешанного хладагента.

При этом модули 32 и 33 компрессоров смешанного хладагента имеют одинаковую компоновку в части компрессоров - производительность компрессоров подобрана, исходя из режима работы 2*50%, т.е. предусмотрен 100% резерв компрессоров. При этом компрессоры СХ 1 и СХ 2 на каждом из модулей 32 и 33 выполнены на одном валу и на одной раме и приводятся в движение от одного газотурбинного привода, что уменьшает количество газотурбинных приводов.

Для производства хладагента используются этан, пропан и бутан, которые извлекаются на модуле 30 установки выделения ШФЛУ и фракционирования и хранятся в резервуарах на ОГТ для обеспечения подпитки. Азот для производства хладагента производится на модуле 41 вспомогательных систем. Подпитка метаном обеспечивается за счет подготовленного сырьевого газа и отпарного газа.

Отпарной газ, который образуется в модуле 31 установки сжижения, в резервуарах для хранения СПГ, а во время отгрузки СПГ - также в танках судна-газовоза, подается на модуль 34 компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя, на котором осуществляется сжатие и распределение отпарного газа. Часть отпарного газа используется для подготовки топливного газа, основным потребителем которого являются газовые турбины, установленные на модуле 39 электростанции и на модулях 32 и 33 компрессоров смешанного хладагента.

Газовые турбины оснащены установками утилизации отходящего тепла, которое используется для нагрева теплоносителя. Отвод излишков теплоты из системы теплоносителя осуществляется через аппараты 45 воздушного охлаждения, размещенных на открытом ярусе модуля 40 главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов. Компактное расположение модулей, в которых размещены газовые турбины, установки утилизации тепла, система топливного газа и система теплоносителя, обеспечивает сокращение протяженности трубопроводов и эффективную утилизацию тепла.

В турбинных приводах компрессоров смешанного хладагента и в турбогенераторах электростанции применяются унифицированные газовые турбины, что упрощает и удешевляет эксплуатацию оборудования и его сервисное обслуживание.

Комплекс по производству сжиженного природного газа (СПГ) содержит основание гравитационного типа (ОГТ), на верхней плите которого расположены модули верхнего строения, включающие соединительные модули 35-38, расположенные вдоль средней линии верхней плиты 2 ОГТ, и модули оборудования, по меньшей мере часть из которых расположена в один ряд с каждой стороны от соединительных модулей 35-38. Внутри ОГТ расположены резервуары 12, 15, 17 для хранения жидкостей. Модули оборудования включают расположенные в первом ряду с одной стороны от соединительных модулей 35-37 модуль 28 приемных сооружений, установки стабилизации конденсата и установки удаления кислых газов и модуль 32 (33) компрессоров смешанного хладагента; расположенные во втором ряду с другой стороны от соединительных модулей 35-37 модули 29-31 установок осушки газа, удаления ртути, выделения широкой фракции углеводородов и фракционирования и сжижения, а также модуль 34 компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя; а также модули оборудования включают расположенные вдоль торца ОГТ модуль 39 электростанции, модуль 40 главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов и модуль 41 вспомогательных систем. Изобретение решает проблему расширения арсенала средств по производству СПГ в прибрежной зоне акватории с тяжелыми ледовыми условиями. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Комплекс по производству сжиженного природного газа (СПГ), содержащий основание гравитационного типа (ОГТ), на верхней плите которого расположены модули верхнего строения, включающие по меньшей мере один соединительный модуль, расположенный вдоль средней линии верхней плиты ОГТ, и модули оборудования, по меньшей мере часть из которых расположены в один ряд с каждой стороны от по меньшей мере одного соединительного модуля, а резервуары для хранения жидкостей расположены внутри ОГТ, отличающийся тем, что содержит соединительные модули, расположенные в ряд вдоль средней линии верхней плиты ОГТ, модули оборудования включают:

- расположенные в первом ряду с одной стороны от соединительных модулей:

по меньшей мере один модуль приемных сооружений, установки стабилизации конденсата и установки удаления кислых газов и

по меньшей мере один модуль компрессоров смешанного хладагента;

- расположенные во втором ряду с другой стороны от соединительных модулей:

модули установок осушки газа, удаления ртути, выделения широкой фракции углеводородов и фракционирования и сжижения, а также

по меньшей мере один модуль компрессоров отпарного газа, системы топливного газа и теплоносителя;

а также модули оборудования включают расположенные вдоль торца ОГТ

по меньшей один модуль электростанции,

по меньшей мере один модуль главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов и

по меньшей мере один модуль вспомогательных систем.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что каждый модуль верхнего строения имеет рамно-связевый каркас, на ярусах которого установлено оборудование.

3. Комплекс по п. 2, отличающийся тем, что на каждом соединительном модуле на нижнем главном ярусе расположены локальные подстанции и аппаратные КИП, на промежуточном ярусе – кабельные эстакады, на верхнем ярусе – трубопроводные эстакады и на открытом ярусе – аппараты воздушного охлаждения, расположенные выше всего оборудования модулей верхних строений.

4. Комплекс по п. 3, отличающийся тем, что модуль главного технического помещения и аварийных дизельных генераторов расположен в ряду соединительных модулей, при этом на его открытом ярусе расположены аппараты воздушного охлаждения.

5. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что ОГТ имеет центральную часть и выступающую часть, центральная часть имеет форму прямоугольного параллелепипеда с указанной верхней плитой, а выступающая часть ОГТ расположена с боковых сторон центральной части по всему ее периметру и имеет вертикальные внешние стены, указанная нижняя плита является общей для выступающей и центральной частей ОГТ, а высота выступающей части меньше высоты центральной части.

6. Комплекс по п. 5, отличающийся тем, что центральная часть ОГТ имеет внутренние продольные и поперечные стены, образующие отсеки, в части которых расположены указанные резервуары, и часть которых является балластными отсеками, а выступающая часть ОГТ имеет внутренние стены, перпендикулярные её внешним стенам и образующие отсеки, часть которых является балластными отсеками.

7. Комплекс по п. 5, отличающийся тем, что в части отсеков, образованных внутренними продольными и поперечными стенами центральной части ОГТ, расположено вспомогательное оборудование.

8. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что модули верхних строений установлены на опорах, расположенных на верхней плите ОГТ над местами пересечения продольных и поперечных стен центральной части ОГТ.