Разработка комплексного метода оптимизации размещения станций газоснабжения сжиженным углеводородным газом

• Автор: Котельников, Николай Стефанович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ технологических процессов хранения, доставки потре4 бителю, использования сжиженного углеводородного газа и их

воздействия на окружающую среду

1.1. Общая характеристика сжиженных углеводородных газов.

1.2. Количественный состав углеводородных сжиженных газов и загрязняющих веществ, выделяющихся в окружающую среду от объектов хранения и снабжения углеводородными сжиженными газами.

1.3. Выбор типа газоснабжающих установок и их размещение.

1.4. Анализ математических моделей процессов загрязнения окружающей среды при производстве, хранении, доставки и использовании сжиженных углеводородных газов.

1.5. Анализ известных экологических и техникоэкономических

параметров оптимизации размещения объектов СУГ.

1.6. Выводы по первой главе

1.7. Цель и задачи исследования
Глава 2. Комплексная многокритериальная оптимизация размещения объектов сжиженного аза
2.1. Технологический процесс снабжения сжиженным газом потребителя
от газонаполнительных станций и газонаполнительных пунктов.
2.2. Разработка математической модели снабжения абонентов сжиженным газом
, 2.3. Требования к выбору площадки под строительство объекта СУГ
и его подключению к коммуникациям
2.4. Выводы по второй главе
Глава 3. Математическое моделирование экологического воздействия объектов сжиженного газа на окружающую среду.
3.1. Математическое моделирование экологически безопасного размещения базы хранения углеводородных сжиженных газов и объектов снабжения
3.2. Сопряженные уравнения диффузии
3.3. Оптимизация размещения объектов сжиженного газа по экологическим параметрам
3.3.1. Расчет концентрации выбросов углеводородов от газонаполнительной станцией сжиженного газа в произвольной точке.
3.3.2. Расчет концентраций в произвольной точке при равномерном выбросе загрязняющих веществ в окружающую среду.
3.3.3. Оптимальное размещение объектов снабжения сжиженным углеводородным газом по экологическим параметрам.
3.3.4. Оптимальное размещение объектов снабжения СУГ при наличии нескольких экологически охраняемых объектов
3.4. Выводы по 3 главе
Глава 4. Экспериментальная проверка адекватности математических моделей реальным условиям загрязнения окружающей среды от объектов сжиженного углеводородного газа
4.1. Цель и программа проводимых экспериментов. Общая характеристика источников загрязнения
4.1. 1. Цель и программа проводимых экспериментов.
4.1.2. Характеристика источников выбросов загрязняющих веществ на объектах СУГ, исследуемых в работе.
4.1.3. Виды наблюдений и приборное обеспечение
4.1.4. Погрешность экспериментальных исследований
4.2. Обсуждение результатов экспериментальных исследований приземных концентраций загрязняющих веществ на КБСУГ и АГЗС
4.3. Выводы по четвертой главе.
Глава 5. Разработка методики комплексной оптимизации при проектировании систем газоснабжения от объектов сжиженного газа
5.1. Разработка целевой функции оптимизационной задачи размещения объектов СУГ
5.2. Методика оптимизации объектов СУГ на основе
математических моделей
5.3. Алгоритм и блоксхема оптимизации объектов СУГ на основе рассмотренных выше математических моделей.
5.4. Практическое приложение алгоритма расчета техникоэкономических показателей проектируемых объектов СУГ
5.5. Мониторинг экологического воздействия баз СУГ на окружающую природную среду и приборное обеспечение.
5.6. Выводы по пятой главе
Общие выводы
Литература


Во второй главе представлено математическое моделирование многокомпонентной оптимизации размещения станций сжиженного газа, газовых автозаправок и технологических процессов по его производству. В третьей главе рассмотрена математическая модель экологического воздействия газонаполнительных станций сжиженного газа, автомобильных газозаправок на окружающую среду. В четвертой главе проводятся экспериментальные исследования по проверке адекватности математических моделей, рассмотренных в третьей главе, а также по экспериментальному подтверждению многокомпонентных параметров оптимизации станций сжиженного газа и его потребителей. В пятой главе представлено практическое приложение основных теоретических и экспериментальных концепций по проектированию станций сжиженного газа, автомобильных газовых заправочных станций и других объектов сжиженного газа на основе многокритериальной оптимизации. Сжиженный газ находит все большее применение. Это вызвано удобством обслуживания абонентов, проживающих на значительных расстояниях от магистральных стационарных газопроводов, так как подвод магистральных газопроводов к индивидуальным потребителям на большие расстояния экономически не рентабелен. Кроме того, следует отметить и более высокую удельную теплоту сгорания сжиженного газа по сравнению со стационарным природным газом, что делает перспективным использование сжиженного газа в промышленности и для бытовых нужд. Технологическая схема распределения сжиженных углеводородных газов СУГ включает доставку газа с газоперерабатывающих заводов на газонаполнительные станции ГНС, слив СУГ на ГНС в емкости резервуарного парка, расфасовка его в емкости различного объема, доставка СУГ потребителям или на газонаполнительный пункт ГНИ или на промежуточный склад баллонов . Основным объектом снабжения сжиженным газом являются ГНС, куда СУГ поступает с кустовых баз КБСУГ железнодорожным, водным, автомобильным транспортом или по газопроводам, а также газонаполнительные пункты ГНП. Чаще всего СУГ доставляется автомобильным транспортом, оборудованным автоцистернами типа ЦППЗ1 емкость 8 т, ППЦТ емкость 5т и ЗИЛ 0 АЦТ8 емкость 3 т. На ГНП происходит заправка СУГ в баллоны. Пункт оборудован насосами НПСГ , установкой полуавтоматического наполнения баллонов УПНБ 4. Слив СУГ с автоцистерн происходит по газопроводу, соединенному с УПНБ. На УПНБ одновременно наполняются 6 баллонов. Контроль за наполнением осуществляется весовым способом в баллон наполняется кг Ч СУГ. В настоящее время в импортном исполнении разработана автоматическая система заполнения баллонов. В такой установке при переполнении излишки газа не стравливаются в атмосферу, а собираются в емкости. Незначительные утечки газа возможны в клапанных системах контроля. Слив неиспарившихся остатков из баллонов происходит в подземный резервуар АРУ4,2 м3, откуда автотранспортом ЗИЛ 0 АЦТ8 конденсат отправляется на КБСУГ. Частично неиспарившиеся остатки используются для собственных нужд предприятия при сжигании в АОГВ. Марки сжиженных углеводородных газов, предназначенных в качестве топлива для коммунальнобытового потребления, автомобильного транспорта и других целей, согласно стандарту ГОСТ 8 приведены в табл. Анализ состава углеводородных сжиженных газов показывает, что в основном их компонентами являются пропан, бутан либо их смесь, а также добавки этилена, пропилена, бутилена в табл. БТ. Жидкий остаток содержит в основном углеводороды в т. С5 и выше не более 2 , а в СБТЗ не более 1. I С составляет не более 1,6 МПа, а при I С 0, МПа смесь СПБТЗ. Если сжиженный газ содержит менее 0,2 меркаптановой серы, то его одорируют, добавляя в смесь этилмеркаптан. V Сжиженные углеводородные газы, как это следует из табл. Таблица 1. СПБТЗ Смесь пропанбутан техническая зимняя для коммунальнобытового потребления 1 4 0,5, в т. СПБТЛ Смесь пропан бутан техническая летняя для коммунальнобытового потребления и для других целей 2 6 Не нормируется 0,5, в т. БТ Бутан технический для коммунальнобытового потребления и для других целей 3 6 Не нормируется 0,5, в т.