USD ЦБ — 65,49 −0,33
EUR ЦБ — 75,42 −0,00
Brent — 80,16 +0,69%
воскресенье 21 октября 11:54

Техническая библиотека

Энергоресурсы, топливо // Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения,

Сжиженный природный газ (СПГ) - природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до −160 °C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.

На 75-99 % состоит из метана. Температура кипения −158…−163 °C.

В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.

 

Для использования подвергается испарению до исходного состояния.

При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

 

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.

При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

1 тонна СПГ - это примерно 1,38 тыс м3 природного газа.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень.

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.

Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии - до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

- конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости

- теплообменные процессы: рефрижераторный - с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 - 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м3 газа.

 

Недостаток технологии дросселирования - низкий коэффициент ожижения - до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

- каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,

- цикл с двойным хладагентом - смесью этана и метана,

- расширительные циклы сжижения.

 

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа.

- для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products;

- технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips;

использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях;

- локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ);

- использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры.

- использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

 

Процесс сжижения газа:

процесс сжижения газа

Оборудование СПГ-завода:

- установка предварительной очистки и сжижения газа,

- технологические линии производства СПГ.

- резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара.

- для загрузки на танкеры - газовозы,

- для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

 

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50 % энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа).

При этом используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.

При этом дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

 

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.

На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.

При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.

Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.

Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.

Для использования СПГ подвергается регазификации - испарению без присутствия воздуха.

 

СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ - это процесс, включающий в себя несколько этапов:

- морской переход танкера - газовоза;

- автодоставка с использованием спецавтотранспорта;

-  ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн.

- регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

 

 

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия - 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия - 24,2 млрд м³; Алжир - 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония - 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США - 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

 

Производство СПГ в России

На 2018 г в РФ действует 2 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi - 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

 

2м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания Новатэк, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ - завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

До 2020 г в США будут введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке начнется противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.


Neftegaz.RU context