Втечнен природен газ (LNG): производство, съхранение, транспорт

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Съвременният глобален енергиен пазар е изключително нестабилен. Носи много новини и изненади. Най-"изненадващата" част са, разбира се, новите технологии. Те включват предимно шистовата революция и всичко, свързано с втечнения природен газ (LNG).

Технологиите и процесите в сектора на LNG се наблюдават отблизо от бизнес и политически общности по целия свят. Тектоничните промени в голямата световна политика понякога се дължат на технологичното развитие на производството на енергия и логистиката.

LNG технология

Втечненият газ се получава от природен газ чрез два физически процеса: компресия и охлаждане. В крайна сметка втечненият газ намалява по обем с шестстотин пъти.

Технологичният процес е многоетапен. Всеки етап е компресия от 5-10 пъти, последвано от охлаждане и прехвърляне към следващия етап. При преминаване от първия към предпоследния етап газът остава газ. Едва накрая се превръща в течностстъпки. За производството на един тон LNG газ са необходими около хиляда и половина кубични метра природен газ.

Технологичните етапи с компресия и охлаждане изискват значителни енергийни разходи, до 25% от общото количество втечнен газ.

Производствени нюанси

LNG инсталациите се различават по естеството на физическите процеси, върху които работят:

• дросел;
• турбо-разширител;
• turbine-vortex и др.

Днес в света се използват два метода за обработка:

1. Кондензация или компресия на газ на фона на постоянно налягане. Този метод вече не е сред ефективните поради високите енергийни разходи.
2. Методи за топлообмен, използващи хладилници или дросели въз основа на промени в температурата на газа.

Едно от най-важните технологични изисквания за производството на LNG газ е високото качество на топлоизолацията и топлообменното оборудване.

Ако говорим за процеса на производство на втечнен газ като цяло, тогава той се състои от четири задължителни и последователни етапа:

1. Производство на газ от сондажни платформи, доставка по тръбопровод до завод за втечняване.
2. Втечняване на газ, съхранение на LNG в специални съоръжения.
3. Изпращане на LNG до танкери с транспортиране по вода.
4. Разтоварване на LNG на терминали, съхранение, регазификация и доставка до потребителя.

LNG газ свойства

Физичните свойства на втечнения газ са уникални. Той водисамият той много кротко: в чистата си форма не гори и не избухва. Ако се постави в открито пространство при нормална температура, LNG ще започне да се изпарява тихо, смесвайки се с въздух.

Запалването е възможно, но само при определена концентрация на газ във въздуха: от 4,4 до 17%. Ако съдържанието на LNG във въздуха е под 4,4%, количеството газ за запалване ще бъде твърде малко. Ако концентрацията на газ във въздуха надвиши 17%, няма да има достатъчно кислород за пламъка. Това е основата на процеса на регазификация. Изпаряването става просто без кислород, тоест без въздух.

LPG logistics

Технологиите за доставка на LNG по никакъв начин не отстъпват на методите за неговото производство по отношение на тяхната динамика и напредък. Ако проведем, например, рейтинг на съвременните морски плавателни съдове по отношение на естетика и дизайн, тогава круизните лайнери изобщо няма да спечелят. Снежнобелите танкери за втечнен газ ще спечелят, поразяващи със своите размери, разнообразие и уникален дизайн.

Заводите за втечнен природен газ обикновено се намират близо до мястото, където се произвеждат. На този етап най-важният елемент е съхранението на LNG с най-сериозни технологични изисквания със задължителното им изпълнение. Крио резервоарите са изградени на принципа на съдовете на Дюар, предназначени да съхраняват вещества с температура, различна от нормалната. Основният елемент в такива съдове са двойни стени. Крио-цистерните за съхранение и транспортиране на LNG могат да бъдат разположени на морски танкери или специални превозни средства. За железопътен транспорт се използват специални вагони във форматакриотанк.

Ако LNG вече е претърпял регазификация, той се изпраща до потребителя по класически газопровод.

Кое е по-добро?

Отдавна се смята, че технологиите за транспортиране на LNG са по-изгодни от конвенционалните тръбопроводи на дълги разстояния, надвишаващи няколко хиляди километра.

В Русия Газпром е най-загрижен за производството на втечнен природен газ. Според водещите му експерти руският втечнен природен газ вече е започнал да бъде ненужна конкуренция на тръбопроводния метод. Един от аргументите е липсата на експортно мито и данък върху добива на полезни изкопаеми на същия Ямал LNG. Тази ситуация се нарича „загуба на бюджетна ефективност“.

Изглежда, че президентът Владимир Путин е намерил компромисно решение. Той също не вижда нищо добро в конкуренцията между двата вида руски природен газ. В същото време технологиите за втечнен природен газ трябва да се популяризират на вътрешния пазар на страната, за да се преустрои общественият транспорт към нов вид гориво - природният газ. В допълнение към автобусите, в Русия има много потребители на LNG, предимно жители на отдалечени райони, където няма газопроводи и няма да има.

руски LNG

Сахалин-2 и Ямал LNG са две работещи завода за втечняване на газ в Русия през 2018 г. Първото и най-старо предприятие е заводът в Сахалин, който е собственост на Shell, Mitsubishi и Mitsui, а контролният пакет принадлежи на Газпром.

Производство на нефт и свързан газ, иПроизводството на LNG също се извършва при условията на специално споразумение за споделяне на продукцията. Заводът за втечнен природен газ беше пуснат в експлоатация през 2009 г., той стана първото руско предприятие от този профил.

По-малкият брат е вторият завод, собственост на Новатек. Това е проектът Yamal LNG, който от самото начало беше фокусиран върху износа на втечнен газ. В рамките на него ще бъдат изградени и пуснати в експлоатация пет товарни терминала с огромен годишен общ капацитет до 58 милиона тона.

US Gas

САЩ са не само родината на технологиите за намален газ, но и най-големият производител на LNG от собствената си суровина. Ето защо, когато администрацията на Доналд Тръмп стартира амбициозния енергиен план America First, за да превърне страната в основна енергийна сила в света, това трябва да бъде взето под внимание от всички играчи на глобалната газова платформа.

Този вид политически обрат в САЩ не беше голяма изненада. Позицията на републиканците в САЩ относно въглеводородите е ясна и проста. Това е евтина енергия.

Прогнозите за износа на втечнен природен газ от САЩ са много различни. Най-голямата интрига в търговските "газови" решения се развива в страните от ЕС. Пред нас се разгръща картина на най-силната конкуренция между руския „класически“газ през „Северен поток 2“и американския вносен LNG. Много европейски страни, включително Франция и Германия, виждат настоящата ситуация като отлична възможност за диверсификация на източниците на газ в Европа.

Що се отнася до азиатския пазар, търговската война между САЩ и Китай доведе до пълен отказ на китайските енергийни инженери от внос на американски LNG. Този ход открива огромни възможности за доставка на руски газ по тръбопроводи за Китай за дълго време и в огромни обеми.

Безопасност при използване на LNG

Безопасността в много индустрии се превърна в скучна рутина. Това отношение не се отнася по никакъв начин за производството на втечнен газ, както и за всичко свързано с думата "газ".

Основните рискове са свързани с общата запалимост на газа като цяло. Запалимостта на LNG е с порядък по-ниска, разбира се. Правилата за безопасност на LNG се фокусират върху разливането и изпаряването на LPG. Ако например в танкер за втечнен природен газ се излее нов газ с различна плътност (това се случва), течностите могат да се отделят без смесване. В този случай по-плътният газ ще се утаи на дъното с образуването на две кухини с независима циркулация на течности. Течностите в крайна сметка се смесват по време на конвективен обмен. Ако се случи бързо, започва стратификация: LNG се изпарява бързо и обилно. За да се предотврати това, се използват специални устройства за контролирано смесване и специални методи за пълнене на резервоари.

Предимства на LNG: Резюме

Започнете с ползите от използването на LNG на вътрешния пазар. Използването на втечнен газ в котелни е най-оптималният вид гориво: най-висока калоричност, максимална ефективност и много умерена цена, което в крайна сметкасе оказва дори по-икономичен от мазута.

LNG логистиката е лесно обвързана с котелни от всяка локализация, включително и най-отдалечените точки, благодарение на добре развитото производство на транспортни средства за LNG под формата на крио-цистерни с различни конфигурации.

Тъй като LNG гори по-ефективно от въглищата или мазута, вредните емисии в атмосферата са минимални: димните газове не съдържат прахови частици или серни съединения.

От гледна точка на износа на втечнен природен газ и развитието на световния енергиен пазар, ВПГ и неговото производство стават все по-приоритетен фактор за най-големите икономики в света, включително Франция, Южна Корея, Испания и др. Световният потребител на втечнен газ е Япония, чийто внос на газ е 100% LNG.