Откуда берется сжиженный газ? - VITC33.RU

Откуда берется сжиженный газ?

Как и зачем сжижают газ: технология производства и сфера использования сжиженного газа

Связанные с добычей, транспортировкой и переработкой природного газа технологии развиваются стремительными темпами. И у многих сегодня на слуху аббревиатуры СПГ (LPG) и СУГ (LNG). Практически через день в новостях в том или ином контексте упоминается природное газовое топливо.

Но, согласитесь, чтобы иметь четкое понимание о происходящем, важно изначально разобраться, как сжижается газ, зачем это делается и какую выгоду дает либо не дает. А нюансов в данном вопросе существует масса.

Чтобы произвести сжижение газообразных углеводородов, строятся крупные высокотехнологичные заводы. Далее мы внимательно разберемся: для чего все это нужно и как происходит.

Зачем сжижают природный газ?

Из недр земли голубое топливо добывается в виде смеси из метана, этана, пропана, бутана, гелия, азота, сероводорода и других газов, а также различных их производных.

Часть из них применяется в химической промышленности, а часть сжигается в котлах или турбинах для генерации тепловой и электрической энергии. Плюс некоторый объем добытого используется в качестве газомоторного горючего.

Основная причина сжижения природного газа – упрощение его перевозки на дальние расстояния. Если потребитель и скважина добычи газового топлива находятся на суше недалеко друг от друга, то проще и выгодней проложить между ними трубу. Но в ряде случаев магистраль строить выходит слишком дорого и проблематично из-за географических нюансов. Поэтому и прибегают к различным технологиям получения СПГ либо СУГ в жидком виде.

Экономика и безопасность перевозок

После того как газ сжижен, он уже в виде жидкости закачивается в специальные емкости для перевозки морским, речным, автомобильным и/или железнодорожным транспортом. При этом технологически сжижение является достаточно затратным с энергетической точки зрения процессом.

На разных заводах на это уходит до 25% от исходного объема топлива. То есть для выработки нужной по технологии энергии приходиться сжигать до 1 тонны СПГ на каждые его три тонны в готовом виде. Но природный газ сейчас сильно востребован, все окупается.

Пока природный газ находится в состоянии жидкости, он не горюч и взрывобезопасен. Только после испарения в ходе регазификации, полученная газовая смесь оказывается пригодна для сжигания в котлах и варочных плитах. Поэтому, если СПГ или СУГ используются как углеводородное топливо, то их обязательно приходится регазифицировать.

Использование в различных сферах

Чаще всего термины «сжиженный газ» и «сжижение газа» упоминаются в контексте перевозки углеводородного энергоносителя. То есть сначала происходит добыча голубого топлива, а потом его преобразование в СУГ или СПГ. Дальше полученную жидкость перевозят и после вновь возвращают в газообразное состояние для того или иного применения.

СУГ из пропан-бутана в основном используют в качестве:

  • газомоторного топлива;
  • горючего для закачки в газгольдеры автономных систем отопления;
  • жидкостей для заправки зажигалок и газовых баллонов емкостью от 200 мл до 50 л.

СПГ обычно производят исключительно для перевозки на дальние расстояния. Если для хранения СУГ достаточно емкости, способной выдержать давление в несколько атмосфер, то для сжиженного метана требуются специальные криогенные резервуары.

Оборудование для хранения СПГ отличается высокой технологичностью и занимает много места. Использовать такое топливо в легковых автомобилях не выгодно из-за дороговизны баллонов. Грузовики на СПГ в виде единичных экспериментальных моделей уже по дорогам ездят, но в сегменте легковушек это «жидкое» горючее вряд ли в ближайшем будущем найдет себе широкое применение.

Сжиженный метан как топливо сейчас все чаще используется при эксплуатации:

  • железнодорожных тепловозов;
  • морских судов;
  • речного транспорта.

Помимо использования в качестве энергоносителя LPG и LNG также применяются непосредственно в жидком виде на газо-нефтехимических заводах. Из них делают различные пластмассы и иные материалы на углеводородной основе.

Технологии получения СУГ и СПГ

Чтобы перевести метан из газового состояния в жидкое, его необходимо охладить до -163 °С. А пропан-бутан сжижается уже при -40 ° С. Соответственно технологии и затраты в обоих случаях сильно различаются.

Для сжижения природного газа используются следующие технологии от разных фирм:

  • AP-SMR (AP-X, AP-C3MR);
  • Optimized Cascade;
  • DMR;
  • PRICO;
  • MFC;
  • GTL и др.

В основе всех них лежат процессы компримирования и/или теплового обмена. Операция по сжижению происходит на заводе в несколько этапов, в ходе которых газ постепенно сжимается и охлаждается до температуры перехода в жидкую фазу.

Подготовка газовой смеси

Перед тем как начать сжижать сырой природный газ, из него требуется удалить воду, гелий, водород, азот, соединения серы и другие примеси. Для этого обычно применяют адсорбционную технологию глубокой очистки газовой смеси путем пропускания ее через молекулярные сита.

Затем происходит второй этап подготовки исходного сырья, в ходе которого удаляются тяжелые углеводороды. В итоге в газе остаются лишь этан и метан (либо пропан и бутан) с объемом примесей менее 5%, чтобы уже эту фракцию начать охлаждать и сжижать.

Фракционирование позволяет избавиться от вредных примесей и выделить только основной газ для последующего сжижения. При давлении 1 атм температура перехода в жидкое состояние у метана -163 °С, у этана -88 °С, у пропана -42 °С, а у бутана -0,5 °С.

Как раз эти температурные различия и объясняют причину, зачем разделяют на фракции и только потом сжижают газ, поступающий на завод. Единой технологии сжижения для всех типов газообразных углеводородных соединений не существует. Для каждого из них приходится строить и применять свою технологическую линию.

Основной процесс сжижения

Основой для перевода газ в жидкое состояние служит холодильный цикл, в ходе которого тем или иным хладагентом теплота переносится от среды с низкой температурой к среде с более высокой. Процесс этот многоступенчатый и требует наличия мощных компрессоров для расширения/сжатия теплоносителя и теплообменников.

В качестве хладагента на разных стадиях сжижения применяются:

  • пропан;
  • метан;
  • этан;
  • азот;
  • вода (морская и очищенная);
  • воздух.

Например, для первичного охлаждения природного газа на «Ямал-СПГ» Новатэка используется прохладный арктический воздух, который позволяет понизить температуру исходного сырья с минимальными затратами сразу до +10 °С. А в жаркие летние месяцы вместо него предусмотрено использование морской воды из Северного Ледовитого океана, имеющей независимо от времени года на глубине постоянные 3–4 °С.

При этом в качестве конечного хладагента на Ямале применяют азот, получаемый прямо на месте из воздуха. В результате Арктика дает все необходимое для получения СПГ – от исходного природного газа до используемых в процессе сжижения рабочих агентов.

Пропан сжижается по аналогичной с метаном схеме. Только температуры охлаждения ему требуются гораздо менее низкие – минус 42 °С против минус 163 °С. Поэтому сжижение газа для газгольдеров стоит в разы дешевле, однако сам получаемый пропан-бутановый СУГ востребован на рынке меньше.

Транспортировка и хранение

Практически весь объем СПГ перевозится крупногабаритными морскими танкерами-газовозами от одного берега к другому. Транспортировка по суше ограничена необходимостью поддерживать температуру «жидкого голубого топлива» на значениях около -160 °С, иначе метан начинает переходить в газовое состояние и становится взрывоопасным.

Давление в емкости с СПГ близко к атмосферному. Однако, если температура жидкого метана поднимется выше -160 °С, то он начнет превращаться из жидкости в газ. В результате давление в емкости начнет повышаться, что представляет серьезную опасность. Поэтому танкеры для перевозки СПГ оборудуются установками поддержания низких температур и мощным слоем теплоизолятора.

СУГ регазифицируется в газ прямо в газгольдере. А регазификация СПГ производится на специальных промышленных установках без доступа кислорода. По физике жидкий метан при положительной температуре постепенно превращается в газ. Однако если это будет происходить прямо на воздухе вне специальных условий, то такой процесс приведет к взрыву.

После того, как природный газ в виде СПГ сжижают на заводе, его перевозят, а потом опять на заводе (только регазификационном) превращают обратно в газообразное состояние для дальнейшего применения.

Перспективы сжиженного водорода

Помимо непосредственного сжижения и использования в таком виде из природного газа также можно получить еще один энергоноситель – водород. Метан это СН4, пропан С3Н8, а бутан С4Н10.

Водородная составляющая присутствует во всех этих ископаемых топливах, надо лишь выделить ее.

Чтобы водород из состояния газа перевести в жидкость, его требуется охладить до -253 °С. Для этого используются многоступенчатые системы охлаждения и установки «сжатия/расширения». Пока подобные технологии слишком дороги, но работа по их удешевлению ведется.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали, как сделать водородный генератор для дома своими руками. Подробнее – переходите по ссылке.

Также в отличие от LPG и LNG сжиженный водород гораздо более взрывоопасен. Малейшая его утечка в соединении с кислородом дает газовоздушную смесь, которая воспламеняется от малейшей искры. А хранение жидкого водорода возможно лишь в специальных криогенных контейнерах. Минусов у водородного топлива пока слишком много.

Выводы и полезное видео по теме

Как производят сжиженный газ и зачем его сжижают:

Все про сжиженные газы:

Технологий сжижения газов существует несколько. Для метана они свои, а для пропан-бутана свои. При этом СУГ получить дешевле, а перевозить/хранить проще и безопасней. Получение метанового СПГ является более затратным и сложным процессом. Плюс его регазификация требует специализированного оборудования. При этом метан более востребован сегодня на рынке, поэтому его сжижают гораздо в больших объемах.

Читайте также  Какие моющие средства можно использовать септик?

Имеются уточняющие вопросы или свое экспертное мнение по теме сжижения газа? Возможно, у вас есть что добавить к вышеизложенному. Не стесняйтесь, спрашивайте и/или комментируйте статью в расположенном ниже блоке.

Сжиженный газ

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Сжиженный природный газ (СПГ) — отделенный от природного газа, сжиженный при охлаждении или под давлением для облегчения хранения или транспортировки. Газ обращается в жидкость при температуре окружающей среды ниже 20 градусов и/или при давлении выше 100 кПа. Состоит в основном из тяжелых газов пропана и бутана.

Содержание

Производство сжиженного газа

Сжиженный природный газ

Сжиженный природный газ или сокращенно СПГ, как принято называть его в энергетической отрасли (англ. соотв. Liquefied Natural Gas, сокр. LNG) представляет собой обыкновенный природный газ, охлажденный до температуры –162°С (так называемая температура сжижения) для хранения и транспортировки в жидком виде. Хранится сжиженный газ в изотермических резервуарах при температуре кипения, которая поддерживается вследствие испарения СПГ. Данный способ хранения СПГ связан с тем, что для метана, основной составляющей СПГ, критическая температура –83°С, что гораздо ниже температуры окружающей среды, и не предоставляет возможным хранить сжиженный природный газ в резервуарах высокого давления (для справки: критическая температура для этана составляет +32°С, для пропана +97°С). Для использования СПГ подвергается испарению до исходного состояния без присутствия воздуха. При регазификации (возвращении газа в исходное парообразное состояние) из одного кубометра сжиженного газа образуется около 600 кубометров обычного природного газа.

Температура сжиженного газа

Чрезвычайно низкая температура СПГ делает его криогенной жидкостью. Как правило, вещества, температура которых составляет –100°С (–48°F) или еще ниже, считаются криогенными и требуют специальных технологий для обработки. Для сравнения, самая низкая зарегистрированная температура на Земле составляет –89,2°С (Антарктика), а в населенном пункте –77,8°С (поселок Оймякон, Якутия). Криогенная температура сжиженного природного газа означает, что контакт с СПГ может вызвать изменение свойств контактирующих материалов, которые впоследствии станут ломкими и потеряют свою прочность и функциональность. Поэтому в отрасли СПГ используют специальные материалы и технологии.

Химический состав СПГ

Сырая нефть и природный газ являются ископаемыми видами топлива, известными как «углеводороды», потому что содержат химические комбинации атомов углерода и водорода. Химический состав природного газа зависит от места добычи газа и его обработки.

Сжиженный природный газ представляет собой смесь

  • метана
  • этана
  • пропана
  • бутана
  • и небольшое количество более тяжелых углеводородов и некоторых примесей (азотных и комплексных соединений серы, воды, углекислого газа и сероводорода), которые могут существовать в исходном газе, но должны быть удалены перед сжижением.

Метан является самым главным компонентом, обычно, хотя и не всегда, более чем на 85% по объему.

Плотность сжиженного газа

Поскольку СПГ представляет собой некую смесь, плотность сжиженного природного газа изменяется незначительно с ее фактическим составом. Плотность сжиженного природного газа, как правило, находится в диапазоне 430–470 кг/м 3 , а его объем составляет примерно 1/600 объема газа в атмосферных условиях. Это делает его примерно на треть легче, чем воздух.

Другим следствием этих фактов является то, что СПГ имеет меньшую плотность, чем вода, что позволяет ему находиться на поверхности в случае разлива и вернуться к парообразному состоянию достаточно быстро.

Другие свойства СПГ

Сжиженный природный газ не имеет запаха, бесцветный, не вызывает коррозии, не горюч и не токсичен. СПГ хранится и транспортируется при сверхнизких температурах при атмосферном давлении (отсутствие высоких давлений). При воздействии на окружающую среду СПГ быстро испаряется, не оставляя следов на воде или почве.

В своей жидкой форме сжиженный природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться. При испарении природный газ может воспламениться в случае контакта с источником горения, и если концентрация испарений в воздухе будет составлять от 5 до 15 %. Если концентрация паров газа менее 5 процентов, то для начала возгорания испарений недостаточно, а если более 15 процентов, то в окружающей среде будет нехватка кислорода.

Сжиженный нефтяной газ

Сжиженный нефтяной газ, (СНГ, по-английски – Liquified Petroleum Gas, LPG) – это смесь двух газов. В обиходе ее называют кратко: пропан. Пропан-бутан получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). В топливной смеси бутан выступает как топливо, а пропан создаёт давление. Газовая смесь пропан-бутан в 2 раза тяжелее воздуха. По сути, газ не имеет запаха, поэтому в его состав добавляется специальное пахучее вещество (одорант) – этил-меркоптал. Антидетационное октановое число у газовой смеси пропан-бутан составляет 110 единиц – в этом её преимущество перед бензином, максимальное октановое число у которого – 98 единиц.

Для потребителей пропан-бутан является отличным топливом в местах, где не подведен природный газ (метан).

Свойства сжиженного нефтяного газа

Процентное соотношение пропана и бутана в смеси регулируется государством и зависит от климатических условий. Например, в зимний период количество пропана должно быть не менее 70-80 % , тогда как летом – всего 40%.

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, является образование (при наличии свободной поверхности над жидкой фазой) двухфазной системы «жидкость-пар». Система «жидкость-пар» образуется вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.

Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объёмах, что очень важно.

Рассмотрим пример: давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0°С и 0,17 МПа при 15°С, а давление насыщенного пара пропана при этих же температурах 0,59 и 0,9 МПа соответственно. Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении пропорции пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к большим изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии. Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона.

Применение

После доставки потребителю сжиженный газ используется в качестве энергоносителя для тех же целей, что и обычный природный газ. Основные области применения СПГ это производство тепла и электричества, использование в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах. Ниже представлен более широкий список:

  • Газификация коммунальных и промышленных объектов, удаленных от магистральных или распределительных трубопроводов;
  • Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период;
  • Применение сжиженного газа на различных видах транспорта в качестве моторного топлива;
  • Получение тепловой и электроэнергии, а также промышленного холода;
  • Сжиженный газ как сырье для использования в химической промышленности;

Следует отметить, что вышеуказанные области применения сжиженного газа могут совмещаться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал сжиженного газа может быть использован для поставки его на удаленные объекты в качестве топлива для транспорта и создания резерва топлива на период больших нагрузок в магистральных и газораспределительных сетях.

На мировых рынках широкое использование сжиженного природного газа прежде всего обусловлено тем, что, по ценам, сжиженного газа либо находится в одной ценовой категории с жидкими видами топлива (углеводородными), либо дешевле их. Вдобавок к этому, топливо СПГ более экологически чистое.

Использование СПГ в качестве энергоносителя решает следующие задачи:

  • Газификация удаленных объектов
  • Сокращение издержек, связанных с газификацией, вследствие отказа от разработки, сооружения и обслуживания некоторой части объектов газоснабжения (межпоселковых распределительных газопроводов, газопроводов-отводов)
  • Снижение количества выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду при замене, например, каменного угля или мазута природным газом
  • Снижение затрат на энергоносители
  • Комплексное получение тепловой и электроэнергии;

В настоящее время организация производства и внедрение технологий с использованием сжиженного газа в энергетической отрасли имеет важное перспективное значение.

Сжиженный газ — экологический вид топлива

Имея хорошие энергетические характеристики и высокое октановое число, сжиженный газ используется не для одной лишь газификации населенных пунктов и объектов промышленности, но и как моторное топливо на различных видах транспорта.

Физико-химические, энергетические и экологические свойства природного газа делают его довольно перспективным видом топлива, использование которого может дать ощутимый положительный эффект в некоторых вопросах. Экологическая безопасность и топливная экономичность двигателей, работающих на природном газе, снижение износа деталей газового двигателя, уменьшение расхода масла — вот характерные особенности.

Применение сжиженного газа на транспорте преследует следующие цели:

  • Экономию денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива
  • Обеспечение в перспективе устойчивого топливоснабжения (учитывая динамику изменения объемов нефтегазодобычи, сравнительный анализ запасов нефти и газа, прогнозы истощения месторождений).

Сжиженный природный газ

Сжи́женный приро́дный газ (СПГ, англ. LNG — liquefied natural gas [1] ) — природный газ, искусственно сжиженный, путём охлаждения до −160 °C, для облегчения хранения и транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах.

Содержание

Физические и химические характеристики

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

Читайте также  Какие светодиодные лампы h7 лучше?

Способ получения

СПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз. [3] 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 её количества, содержащегося в сжиженном газе.

В процессе сжижения используются различные виды установок — дроссельные, турбодетандерные, турбинно-вихревые и пр.

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.

Потребительские свойства

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается (в жидком СПГ можно тушить сигареты) [источник не указан 626 дней] . 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 рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ — это Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ. Доставка СПГ — это процесс, включающий в себя несколько стадий. Сначала происходит трансформация природного газа в СПГ на заводах по сжижению газа, которые обычно располагаются рядом с районами добычи природного газа.

Способы хранения и транспортировки

СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дьюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах — газовозах, оборудованных криоцистернами, а также на спецавтомобилях. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.

Страны-производители

В 2009 году странами — лидерами по поставкам сжиженного газа были: [4]

  1. Катар (49,4 млрд куб. м);
  2. Малайзия (29,5 млрд куб. м);
  3. Индонезия (26,0 млрд куб. м);
  4. Австралия (24,2 млрд куб. м);
  5. Алжир (20,9 млрд куб. м);
  6. Тринидад и Тобаго (19,7 млрд куб. м).

Страны-потребители

Основными импортёрами СПГ в 2009 году были: [4]

  1. Япония (85,9 млрд куб. м);
  2. Республика Корея (34,3 млрд куб. м);
  3. Испания (27,0 млрд куб. м);
  4. Франция (13,1 млрд куб. м);
  5. США (12,8 млрд куб. м);
  6. Индия (12,6 млрд куб. м).

Производство СПГ в России

В России в 2006 году построен первый завод СПГ. Завод построен в рамках проекта Сахалин-2 в посёлке Пригородное на юге Сахалина. Завод был запущен 18 февраля 2009 года. В торжественной церемонии приняли участие представители Японии, Великобритании и Нидерландов, стран-участниц проекта «Сахалин-2». По результатам работы в 2010 году завод по производству СПГ вышел на проектную производственную мощность — 9,6 млн т СПГ (что эквивалентно 13 млрд куб. м газообразного природного газа). [5]

Также планируется к созданию:

  • для транспортировки газа со Штокмановского месторождения потребителям в Атлантическом регионе (США, страны южной Европы) Газпром планирует построить завод в деревне Териберка в Мурманской области; [6]
  • существует проект строительства завода «Балтийский СПГ» в Ленинградской области. [7] Однако на конец 2009 года планы реализации этого проекты неопределённы и требуют проведения тщательного дополнительного анализа его экономической эффективности; [8]
  • предполагается привлечение иностранных партнёров (например, компании GDF Suez) к строительству завода СПГ на Ямале. [9]

Выступая 12 мая 2009 года на российско-японском бизнес-форуме, Владимир Путин заявил, что в Приморье будет построен второй завод по производству сжиженного природного газа

См. также

  • Газовоз
  • Регазификация сжиженного природного газа
  • Сланцевый газ

Примечания

  1. Монография В. С. Вовк, А. И. Новиков, А. И. Глаголев, Ю. Н. Орлов, В. К. Бычков, Д. А. Удалов «Мировая индустрия и рынки сжиженного природного газа: прогнозное моделирование»
  2. Сжиженный природный газ
  3. Сахалинский завод СПГ
  4. 12BP Statistical Review of World Energy 2010
  5. Проект «Сахалин-2» — последние достижения
  6. [1] Gazprom changed site for planned Shtokman LNG plant, BarentsObserver.com, 14 августа 2007
  7. «„Балтийский СПГ“ отправили на доработку» «Деловой Петербург» (Online) 20 сентября 2007 года
  8. «Прогноз погоды от «Газпрома»» Финмаркет, 08 октября 2009 года
  9. «La Russie souhaite coopérer avec GDF Suez dans le domaine du GNL» Romandie News (Online) 28 июля 2009 года

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Шяуляйский район Литвы
  • Алтайские горы

Смотреть что такое «Сжиженный природный газ» в других словарях:

Сжиженный природный газ — Природный газ является одним из важнейших энергоносителей, занимая в структуре потребления третье место после нефти и угля. Основными областями применения природного газа являются промышленность и производство электроэнергии (44% и 31%… … Энциклопедия ньюсмейкеров

сжиженный природный газ — СПГ Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования. [ГОСТ Р 53521 2009] сжиженный природный газ СПГ Горючая прозрачная жидкость, без цвета и запаха, с температурой кипения 110 115 К при атмосферном давлении… … Справочник технического переводчика

сжиженный природный газ — 5 сжиженный природный газ; СПГ: Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования. Источник: ГОСТ Р 53521 2009: Переработка природного газа. Термины и определения оригинал документа Смотри также родст … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

сжиженный природный газ — suskystintos gamtinės dujos statusas T sritis chemija apibrėžtis Suslėgtos ir atšaldytos (сжиженный природный газ –140 °C) gamtinės dujos. atitikmenys: angl. liquefied natural gas rus. сжиженный природный газ … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Сжиженный природный газ — (СПГ) природный газ, переведенный в жидкое состояние при температурах меньше критической. СПГ криогенная жидкость, получаемая из природного газа охлаждением до температуры конденсации −161,5 °С. Температура кристаллизации −182,5 °С, плотность… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

Сжиженный природный газ (СПГ) — горючая прозрачная жидкость, без цвета и запаха, с температурой кипения 110 115 К при атмосферном давлении 101,33 кПа. По химическому составу СПГ представляет собой многокомпонентную смесь углеводородов с преобладающим содержанием метана.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Природный газ сжиженный (СПГ) — сжиженный природный газ (СПГ) природное топливо, добываемое из недр земли. Предназначен для использования в двигателях автомобилей, тепловозов и речных судов в соответствии с ТУ 51 03 85. Изготовляется из природного или глубоко отбензиненного… … Официальная терминология

Природный газ — (Natural gas) Природный газ это один из самых распространенных энергоносителей Определение и применение газа, физические и химические свойства природного газа Содержание >>>>>>>>>>>>>>> … Энциклопедия инвестора

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ — ПРИРОДНЫЙ ГАЗ, встречающаяся в природе легковоспламеняющаяся газообразная смесь УГЛЕВОДОРОДОВ, образовавшаяся в процессе геологических преобразований в «ловушке» между осадочными породами. Используется как топливо, а также в производстве… … Научно-технический энциклопедический словарь

Природный газ — Природный газ смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. Природный газ относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в… … Википедия

Сжиженный природный газ (СПГ). Технология сжижения, хранение, транспортировка

Сжиженный природный газ (СПГ, англ. Liquefied Natural Gas, LNG) – природный газ, искусственно переведенный в жидкое состояние для удобства хранения и транспортировки.

Преобразование СПГ обратно в газообразную фазу для потребительских нужд осуществляется на специальных регазификационных терминалах.

Использование природного газа в сжиженной форме позволяет оптимизировать хранение и предоставляет широкие возможности его транспортировки в труднодоступные районы, находящиеся вдали от основных артерий магистральных газопроводов. Многие страны, среди которых США, Франция, Бельгия, Южная Корея и другие, рассматривают сжиженный природный газ как перспективную технологию расширения импорта полезных ископаемых.

На 2018 год 42 государства импортируют СПГ. Основным импортером сжиженного природного газа является Япония – около 100% всего ввозимого в страну газа поставляется в сжиженном виде. На втором месте с небольшим отставанием расположился Китай. В Европе основные объемы закупают Испания, Турция, Франция, Италия, Бельгия.

СПГ – перспективный и развивающийся рынок. По данным специального отчета аналитиков Royal Dutch Shell (2018 год) на СПГ приходится около 40% мирового экспорта газа. В 2018 году экспортом природного газа в сжиженном состоянии занимаются 18 стран, в том числе и Россия. По оценкам Международного Энергетического Агентства к 2040 году поставки природного газа в сжижженой форме превзойдут объемы поставки газа традиционным трубопроводным транспортом.

Рукводствуясь такими многообещающими прогнозами, многие страны инвестируют в проекты по производству сжиженного природного газа и развивают соответствующую инфраструктуру. Лидером по производству СПГ является Катар — 77 млн тонн за 2018 год. Кроме него в тройку лидеров входят Австралия и Малайзия.

Читайте также  Какой электрод выбрать для сварки тонкого металла?

В России на конец 2018 года функционируют два СПГ проекта: «Сахалин-2» и «Ямал СПГ», на очереди еще как минимум 5 крупных проектов.

Метод производства СПГ

Сжиженный природный газ производят путем проведения нескольких последовательных операций сжатия-охлаждения на специальных ожижительных установках (заводах). На каждой стадии газ сжимают в 5-12 раз, охлаждают до определенной температуры и направляют на следующую аналогичную ступень. Чистый метан переходит в жидкость при температуре -162,5 С. В случае природного газа, в зависимости от количества в составе других газов, эта температура может варьироваться, но обычно находится в пределах -158. -163 С.

При сжижении газ уменьшается в объеме до 600 раз. Сжижение газа — довольно энергозатратный процесс. На его проведение может расходоваться до 10% энергии, содержащейся в конечном продукте – СПГ.

Химический состав сжиженного природного газа

В отличие от природного газа, СПГ не содержит нежелательных примесей и воды, так как производится из уже подготовленного сырья.

Основной компонент сжиженного природного газа – это метан (85 – 95%). Остальные 5 -15% составляют другие низшие алканы (этан, пропан, бутан), а в некоторых случаях также неорганические газы (преимущественно, азот).

Физические свойства СПГ

Сжиженный природный газ представляет собой бесцветную, прозрачную криогенную жидкость, не имеющую запаха. На открытом пространстве при нормальном давлении и температуре субстанция довольно быстро переходит в газообразное состояние.

Плотность 0,41. 0.50 кг/л
Вязкость 1*104. 2*104 Па*с
Температура кипения -158. -163 С

Хранение СПГ

Для хранения природного газа в сжиженном состоянии используются специальные резервуары, которые могут быть как надземного, так и подземного типа. Резервуары подземного типа имеют цилиндрическую форму и выпуклую крышу. Надземные могут быть как цилиндрической, так и шарообразной формы.

СПГ резервуары имеют двойные стенки, между которыми размещается система изоляции, содержащая криогенную жидкость. Емкости изготавливаются из металлов и сплавов с низким коэффициентом теплового расширения.

Вокруг резервуаров сооружаются насыпи и обвалования для сдерживания возможных утечек при хранении. В случае подземного резервуара предусматриваются специальные стенки-замки в грунте и непроницаемый пропласток.

Считается, что подземные резервуары для хранения сжиженного газа более безопасны. Особенно это касается сейсмоактивных районов. Однако затраты на сооружения подземных резервуаров выше, чем для аналогичных надземных емкостей. Поэтому большинство емкостей для хранения сжиженного природного газа делают надземного типа, строго соблюдая при этом регламент безопасности.

Транспортировка СПГ

Сжиженный попутный газ транспортируется в специальных изотермических емкостях, устанавливаемых на суда и наземный транспорт.

Для транспортировки по воде используются специальные газовозы рефрижераторного типа – СПГ-танкеры. Это суда, оборудованные несколькими независимыми криогенными резервуарами, разделенными жесткой тепловой пеноизоляцией, предназначенные для транспортировки сжиженного природного газа при атмосферном давлении и температуре -162,5 С.
Природный газ в сжиженном состоянии перевозится также и наземными видами транспорта – в специальных цистернах по железной дороге и на автомобилях.

В сжиженном состоянии газ доставляется в пункты регазификации. До конечного потребителя регазифицированный СПГ транспортируется по трубопроводу.

История

Первые попытки сжижения природного газа были предприняты в начале 20-го века и увенчались успехом в США в 1917 году. Однако примерно в это же время промышленники переключили внимание на транспортировку газообразных продуктов по трубопроводам, и развитие технологий сжижения было заморожено.

Следующая попытка производства СПГ была совершена в 1941 году также в США (Кливленд, штат Огайо), но промышленное производство сжиженного природного газа началось только с середины 1960-х годов. Первая трансконтинентальная транспортировка природного газа в сжиженном состоянии была осуществлена в 1959 году в рамках поставки продукта из США в Великобританию на модернизированном танкере времен Второй мировой войны.

Стремительное развитие рынка СПГ началось в 1990-х годах. А в период 2000 – 2018 гг. экспорт-импорт этого продукта вырос более чем в два раза.

В России первый завод по производству СПГ был заложен в 2006 году в рамках проекта «Сахалин-2». Ввод завода в эксплуатацию состоялся зимой 2009 года.

Газовозы и газопроводы — союзники или конкуренты?

Сжиженный природный газ занимает объем в 600 раз меньший, чем газообразный, при атмосферном давлении. Эта жидкость в два раза легче воды. Но, чтобы природный газ перевести из газообразного состояния в жидкое, его надо охладить до минус 160 градусов. Разумеется, перед этим его нужно очистить от примесей.

Охлаждение газа до такой температуры требует больших затрат энергии — технология сжижения связана с последовательным сжатием и резким расширением газа, в результате чего его температура понижается и он не начнет выпадать в виде росы. Таким образом, на этот процесс уходит примерно 25% всей энергии, заключенной в газе, то есть, если у нас есть 1000 кубометров газа при нормальном давлении, то 250 кубов мы потратим на то, чтобы оставшиеся 750 сделать жидкими.

Это означает, что СПГ в любом случае стоит примерно на четверть дороже, чем газ, который идет по трубам. Да, перекачка тоже стоит денег, но денег стоит и превращение СПГ обратно в газообразную форму, чтобы отправить его потребителям. К тому же надо учесть потери при хранении и транспортировке, чего нет при трубопроводной передаче.

Но почему тогда существует и развивается такой сложный способ транспортировки? Дело в том, что месторождения газа далеко не всегда располагаются достаточно близко к потребителям. Пример Нидерландов, где расположено очень крупное газовое месторождение Гронинген, — скорее тот самый случай, когда исключения подтверждают общее правило.

Например, одним из крупнейших поставщиков СПГ является Катар, а потребителями его газа — Китай, Япония, Индия, страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР). Япония сегодня на сто процентов зависит от сжиженного газа. Можно ли представить себе трубопровод от Катара до Японии? Очень сложно.

Специалисты считают, что чем дальше находится источник газа, тем больше уравниваются транспортировка по трубам и в сжиженном виде. Современные газовозы на маршрутах длиной 2,5–3 тысячи км могут конкурировать с доставкой газа по трубам. Тем более что в мире есть маршруты, где прокладка трубопроводов крайне опасна в связи с возможностью их умышленного повреждения.

Но газовозы — это доставка газа по морю. А потребители могут жить в отдалении от берегов, также в отдалении могут находиться и месторождения газа. А это значит, что выстраивается транспортная цепочка: месторождение — магистральный трубопровод — СПГ-танкеры (магистральный и местный трубопроводы) — потребитель. И здесь уже нет никакой конкуренции — каждый элемент цепочки важен и должен быть оптимизирован под возможности соседнего звена.

Здесь нужно учесть, что СПГ-танкер может принять жидкий газ только на специальном терминале, и выгрузить его он тоже может только на специальном терминале, который произведет регазификацию полученного СПГ. Это ограничивает возможности СПГ-перевозки, и этим она кардинально отличается от перевозки нефти.

Примером такого комплексного решения, объединяющего плюсы каждого из типов транспортировки является газотранспортная система на острове Сахалин. Месторождения газа находятся на шельфе острова в его северной части. Инженерно-геологические условия там далеко не самые лучшие, чтобы строить завод по сжижению природного газа, да и место для терминала СПГ далеко не самое удобное. Поэтому север острова связан магистральным газопроводом с его югом, где в Анивском заливе стоит и завод по сжижению газа и СПГ-терминал. Кстати, для СПГ-танкера, идущего из Японии, путь сокращается более чем на 1000 километров.

Аналогичная система существует и в Европе: такие страны, как Испания, Португалия, Франция, Италия и Греция, имеют развитую систему приема СПГ. При этом Испания имеет магистральные газопроводы, связывающие ее с Францией. И хотя испанцы получают 60% газа в виде СПГ, они имеют также и трубопроводы из Алжира, который является для Испании важным поставщиком газа.

В России уместно взглянуть на проект газопровода «Сила Сибири», который по плану должен доставлять природный газ из месторождений севернее Байкала в Приамурье, откуда он пойдет на экспорт в Китай. Далее газопровод сольется с магистралью Сахалин — Приморье, где во Владивостоке будет работать СПГ-завод, откуда сжиженный газ пойдет потребителям Японии и, возможно, в другие страны АТР. Это пример диверсификации потребителей, которая очень важна поставщикам, не в меньшей степени, чем потребителям важна диверсификация поставщиков.

Например, в то время как Евросоюз ищет все новые пути поставок газа, Россия планирует строительство новых СПГ-заводов: в Ленинградской области, а также у полуострова Ямал. Они также будут своего рода продолжением уже существующих или строящихся магистральных газопроводов. Продажа сжиженного газа позволит выйти на новые рынки в Европе и за ее пределами.

Таким образом, магистральные трубопроводы и транспорт СПГ могут быть необходимыми элементами одной системы добычи и доставки потребителям природного газа. В конечном счете гармонизация доставки приведет к снижению цены для потребителей и соответственно к росту популярности этого энергоносителя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: