Сжиженный природный газ

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
У этого термина существуют и другие значения, см. Сжиженный газ.

Сжи́женный приро́дный газ (СПГ, англ. LNG — liquefied natural gas[1]) — природный газ (преимущественно метан, CH4), искусственно сжиженный путём охлаждения до −160 °C для удобства хранения или транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах.

Физические и химические характеристики

СПГ представляет собой жидкость без запаха и цвета, плотность которой в два раза меньше плотности воды[2]. Не токсичен. Температура кипения −158…−163 °C. Современный СПГ состоит на 95 % из метана, а в остальные 5 % входят этан, пропан, бутан, азот. Нижняя граница теплоты сгорания — 50 116 кДж/кг. В процессе обработки природный газ очищают от воды, диоксида серы, диоксида углерода и т. п.[3]

Способ получения

СПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз.[4] 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.

Устройство завода по производству СПГ

Как правило, завод по сжижению природного газа состоит из:

  • установки предварительной очистки и сжижения газа;
  • технологических линий производства СПГ;
  • резервуаров для хранения;
  • оборудования для загрузки на танкеры;
  • дополнительных служб для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения[5].

История

  • 1912 год — построен первый экспериментальный завод, не использовался для коммерческих целей.
  • 1941 год — в Кливленде, штат Огайо (США) впервые налажено масштабное производство сжиженного природного газа.
  • 1959 год — осуществлена первая поставка сжиженного природного газа из США в Великобританию на модифицированном танкере времен Второй мировой войны. В этом же году газ был поставлен из США в Японию.
  • 1964 год — построен завод в г. Арзу, Алжир; начались регулярные перевозки танкерами; начал работать первый терминал по регазификации во Франции.
  • 1969 год — начало долгосрочных поставок из США в Японию — соглашения действуют более 40 лет.
  • 1971 год — начались поставки из Ливии, завод в в Марсаэль-Брега, в Испанию и Италию.
  • 1972 год — производство СПГ началось в Брунее — завод в Лумуте.
  • 1977 год — на рынок сжиженного природного газа вышла Индонезия.
  • 1983 год — начато производство в Малайзии — объём поставок в Японию составил 8 млн тонн.
  • 1989 год — началось производство в Австралии — объём 6 млн тонн в год.
  • 1990-е — Индонезия становится одним из основных производителей и экспортеров СПГ в Азиатско-Тихоокеанском регионе — 22 млн тонн в год.
  • 1997 год — Катар становится одним из экспортеров СПГ[6].
  • 2009 год - запущен первый в России завод СПГ, п.Пригородное, Сахалинская область, объем резервуаров 200 тысяч кубических метров, оператор строительства и проекта "Сахалин-2" Сахалин Энерджи Инвест Компани.

Потребительские свойства

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняется и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро смешивается с воздухом. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. Для воспламенения необходимо иметь концентрацию газа в воздухе от 5 % до 15 % (объемных). Если концентрация менее 5 %, то газа будет недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в смеси будет 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.

Способы хранения и транспортировки

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. 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.

Полная технологическая цепь СПГ от скважины до потребителя отражена на видео Liquefied Natural Gas (LNG) value chain [7]

Моторное топливо

Начиная с 1990-х годов появляются различные проекты использования СПГ в качестве моторного топлива на водном[8], железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованых газодизельных двигателей[9]. Уже существуют реально работающие примеры эксплуатации морских и речных судов на СПГ[10][11]. В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ[12][13]. В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ[14][15]. И даже существует проект разработки ракетного двигателя который будет использовать в качестве топлива «СПГ + жидкий кислород»[16].

Страны-производители

В 2009 году странами — лидерами по поставкам сжиженного газа были:[17]

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

Страны-потребители

Основными импортёрами СПГ в 2009 году были:[17]

  1. Япония (85,9 млрд м³);
  2. Республика Корея (34,3 млрд м³);
  3. Испания (27,0 млрд м³);
  4. Франция (13,1 млрд м³);
  5. США (12,8 млрд м³);
  6. Индия (12,6 млрд м³).

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 тонн СПГ (что эквивалентно 13 млрд м³ газообразного природного газа).[18]

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.

Также планируется к созданию:

В Санкт-Петербурге (г. Петродворец) и Ленинградской области существуют комплексы малотоннажного производства сжиженного природного газа. Данные комплексы имеют производительность до 1 тонны СПГ в час.

См. также

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. ↑ [gazprom-sh.nl/ru/lng/ Сжиженный природный газ]
  3. ↑ Майорец М., Симонов К., 2013, с. 40.
  4. ↑ [gazprom-sh.nl/ru/lng/technology/liquefaction/ Сахалинский завод СПГ]
  5. ↑ Майорец М., Симонов К., 2013, с. 46.
  6. ↑ Майорец М., Симонов К., 2013.
  7. ↑ [www.youtube.com/watch?v=rjlRTFyennU|Liquefied Natural Gas (LNG) value chain].
  8. ↑ [lngas.ru/natural-gas-lng/prirodnyj-gaz-na-vodnom-transporte.html Природный газ на водном транспорте].
  9. ↑ Гайнуллин Ф. Г., Гриценко А. И., Васильев Ю. Н., Золотаревский Л. С. Природный газ как моторное топливо на транспорте. -М., Издательство «НЕДРА», 1986.
  10. ↑ [www.offshoreenergytoday.com/wartsila-to-supply-lng-package-for-harveys-osv/ Wärtsilä to Supply LNG Package for Harvey’s OSV].
  11. ↑ [portnews.ru/opinions/1037/ Мнение генерального директора ФАУ «Российский морской регистр судоходства»].
  12. ↑ [expert.ru/expert/2012/23/lokomotiv-s-amerikanskim-serdtsem/ Локомотив с американским сердцем].
  13. ↑ [zhelezyaka.com/novosti/raznoe/na-mzhd-ispytali-teplovoz-na-szhizhennom-gaze-9096/ На МЖД испытали тепловоз на сжиженном газе].
  14. ↑ [www.pro-gas.org/2012/05/perspektivi-slancevyj-gaz.html Перспективы США : перевод грузового транспорта на природный газ].
  15. ↑ [innodigest.com/%D1%81%D0%B6%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%B3%D0%B0%D0%B7-%D1%81%D0%BF%D0%B3-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5/?lang=ru Сжиженный природный газ (СПГ) как альтернатива нефти в транспортном секторе].
  16. ↑ [izvestia.ru/news/570880 В России предлагают создать «метановую ракету»]. // Газета «Известия»
  17. ↑ 1 2 [www.bp.com/productlanding.do?categoryId=6929&contentId=7044622 BP Statistical Review of World Energy 2010]
  18. ↑ [www.sakhalinenergy.ru/ru/ataglance.asp?p=aag_main&s=1 Проект «Сахалин-2» — последние достижения]
  19. ↑ [expert.ru/expert/2014/28/ne-umeem-i-ne-uchimsya/ Не умеем и не учимся] (рус.) (7 июля 2014). Проверено 16 июля 2014.
  20. ↑ [vladivostok-lng.gazprom.ru/about/ «Газпром СПГ Владивосток»]
  21. ↑ [www.dp.ru/spb/news/energy/2007/09/20/238533/ «„Балтийский СПГ“ отправили на доработку»] «Деловой Петербург» (Online) 20 сентября 2007 года
  22. ↑ Елена Ходякова. [www.vedomosti.ru/companies/news/23491341/gazprom-perenes-srok-vvoda-baltijskogo-spg «Газпром» перенес срок ввода «Балтийского СПГ» на 2019 год]. Ведомости. Проверено 12 декабря 2014.
  23. ↑ [www.gazprom.ru/about/production/projects/lng/baltic-lng/ Балтийский СПГ]. Газпром. Проверено 12 декабря 2014.
  24. ↑ [www.barentsobserver.com/gazprom-changed-site-for-planned-shtokman-lng-plant.527709.html] Gazprom changed site for planned Shtokman LNG plant, BarentsObserver.com, 14 августа 2007

Литература

  • Гайнуллин Ф. Г., Гриценко А. И., Васильев Ю. Н., Золотаревский Л. С. Природный газ как моторное топливо на транспорте. — М.: Издательство «НЕДРА», 1986.
  • Майорец М., Симонов К. Сжиженный газ — будущее мировой энергетики. — М.: Альпина Паблишер, 2013. — 360 с. — ISBN 978-5-9614-4403-2.


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=Сжиженный_природный_газ&oldid=81566751»