Что такое сжиженный природный газ (спг)?

Конкурентные преимущества производства СПГ в России

Сжиженный природный газ – криогенная жидкость, полученная в результате смешивания углеводородов с азотом, как результат охлаждения метана при температуре до -160оС. СПГ имеет ряд преимуществ перед природным газом:

• возможность газифицировать промышленные и жилые объекты, удаленные от трубопровода;
• компактное хранение;
• полное соответствие природному газу по физическим показателям;
• отсутствие серы и прочих примесей при сгорании метана, это значительно продлевает срок службы отопительного котла;
• удобная транспортировка.

Рост рынка СПГ

Технология производства была разработана еще в 1912 году, но лишь спустя 40 лет в США построили первый завод по производству. Только в последнее десятилетие наблюдается стремительный рост мини-производств по всему миру, но в России эта ниша практически не занята. Активно функционируют только четыре комплекса:

• микро-завод по сжижению метана в Пермском крае, его производительность достигает 12,6 тыс. т в год;
• в Карелии – более мощное производство – до 0,15 млн т в год;
• два на Балтике – 0,2 и 0,3 млн т в год. Эти производства ориентированы на экспорт сжиженного газа.

Схема завода СПГ

У Российского газового гиганта Газпрома в ближайшей перспективе открытие двух заводов на Сахалине.

Преимущества небольшого завода по сжижению газа перед крупным промышленным комплексом очевидны:

• компактное расположение;
• значительная экономия капитальных вложений;
• полная автоматизация и минимальное участие человека в процессе производства;
• мобильность и возможность транспортировки оборудования на новое место;
• быстрая окупаемость.

Структурная схема газификации населенных пунктовОтсутствие конкуренции в отрасли и значительный спрос открывают хорошие перспективы для организации бизнеса. По данным официальной статистики, в России города газифицированы на 83%, а сельская местность лишь на 21%. Ввиду того, что природный газ стоит дешево, этот вид топлива считается наиболее экономичным и предпочтительным.

Вся проблема лишь в его транспортировке, поскольку строительство трубопроводов — достаточно дорогостоящее мероприятие, которым может заниматься только одна структура под контролем государства.

Уникальный завод по производству сжиженного природного газа

Мини-завод имеет много преимуществ, но и существенный недостаток – это дорогостоящее предприятие по первоначальным капитальным вложениям. Стоимость оборудования составляет 400 млн рублей. Но стоит отметить, что государство поддерживает такие стратегические проекты, может предоставить кредит под низкий процент или налоговые каникулы на первые два года.

Использование сжиженного природного газа

1. Газификация коммунальных и промышленных объектов, удаленных от магистральных или распределительных трубопроводов
2. Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период (т. н. пик-шейвинг, от англ. LNG Peak Shaving)
3. Применение СПГ на различных видах транспорта в качестве моторного топлива
4. Получение тепловой и электроэнергии, а также промышленного холода
5. СПГ как сырье для использования в химической промышленности

Следует отметить, что вышеуказанные области применения СПГ могут совмещаться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал СПГ 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, СПГ 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

История производства СПГ

Впервые попытки получить сжатый природный газ в масштабах одного производства осуществлялись в начале XX века. В семнадцатом году XX века американским заводам удалось получить сжиженный газ, имеющий принципиальную разницу с природным газом. Однако в то время отсутствовали технологические решения для осуществления транспортировки жидкости, что существенно затормозило развитие промышленного комплекса.

Строительство первого отечественного завода по производству СПГ, согласно разработанному проекту, осуществилось в 2006 году. Начало положил разработанный проект «Сахалин-2». Особую роль в усовершенствовании комплекса сыграл «Газпром», целью которого было реализовать себя как лидера среди существующих на мировом рынке энергетических компаний, поэтому строительство завода СПГ в России, его отлаженное производство и перспективы стало важным этапом, расширяющим влияние компании на мировом рынке. Спустя три года, в 2009, В России произошел торжественный запуск завода СПГ, функционирующий и в 2018 году.

Охлаждение газа

В работе установок могут применяться разные по своему принципу системы охлаждения газа. В промышленной реализации различают три основных метода сжижения:

• каскадный — газ последовательно проходит через ряд теплообменников подключенных к системам охлаждения с разными температурами кипения хладагента. В результате газ конденсируется и поступает в накопительный резервуар.
• смешанные хладагенты — газ поступает в теплообменник, туда же поступает смесь жидких хладагентов с разными температурами кипения, которые закипая последовательно снижают температуру поступающего газа.
• турбо-расширение — отличается от вышеописанных методов тем, что используется метод адиабатного расширения газа. Т.е. если в классических установках мы снижаем температуру за счет кипения хладагента и теплообменников, то тут тепловая энергия газа расходуется на работу турбины. Для метана нашли применение установки на основе турбо-детандеров.

Производство СПГ в России

В России первый завод СПГ был построен в 2006 году. Завод, построенный в рамках проекта Сахалин-2 в посёлке Пригородное на юге Сахалина, был запущен 18 февраля года. Оператор строительства и проекта «Сахалин-2» — «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани».
По результатам работы в 2010 году завод вышел на проектную производственную мощность — 9,6 млн тонн СПГ (что эквивалентно 13 млрд м³ газообразного природного газа).
Сейчас запущена уже третья очередь завода.

«Ямал СПГ»: компанией «Новатэк» (владелец контрольного пакета акций), совместно с французской «Total» и китайской «CNPC», реализован проект завода по сжижению природного газа на полуострове Ямал.

Также планируется к созданию:

• Проект «Балтийский СПГ» в Ленинградской области. В 2014 году прорабатывалось обоснование инвестиций в проект; начало выпуска продукции запланировано на 2020 год.
• Для транспортировки газа со Штокмановского месторождения потребителям в Атлантическом регионе (США, страны южной Европы) Газпром планировал (2007 г.) построить завод в Мурманской области (в деревне Териберка);
• 12 мая 2009 года, выступая на российско-японском бизнес-форуме, Владимир Путин заявил, что в Приморье будет построен второй завод по производству сжиженного природного газа[источник не указан 300 дней].
• Проект «Владивосток СПГ» предполагает строительство на полуострове Ломоносова (бухта Перевозная) в Хасанском районе завода по производству сжиженного природного газа. Мощность завода, который будет состоять из двух технологических линий, составит не менее 10 млн тонн СПГ в год с возможностью расширения до 15 млн тонн, путём постройки третьей линии. Планируется, что первая линия заработает уже в 2018 году. (реализован не будет)

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.

СПГ-терминал

СПГ и инвестиции

Высокая металлоемкость, сложность технологического процесса, необходимость  серьезных капитальных вложений, а так же длительность всех процессов связанных с созданием инфраструктурных объектов такого рода: обоснование инвестиций, тендерные процедуры, привлечение заемных средств и инвесторов, проектирование и строительство, которое обычно сопряжено с серьёзными логистическими трудностями, — создают препятствия для роста производства в этой сфере.

В некоторых случаях мобильные установки по сжижению могут быть неплохим вариантом. Однако их пиковая производительность весьма скромна, а энергозатратность на единицу газа выше чем у стационарных решений. Кроме того химический состав самого газа может стать непреодолимым препятствием.

Чтобы снизить риски и обеспечить возврат вложенных средств разрабатывают планы по эксплуатации установок на 20 лет вперед. А решение о разработке месторождения часто зависит от того способен ли данный участок поставлять газ в течении длительного промежутка времени.

Заводы разрабатываются под конкретную площадку и технические условия, определяемые во многом составом поступающего газового сырья. Сам завод организован по принципу черного ящика. На входе сырье, на выходе продукты, что требует минимального участия персонала в процессе.

Состав оборудования площадки, его колличество, мощность, последовательность процедур которые требуются для подготовки газовой смеси к сжижению разрабатываются для каждой конкретного завода в соответствии с требованиями Заказачика и потребителей продукции.

СПГ — 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 СПГ 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)

СПГ как моторное топливо для автомобильного транспорта применяют в Соединенных Штатах Америки, Франции, Нидерландах, Норвегии, Германии и  других странах. Помимо автотранспорта, сжиженный газ в качестве моторного топлива применяется и на других видах транспорта (водный — газовозы, железнодорожный — газотепловозы). На сегодняшний день уже  насчитывается более двух сотен морских  судов-метановозов, которые используются для транспортировки СПГ  и применяют его в качестве моторного топлива. Во многих развитых странах ведутся работы по использованию сжиженного природного газа на морском, речном и ж/д транспорте.

Грузовой автомобиль Kenworth T800 (газовый двигатель на сжиженном газе СПГ/LNG)		Грузовой автомобиль Peterbilt’s Model 386 (газовый двигатель на сжиженном газе СПГ/LNG)

На сегодняшний день применение СПГ в качестве моторного топлива – довольно интенсивно развивающееся направление, которое  в дальнейшем должно стать самостоятельной отраслью экономики развитых стран.

Способы сжижения природного газа

1. Классический каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения.
2. Цикл с двойным хладагентом – смесью этана и метана.
3. Расширительные циклы сжижения.
4. Новый способ «объединенный» автохолодильный каскадный цикл (ARC), в котором производится ступенчатая конденсация углеводородов с использованием их в качестве хладагентов в последующей ступени охлаждения при циркуляции неконденсирующегося азота.

Преимущество этого нового способа, испытываемого на опытной установке в Нанте (Франция) мощностью 28,3 тыс.м3/сутки, заключается в том, что отсутствует стадия получения и хранения хладагентов, и они извлекаются непосредственно в процессе сжиженияе природного газа. Процесс требует меньших капитальных затрат в сравнении с обычным каскадным циклом, так как необходима только одна машина для циркуляции хладагентов и меньшее число теплообменников.

Каскадная схема, в которой раздельно используются три хладоагента с последовательно снижающейся температурой кипения, требует больших капитальных, но меньших эксплуатационных затрат. Эта схема была последовательно усовершенствована; в настоящее время чаще применяется смесь хладоагентов; новая схема называется самоохлаждающей, так как часть хладоагента – этан и пропан – получаются из сжижаемого природного газа. Капитальные затраты при этом несколько ниже. В большинстве случаев в каскадных схемах используются поршневые компрессоры, сравнительно дорогостоящие как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам.

Расширительные схемы представляют существенный интерес, так как в них могут использоваться центробежные, более экономичные, машины, но расширительные циклы требуют затрат энергии на 20-30% больших, чем каскадные. Охлаждение достигается изоэнтропийным расширением метана в турбодетандере. Поток газа, предварительно очищенного от воды, углекислого газа и других загрязнений, сжижается под давлением за счет теплообмена с холодным расширенным газовым потоком. Для получения одной части жидкости необходимо подвергнуть сжатию и расширению примерно 10 частей газа.

Интересная модификация расширительной схемы может быть получена при подаче потребителю газа значительно более низкого давления, чем в питающем трубопроводе. Тогда за счет расширения поступающего из трубопровода газа можно получить дополнительное количество СПГ в количестве около 10% подаваемого газа. При этом экономятся капитальные затраты на компрессоры и эксплуатационные расходы на их обслуживание.

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 4,4 до 17 % (объемных). Если концентрация менее 4,4 %, то газа будет недостаточно для начала возгорания, а если более 17 %, 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.

Страны-потребители

Основными импортёрами СПГ в 2017 году были (в млрд м³/год):

• Япония — 113,9;
• Китай — 52,6;
• Республика Корея — 51,3;
• Индия — 25,7;
• Тайвань — 22,5;
• Испания — 16,6;
• Турция — 10,9;
• Франция — 19,8.

На 2014 год 29 стран импортировали СПГ.

За последние десять лет мировой спрос на СПГ увеличился вдвое, составив в 2016 году 258 млн тонн.

Импорт СПГ в западную Европу

На территории Европы расположено около тридцати крупных регазификационных терминалов, суммарная мощность которых по состоянию на конец 2016 г. превышала 218 млрд м³ в эквиваленте природного газа. Однако в число крупнейших потребителей СПГ европейские страны не входят. Общий импорт СПГ в Европу в 2016 г. составил всего лишь 51 млрд м³ в эквиваленте (15,3 % мирового рынка этого продукта). При этом крупные поставки осуществлялись в Испанию (13,2 млрд м³), Великобританию (10,5 млрд м³), Францию (9,7 млрд м³).

Одна из причин низкой активности европейских стран на рынке СПГ — его высокая стоимость, другая причина — давно отлаженные трубопроводные поставки газа из России. В результате существующие регазификационные мощности не востребованы, терминалы работают с довольно низкой загрузкой. В 2016 г. загрузка мощностей терминалов колебалась от 19 % в Нидерландах и 20 % в Великобритании до 31 % в Бельгии и 37 % в Италии.

В октябре 2019 года глава немецкой энергетической компании «Uniper» Андреас Ширенбек оценил в перспективе дефицит газа на континенте, который может достичь 300 миллиардов кубометров в год. По его словам, нынешняя ситуация с СПГ на европейском рынке говорит об увеличении поставок, которые обеспечит в основном Россия. По его словам, альтернативных источников практически нет. Норвегия сделать это не в состоянии из-за истощения месторождений в Северном море, а Алжир снизил экспорт на 20 процентов и сдаёт позиции крупного европейского поставщика из-за повышения внутреннего спроса.

Физические и химические характеристики

СПГ представляет собой жидкость без запаха и цвета, плотностью 0,41-0,5 кг/л в зависимости от температуры, давления, и содержания высших алканов (плотность чистого метана при температуре кипения — 0,41 кг/л, при повышении давления и понижении температуры плотность растет, примеси высших алканов также повышают плотность). Не токсичен. Температура кипения −158…−163 °C. Современный СПГ состоит на 85-95 % из метана, а в остальные 5 % входят этан, пропан, бутан, азот. Нижняя граница теплоты сгорания — 50 116 кДж/кг, или 20 МДж/л. В процессе обработки природный газ очищают от воды, диоксида серы, диоксида углерода и т. п.

Моторное топливо

Начиная с 1990-х годов появляются различные проекты использования СПГ в качестве моторного топлива на водном, железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованых газодизельных двигателей.

На судах СПГ как основной вид топлива используется как на грузовых, так и на пассажирских перевозках:

• Первым грузовым судном стал контейнеровоз Isla Bella (спуск на воду 18 апреля 2015 года).
• Первым пассажирским круизным лайнером на СПГ стал AIDAnova (спущен на воду 21 августа 2018 года).

В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ.
В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ.

Активно разработываются ракетные двигатели, использующие в качестве топлива «СПГ + жидкий кислород» (данный вид двигателей имеет ряд преимуществ).

Испарение сжиженного природного газа

Любой приток тепла в устройство, содержащее СПГ, приводит к частичному испарению последнего, и если СПГ находится в закрытом объеме, теплопритоки, которые неизбежны, приводят к быстрому возрастанию давления.

Для емкостей СПГ небольшого объема (например, отрезок трубопровода между двумя задвижками) предохранительные клапаны сбрасывают избыточное давление.

Количества испарившегося сжиженного природного газа (потери на испарение) на установке СПГ быстро становятся значительными, их энергетической ценностью нельзя пренебрегать, поэтому в общем случае для улавливания и обратного сжижения этих испарений используются следующие средства:

• Улавливание (обычно созданием давления) с газовоза, находящегося под загрузкой, на завод СПГ или для возврата на судно-метановоз, находящееся под разгрузкой (сливом), с терминала.
• Откачка компрессорами для возврата на вход установки сжижения, для перекачки в систему распределения СПГ-терминала, для внутреннего энергетического потребления (топливный газ) установки сжижения или для рекуперации.

Газ США

США являются не только родиной технологии производства сниженного газа, но и самым мощным производителем СПГ из собственного сырья. Поэтому когда администрация Дональда Трампа выдвинула амбициозную программу «Энергетический план – Америка первая» с целью сделать страну главной энергетической державой в мире, к этому нужно прислушаться всем игрокам на мировой «газовой» площадке.

Такого рода политический поворот в США не был особым сюрпризом. Позиция американских республиканцев в отношении углеводородов ясная и простая. Это дешевая энергетика.

Прогнозы по экспорту американского СПГ самые разные. Самая большая интрига в торговых «газовых» решениях развивается в странах ЕС. Перед нами разворачивается картина сильнейшей конкуренции российского «классического» газа по «Северному потоку-2» и американского привозного СПГ. Многие европейские страны, включая Францию и Германию, оценивают сложившуюся ситуацию как отличную возможность для диверсификации источников газа в Европе.

Что же касается азиатского рынка, то торговая война между США и Китаем привела к полному отказу китайских энергетиков от привозного американского СПГ. Этот шаг открывает широчайшие возможности для поставок российского газа по трубопроводам в Китай в течение долгого времени и в огромных объемах.

Что выгоднее?

Давно подсчитано, что технологии перевозки СПГ выгоднее обычного трубопровода на больших расстояниях, превышающих несколько тысяч километров.

В России по поводу производства СПГ больше всего волнуется «Газпром». По мнению его ведущих специалистов, российский СПГ уже начал составлять ненужную конкуренцию трубопроводному способу. Одним из аргументов является отсутствие экспортной пошлины и налога на добычу полезных ископаемых на том же “Ямале СПГ”. Такую ситуацию называют «потерей бюджетной эффективности».

Кажется, что компромиссное решение нашел Президент Владимир Путин. Он также не видит ничего хорошего в конкуренции двух видов российского природного газа. Вместе с тем технологии СПГ нужно продвигать на внутреннем рынке страны для перестройки общественного транспорта на новый вид топлива – газомоторный. Кроме автобусов, в России найдется множество потребителей СПГ, в основном это жители удаленных пунктов, где нет и не будет никаких газопроводов.

Очистка и сжижение газа

По сути сжижение природного газа это процесс его очистки и охлаждения. Только температура требуется — минус 161 градус цельсия.

Чтобы достичь такого порядка температур используют эффект Джоуль Томпсона (изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель). С его помощью температура очищенного газа опускается до значения при котором метан конденсируется. (прим. требует уточнения)

Установка по сжижению должна иметь отдельные линии по подготовке и восстановлению хладагента. Причем хладагентом на разных этапах охлаждения могут выступать отдельные фракции поступающего с месторождения газа (пропан, этан, метан) .

Дебутанизация это часть процесса дисциляции сырья по фракциям, в процессе которого фракции, температура конденсации которых выше, отделяются, что позволяет очистить конечный продукт от нежелательных примесей. Каждый продукт конденсации сохраняется в виде ценного побочного продукта для экспорта.

Так же в конечный продукт добавляют конденсат Стабилизаторы, которые снижают давление паров топлива конденсатов делая его более удобным для  хранения и транспортировки. Так же они позволяют сделать процесс перехода метана из жидкого состояния обратно в газ (регазификация) управляемым и менее затратным для конечного потребителя.

Процесс производства

Исходным сырьем для производства служит природный газ и хладагент.

Существует две технологии производства СПГ:

• открытого цикла;
• цикл расширения азота.

Технология открытого цикла предполагает использование давления газа для выработки энергии, необходимой при охлаждении. Метан, пропускаемый по турбинам, охлаждается и расширяется, на выходе получается жидкость. Это простой способ, но он имеет один существенный недостаток – сжижается только 15% метана, а остальная его часть, не набирая достаточного давления, покидает систему.

Технологии производства СПГ

Если поблизости завода есть непосредственные потребители газа, то можно смело использовать данную технологию, поскольку она менее затратная – расходуется минимальное количество электроэнергии на производственный процесс. Как следствие – более низкая себестоимость конечного продукта. Но если потребителей нет, то применять данный метод экономически нецелесообразно – большие потери исходного сырья.

Технология производства с использованием азота:

• в замкнутом контуре, содержащем турбины и компрессоры, постоянно циркулирует азот;
• после охлаждения азота, он направляется в теплообменное устройство, куда параллельно доставляется и метан;
• газ охлаждается и сжижается;
• азот направляется в компрессор и турбину для охлаждения и прохождения следующего цикла.

Технология мембранного разделения газов

Преимущества этой технологии:

• 100% использование исходного сырья;
• компактность оборудования и простота его эксплуатации;
• высокая надежность и безопасность.

Недостаток только один – высокое потребление электроэнергии (на каждый 1 нм3/ч готовой продукции расходуется до 0,5 кВт/ч), что значительно повышает себестоимость.

Схема компоновки станции по производству азота

Особенности производства СПГ

Сжижение природного газа с целью его транспортировки морским путем производится с использованием технологии последовательных независимых замкнутых контуров, по которым циркулирует специальная рабочая смесь (обычно от одного до трех независимых охлаждающих контуров). Впервые такие установки были созданы в 50-е годы, а сейчас уже успешно функционирует целая индустрия производства СПГ. Современные технологические линии по производству СПГ позволяют сжижать до 95% входного газа при низких удельных энергозатратах.

Развитие технологии сжижения природного газа приводит к тому, что производительность сжижающих установок постоянно повышается, а удельная стоимость в расчете на годовую производительность снижается. Наименьшим энергопотреблением и максимальными капитальными затратами отличаются так называемые трехконтурные схемы ожижителей (Cascade). Однако наибольшее распространение получили все же различные варианты двухконтурных схем, сочетающие в себе приемлемые капитальные расходы с допустимым с экономической точки зрения энергопотреблением.

Танкеры для транспортировки газа являются ключевым звеном во всей производственно-сбытовой системе. Строительство судов позволяет четко определять географию развития рынка СПГ. Совершенствование технологии перевозок СПГ приводит с одной стороны, к снижению транспортных тарифов, а с другой – к тому, что в разработку будут вовлекаться новые месторождения, расположенные например в Арктике (суда-газовозы ледового класса), и, как следствие, многие из ранее недоступных потребителям запасов газа становятся доступными.

Сжижение и перевозка газа требуют больших начальных капитальных затрат, но все же они значительно меньше, чем затраты на строительство магистральных газопроводов, и при транспортировке на расстояния более 3000-3500 км являются более экономически целесообразными. По существу, тарифы на транспортировку и сжижение фактически определяются не операционными, а капитальными затратами, поэтому началу производства СПГ, как правило, предшествует предварительная договоренность потенциального потребителя и производителя о гарантированном спросе и тарифах на продолжительный срок (15-20 лет). В тоже время технология СПГ позволяет транспортировать газ практически к любым регазификационным терминалам, что дает дополнительные возможности в регулировании спроса путем переброски СПГ в регионы, где спрос (и цены) высоки.

Еще одним решающим фактором, делающим открытыми для технологии СПГ многие месторождения, расположенные в прибрежной и шельфовой зоне, а также в местах, где нет естественных гаваней, способных принимать газовозы, являются достижения в области проектирования и строительства отгрузочных продуктопроводов СПГ и отгрузочных сооружений, способных обеспечить отгрузку СПГ в открытом море при высоте волн до 3,5 м и на расстоянии до 5-8 км от берега. Однако стоимость отгрузочных СПГ-продуктопроводов до настоящего времени все еще достаточно велика.

Характеристики СУГ

Основное преимущество СУГ – возможность их существования при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и в газообразном состоянии. В жидком состоянии они легко перерабатываются, хранятся и транспортируются, в газообразном имеют лучшую характеристику сгорания.

Состояние углеводородных систем определяется совокупностью влияний различных факторов, поэтому для полной характеристики необходимо знать все параметры. К основным из них, поддающимся непосредственному измерению и влияющим на режимы течения, относятся: давление, температура, плотность, вязкость, концентрация компонентов, соотношение фаз.

Система находится в равновесном состоянии, если все параметры остаются неизменными. При таком состоянии в системе не происходит видимых качественных и количественных метаморфоз. Изменение хотя бы одного параметра нарушает равновесное состояние системы, вызывая тот или иной процесс.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin