завод спг что это такое
Секретный Проект «Газпрома» Что такое СПГ и зачем он российским газовикам
Мировое производство сжиженного природного газа развивается стремительными темпами. За последние 40 лет объемы продаж СПГ выросли в 110 раз и, как прогнозируется, будут увеличиваться на семь процентов ежегодно в последующие десять лет. Рынок развивается стремительно, но для России он относительно новый — большая часть экспортного газа доставляется до потребителей трубопроводами. В перспективы СПГ верят даже в «Газпроме», причем у российского газового монополиста на этом рынке появились конкуренты.
Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, сжиженный путем охлаждения до температуры минус 161,6 градуса по Цельсию. В итоге из 600 кубометров природного топлива получается один кубометр сжиженного. СПГ производится на специальных терминалах (заводах), которые располагаются в портах. С терминалов топливо закачивается в газовозы и отправляется в путешествие по морю. В пункте прибытия СПГ подвергается регазификации (процесс, обратный сжижению) и закачивается в трубопроводы, которые поставляют топливо конечному потребителю.
Основными преимуществами СПГ являются удобство хранения и транспортировки, а также возможность доставки в любую точку мира, если там есть регазификационный терминал. Принципиальным его недостатком являются возможность срывов поставок и большие затраты на строительство терминалов и газовозов. Впрочем, это достаточно спорный вопрос — сейчас нет возможности оценить, что дешевле: строить трубопроводы или СПГ-терминалы. В каждом конкретном случае инвесторы взвешивают все «за» и «против», после чего выбирают вариант поставок.
Например, для Японии — крупнейшего импортера СПГ в мире — сжиженный газ пока является безальтернативным источником поставок топлива. Токио пытается договориться с РФ о строительстве трубопровода, но российские газовики пока отказываются от проекта, ссылаясь на высокую сейсмическую активность в регионе.
Установка по сжижению природного газа
Изображение: Пресс-служба ОАО «Национальные газовые технологии»
СПГ-технологии почти не развивались до 60-х годов прошлого века, но с 1970 по 2011 годы продажи сжиженного газа в мире выросли с трех миллиардов до 331 миллиарда кубометров в год. Как ожидается, до 2020 года продажи СПГ будут расти на семь процентов в год. По данным банка Jefferies, за прошедшее десятилетие спрос на этот вид топлива вырос вдвое. В консалтинговой компании Eurasia Group считают, что мощности по производству СПГ вырастут с 372,5 миллиарда до 705 миллиардов кубометров в год.
Сжиженный газ позволяет подключить к рынку новых игроков, которые находятся далеко от потребителей. Сейчас крупнейшим экспортером СПГ является Катар. Первый его газовоз покинул порт на Ближнем Востоке в 1997 году; уже через девять лет страна обошла по объемам экспорта СПГ прежних лидеров — Индонезию, Малайзию и Алжир. Сейчас на Катар приходится около четверти мировых поставок СПГ (более 100 миллиардов кубометров в год). Впрочем, арабская страна рискует в скором времени утратить лидерство. Ее крупнейшему конкуренту — Австралии — пророчат мощный рывок: материковое государство может резко увеличить экспорт сжиженного газа и обойти Катар к 2020 году.
Несмотря на стремительный рост СПГ-индустрии, доля сжиженного газа пока не превышает десяти процентов от глобального спроса на газ, а импортом СПГ занимаются всего около двух десятков стран. Тем не менее инвесторы во всем мире признают, что вкладываться в строительство соответствующей инфраструктуры можно и нужно. Развивается отрасль, хоть и со скрипом, в том числе и в России. Большинство СПГ-проектов в стране пока существуют лишь в планах, и точно неизвестно, когда именно они будут реализованы.
«Газпром» и конкуренция
Сейчас в России работает только один СПГ-завод, построенный в рамках проекта «Сахалин-2», оператором которого является Sakhalin Energy Investment Company. Контрольный пакет акций этой компании принадлежит «Газпрому», хотя изначально проект разрабатывали иностранцы: Shell и японские Mitsui (12,5 процента) и Mitsubishi (10 процентов). Российская монополия вошла в «Сахалин-2» в 2006 году, а уже через три года на нем начал работу СПГ-завод. В 2010-м он вышел на проектную мощность в десять миллионов тонн в год (впоследствии мощность планируется нарастить в полтора раза). Около 65 процентов сахалинского СПГ покупает Япония, остальные объемы поставляются в Северную Америку и Южную Корею.
Еще один СПГ-терминал монополия планирует построить во Владивостоке к 2018 году. Его мощность, как ожидается, также составит десять миллионов тонн топлива в год. Газ с владивостокского завода будет поставляться в Азиатско-Тихоокеанский регион.
Танкер Cygnus Passage на терминале по отгрузке газа первого в России СПГ-терминала (проект «Сахалин-2»)
Фото: Сергей Красноухов / РИА Новости
Если «Газпром» рассматривает СПГ-рынок как еще одну дополнительную возможность расширения экспортных поставок, то для его российских конкурентов развитие сжиженного газа может стать своеобразным «глотком свободы». Дело в том, что сейчас в России действует монополия на экспорт газа: все добывающие компании должны сдавать газ «Газпрому», который по своим трубопроводам доставляет его зарубежным потребителям.
В схеме с СПГ экспортная монополия теряет смысл, ведь никаких газопроводов для доставки газа не нужно. Следовательно, производители газа могут получить от СПГ дополнительную выгоду, начав конкурировать с «Газпромом» вне страны. И хотя решений по частичной отмене монополии в правительстве пока не приняли, очевидно, что так или иначе конкурентам «Газпрома» возможность продавать газ самостоятельно дадут. Тем более что лоббированием этого вопроса занимается бывший вице-премьер, а ныне руководитель «Роснефти» Игорь Сечин.
Именно государственная «Роснефть» может стать конкурентом «Газпрома» на рынке СПГ. Нефтекомпания намерена построить завод по сжижению газа на Дальнем Востоке. По информации РИА Новости, терминал планируется возвести в порту Де-Кастри в Хабаровском крае, на берегу Татарского пролива. Глава компании Игорь Сечин заявлял, что мощность первой из трех очередей завода составит пять миллионов тонн в год, а его строительство необходимо завершить к 2019 году.
Другим конкурентом «Газпрома» является «Новатэк», который планирует совместно с Total построить завод по сжижению газа на Ямале ; французской компании принадлежит 20 процентов проекта. Терминал мощностью 16,5 миллиона тонн топлива в год будет сжижать газ с Южно-Тамбейского месторождения.
Раньше «Новатэк» и «Газпром» планировали работать на Ямале вместе. Два года назад конкуренты договорились о создании двух СП по разработке своих месторождений на Ямале и Гыдане. В рамках СП на Ямале планировалось организовать производство СПГ. В «Новатэке» отмечали, что проект ведется отдельно от совместного с французами «Ямал СПГ». В конце апреля этого года глава независимого производителя Леонид Михельсон заявил, что переговоры по СП с «Газпромом» нельзя назвать продуктивными. Представитель концерна Сергей Куприянов рассказал 25 апреля, что госкомпания рассчитывала получить 50 процентов, но «Новатэк» хотел оставить контроль за собой. По его словам, сотрудничество заморожено.
Возможно, именно под воздействием неудачи с «Новатэком», с одной стороны, и в связи с активными СПГ-планами «Новатэка» и «Роснефти» — с другой, «Газпром» решил, что и ему необходимо активизироваться в этой сфере. 23 мая глава концерна Алексей Миллер заявил, что в ближайшее время компания намерена заявить о «принципиально новом» российском СПГ-проекте. Деталей он не уточнил, но СМИ выяснили, что речь идет о возврате к планам строительства СПГ-терминала в порту Приморск (Ленинградская область).
Построить терминал в Приморске планировалось еще в 2004 году. Совместное предприятие «Газпрома» и судоходной компании «Совкомфлот» получило 270 гектаров земли под строительство завода. В 2007 году проект, названный Baltic LNG, признали нерентабельным, и «Газпром» отказался от него в пользу Штокмановского месторождения, судьба которого впоследствии оказалась под вопросом. В 2011 году новым собственником Baltic LNG стал «Сибур»; в 2013 году компания ликвидировала проект по неизвестным причинам.
Схема проекта «Сахалин-2»
По информации «Коммерсанта», «Газпром» решил реанимировать Baltic LNG в расчете на захват доли европейского СПГ-рынка, где пока лидирует Катар. Проект может принести «Газпрому» не только денежную выгоду, но и моральное удовлетворение — с его помощью российская компания может заставить работать на себя нормы Третьего энергопакета, направленного как раз против концерна. В соответствии с этим соглашением владельцы газопроводов должны предоставить доступ к ним третьим лицам. Энергопакет распространяется и на терминалы по регазификации, на которые, в свою очередь, может претендовать «Газпром».
Очевидно, что направлять сжиженный газ российской монополии имеет смысл в те страны, которые он не охватывает газопроводами, то есть речь идет, прежде всего, о Великобритании и части стран Южной Европы. Однако на юге «Газпром» планирует построить «Южный поток» (он, правда, не дойдет до Португалии и Испании), а к Великобритании хочет тянуть одну из ниток «Северного потока». Как коррелируют планы по строительству СПГ-завода и газопроводов, пока неизвестно.
В 2011 году РФ заняла восьмое место по объему экспорта сжиженного газа с долей в четыре процента. Если российским компаниям удастся выполнить намеченные планы, к 2020 году СПГ-мощности в РФ составят почти 57 миллионов тонн в год (76 миллиардов кубометров), то есть экспорт увеличится многократно, а СПГ займет существенную долю от всего экспорта газа. На пути СПГ может встать только время: если конкуренты России на мировом рынке введут в строй свои СПГ-мощности раньше, а США решатся на массовый экспорт топлива, для российского газа может попросту не остаться места.
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:
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.
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
Для сжижения природного газа используются следующие технологии от разных фирм:
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.
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:
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
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
Водородная составляющая присутствует во всех этих ископаемых топливах, надо лишь выделить ее.
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:
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.
CadSupport
Завод СПГ — цикл сжижения природного газа.
СПГ — сжиженный природный газ. Топливо рынок которого, не смотря на общую стагнацию в нефтегазовом секторе, продолжает активно расти и развиваться. Этому способствует ряд факторов которые делают вложения в инфраструктурные объекты по добыче, сжижению и доставке газа инвестиционно привлекательными. Ключевым элементом в технологической цепочке на этом рынке по праву можно назвать завод СПГ.
Эксперты всех мастей и главы компаний прогнозируют значительный рост потребления газа в ближайшие десятилетия и даже годы. А нефтегазовые державы стремятся захватить долю в растущем на глазах пироге не считаясь с затратами.
Зачем сжижать газ?
Сжиженный газ занимает в 600 раз меньше места и в таком виде его легче и дешевле транспортировать в тех случаях когда постройка газопроводов не рентабельна, или не возможна в виду климатических, географических или иных условий. (под иными условиями тактично скрываются геополитические факторы).
По той же причине его удобно в сжиженном виде хранить.
Различают два типа установок по сжижению природного газа — «базовые» и «пиковые». Базовые — строят недалеко от мест добычи, они сжижают газ поступающий с месторождений и отгружают в таком виде потребителю.
Пиковые — подключаются к существующей системе трубопроводов и запасают газ в сезоны с низким потреблением, а обратно в сеть отдают в моменты пиковых нагрузок.
Охлаждение газа
В работе установок могут применяться разные по своему принципу системы охлаждения газа. В промышленной реализации различают три основных метода сжижения:
Очистка и сжижение газа
По сути сжижение природного газа это процесс его очистки и охлаждения. Только температура требуется — минус 161 градус цельсия.
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.
СПГ — звенья одной цепи
Основные этапы СПГ цепи:
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.
Основные зоны завода по производству СПГ:
2. Емкости для хранения: получившийся конденсат — СПГ, закачивается в резервуары для хранения. В процессе хранения СПГ испаряется. Требуется постоянная работа компрессоров чтобы сохранять СПГ в жидком виде. СПГ должен постоянно циркулировать, чтобы не произошло расслоения жидкости по температурным слоям. У таких слоев кроме температуры у будет разная плотность, что приведет к смещению центра тяжести всей конструкции.
3. Загрузочные линии: СПГ транспортируется по трубам из складских резервуаров на причал и оттуда поступает в танкер СПГ. Эти линии должны быть изолированы, чтобы сохранить агрегатное состояние СПГ. СПГ находится в этих линиях постоянно, и так же непрерывно циркулирует.
4. Морской терминал: причал должен быть способен принимать СПГ танкеры. Буксиры будут маневрировать рядом с газовозом и позиционировать его пока носитель СПГ не будет зафиксирован у причала.
5. Двор: Объект должен быть подключено наземной транспортной инфрастуктуре — жд и/или автомобильным дорогам. Они используются для отгрузки побочных нефтехимических продуктов накапливающихся в отдельных резервуарах в процессе очистки природного газа от примесей (сера, ртуть, инертные газы, углекислота и т.д.). Они хранятся в отдельных резервурах на производственной площадке, а затем транспортируются к потребителям с помощью жд или грузового транспорта.
6. Водопоготовка: Объект нуждается в воде для использования в холодильных контурах и для иных целей. Вода должна обрабатываться и очищаться при необходимости перед использованием. Чтобы уменьшить потребности объекта в воде — применяются замкнутые циклы. Частично вода выпаривается в процессах охлаждения. Вода, которая не испаряется, наряду с любыми другими стоками отправляется на станции очистки.
8. Линии пожаротушения: в виду удалённости объектов по производству СПГ от крупных населенных пунктов и от цивилизации вообще, в случае инцидента осуществлять оперативные мероприятия придется персоналу станции. В связи с этим системы пожаротушению монтируются заранее, на некотором удалении от основных производственных объектов. Необходимы запасы воды в отдельных резервуарах, запасы пенообразователей, автономные источники энергии, помпы и насосы.
Ссылки
Данная статья начиналась как перевод материала опубликованного Джоном Ложински в сети LinkedIn LNG Liquefaction plants Written by John Lozinski | LinkedIn
Однако тема оказалась интересной и требующей более глубокой проработки. В итоге от оригинала осталось не так много. В процессе написания так же были использованы материалы опубликованные на сайте lngas.ru
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.