Cseppfolyósított propángáz előállítása. Hogyan cseppfolyósítsuk a gázokat? Cseppfolyósított gáz előállítása és felhasználása
Nyilvános részvénytársaság A Gazprom egy globális energiavállalat, amely geológiai kutatással és termeléssel foglalkozik földgáz, gázkondenzátum és olaj, ezek szállítása, tárolása, feldolgozása és értékesítése, valamint villamosenergia-termelés Oroszországban és külföldön.
A PJSC Gazprom, leányvállalatai és szervezetei vertikálisan integrált társaságot (a továbbiakban: Társaság) alkotnak, amelyben a PJSC Gazprom az anyavállalat, amely meghatározza átfogó stratégia fejlesztés.
A PJSC Gazprom stratégiája, hogy vezető szerepet töltsön be a globális energiavállalatok között. Ez felelősségteljes hozzáállást jelent a jelenlegi és a jövő generációi számára kedvező környezet megőrzéséhez.
A PJSC Gazprom környezetvédelmi politikája az alkotmányon alapul Orosz Föderáció, szövetségi törvényekés az Orosz Föderáció egyéb szabályozó jogi aktusai, nemzetközi szabályozó dokumentumok a környezetvédelem területén és racionális használat természeti erőforrások.
A környezetvédelmi politika egy dokumentum, amely kifejezi a PJSC Gazprom hivatalos álláspontját a Társaság szerepével és kötelezettségeivel kapcsolatban a kedvező környezet megőrzésében azokban a régiókban, ahol a társaság működik.
A környezetvédelmi politika az alapja a középtávú vállalati környezetvédelmi célok meghatározásának, és ezt figyelembe kell venni a Társaság hosszú távú fejlesztési programjainak kidolgozásakor.
A környezetvédelmi politikára a Társaság minden dolgozója felhívja a figyelmet, és kivétel nélkül iránymutatóvá kell válnia a Társaság valamennyi partnere számára.
A környezetvédelmi politika felülvizsgálatra, kiigazításra és fejlesztésre kerül, ha a Társaság fejlesztési prioritásai és működési feltételei megváltoznak, a PJSC Gazprom környezetirányítási rendszerében meghatározott eljárásoknak megfelelően.
A Társaság kötelezettségei
A PJSC Gazprom kinyilvánítja elkötelezettségét a fenntartható fejlődés elvei mellett, amely a gazdasági növekedés és a kedvező környezet megőrzésének kiegyensúlyozott és társadalmilag elfogadható kombinációját jelenti a következő generációk számára.
Ennek alapján a Társaság az alábbi kötelezettségeket vállalja, amelyeket teljesíteni fog, és ezek teljesítését megköveteli partnereitől, szerződő feleitől, szerződő feleitől:
- Az Orosz Föderáció nemzetközi jogszabályai által megállapított környezetvédelmi szabványoknak és követelményeknek való megfelelés garantálása jogi aktusok a környezetvédelem és a jelenléti országok jogalkotása terén.
- Biztosítani kell a környezetre gyakorolt negatív hatások csökkentését, az erőforrások megőrzését, minden lehetséges intézkedést megtenni az éghajlat, a biológiai sokféleség megőrzése és az esetleges károk kompenzálása érdekében környezet.
- Megelőző intézkedések végrehajtása a negatív környezeti hatások megelőzésére, ami azt jelenti, hogy a negatív hatások megelőzését célzó megelőző intézkedések elsőbbséget élveznek az ilyen hatások következményeinek megszüntetésére irányuló intézkedésekkel szemben.
- Garantálja a szabványoknak és követelményeknek való megfelelést, hogy biztosítsa a környezeti biztonságot a szénhidrogén lelőhelyek kialakítása során kontinentális talapzatés az Orosz Föderáció sarkvidéki övezetében.
- Növelje a termelési folyamatok energiahatékonyságát, és tegyen intézkedéseket az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére.
- Biztosítsa a megvalósítás minden szakaszában beruházási projektek a környezetre gyakorolt negatív hatások kockázatának minimalizálása, ideértve a fokozottan sérülékeny természeti objektumokat és azokat az objektumokat, amelyek védelme és megőrzése kiemelten fontos.
- Vegye figyelembe a bennszülött népek érdekeit és jogait a hagyományos életmódhoz és eredeti élőhelyük megőrzéséhez.
- Biztosítani kell a Társaság dolgozóinak bevonását a környezeti kockázatok csökkentését célzó tevékenységekbe, a környezetirányítási rendszer, a környezetvédelmi mutatószámok folyamatos fejlesztésébe.
- Növelje a Társaság dolgozóinak kompetenciáját és a környezetvédelemmel kapcsolatos kérdések megoldásában betöltött szerepének tudatosságát.
- Biztosítja a Társaság környezetvédelmi tevékenységével és az e területen hozott döntésekkel kapcsolatos környezeti információk széles körű elérhetőségét.
A Környezetpolitikai kötelezettségek teljesítésének mechanizmusai
A jelen Környezetvédelmi Politika kötelezettségeinek teljesítésének fő mechanizmusai a következők:
- karbantartása és javítása vállalati rendszer nemzetközi követelményeken alapuló környezetgazdálkodás ISO szabvány 14001;
- mérhető, a környezetre gyakorolt negatív hatások csökkentését célzó vállalati környezetvédelmi célok meghatározása és az ezek eléréséhez szükséges tevékenységekhez szükséges erőforrások biztosítása;
- a környezeti szempontok és a kockázatértékelés kötelező figyelembevétele tevékenységek tervezése, beruházási projektek kidolgozása és megvalósítása során;
- ipari környezeti ellenőrzés és monitoring lebonyolítása, hatásvizsgálatok készítése gazdasági tevékenység Környezetvédelemmel foglalkozó vállalatok;
- gázosítási programok végrehajtása települések Oroszország;
- integrált fejlesztés a földgáz üzemanyagként való felhasználásának piaca az Orosz Föderációban és külföldön;
- a Társaság részvétele olyan globális környezetvédelmi programokban és projektekben, amelyek célja a fenntartható fejlődés megvalósítása azokban a régiókban, ahol működik;
- stimuláció tudományos kutatásés a megvalósítás innovatív projektek az energiahatékonyság növelésére irányul, megújuló energiaforrások és nem hagyományos energiaforrások felhasználásával;
- a legjobb elérhető technológiák alkalmazása a különböző szakaszokban termelési tevékenységek, beleértve a technológiák, anyagok és berendezések beszerzését;
- magas környezeti kockázatok biztosítása;
- a jelenléti régiókban végzett tevékenységek környezeti vonatkozásaival kapcsolatos hatályos jogszabályi és egyéb követelmények tanulmányozásának, megértésének és gyakorlati alkalmazásának megszervezése a Társaság minden alkalmazottja számára;
- rendszerfejlesztés környezeti nevelés Vállalat alkalmazottai;
- a Társaság valamennyi dolgozójának bevonása a környezetirányítási rendszerrel kapcsolatos tevékenységekbe;
- interakció a Társaság környezetbiztonságának javításában érdekelt szervezetekkel és egyénekkel;
- a Környezetvédelmi Politika kötelezettségeire a Társaságnál vagy megbízásából dolgozó valamennyi személy tudomására hozni, ideértve a Társaság létesítményeiben dolgozó alvállalkozókat is.
Nyilvános részvénytársaság "Moszkva Egyesült Energia Vállalat" (PJSC "MOEK") Oroszország legnagyobb hő- és villamosenergia-vállalata. Fő feladata Moszkva városának fűtési és melegvízellátásának megbízható biztosítása. A PJSC "MOEK" tevékenységei közé tartozik a hőenergia előállítása, szállítása, elosztása és értékesítése, valamint elektromos energia előállítása.
A PJSC MOEK szolgáltatásait a főváros lakosságának több mint 95%-a, valamint több száz vállalkozás és szervezet veszi igénybe naponta. Felismerni a csúcsot társadalmi szerep A „MOEK” PJSC nemcsak a fogyasztók folyamatos és minőségi hőellátását tűzte ki célul, hanem a környezeti értékek figyelembevételével, a fenntartható fejlődés nemzetközi alapelveit követve, helyet foglal el a kényelmes városi környezet megteremtésében.
Jelen Környezetvédelmi Politika egy olyan dokumentum, amely minden érdekelt fél számára bemutatja a MOEK PJSC és vezetőségének kötelezettségeit a környezet megőrzésével és javításával kapcsolatban. Mivel a PJSC MOEK a Gazprom csoporthoz tartozó Gazprom Energoholding LLC leányvállalata, a PJSC MOEK Környezetpolitikája a PJSC Gazprom Környezetpolitikáján alapul, és fejleszti a tevékenységével kapcsolatos kötelezettségeit.
A PJSC "MOEK" környezetvédelmi politikája az egészre vonatkozik A PJSC személyzete"MOEK", valamint a személyzet vállalkozók, munkát és szolgáltatást végez a PJSC "MOEK" számára, és ezt figyelembe kell venni az elfogadásnál vezetői döntések.
A PJSC "MOEK" kötelezettségei
1. Tartsa be az Orosz Föderáció és Moszkva város jogszabályai által megállapított, a PJSC MOEK tevékenységére vonatkozó környezetvédelmi előírásokat és követelményeket.
2.A környezetszennyezés megelőzése a tervezés fejlesztésével, a gyártási folyamatok optimalizálásával és az elérhető legjobb technológiák alkalmazásával.
3. Törekedni kell a környezetre gyakorolt negatív hatások csökkentésére a termelési folyamatok energiahatékonyságának növelésével minden szakaszban.
4. Az irányítási rendszer folyamatos fejlesztése környezetvédelmi tevékenységek a MOEK PJSC-nél, hogy garantálják hatékonyságát.
A PJSC "MOEK" ígéretes tevékenységi területei a környezetvédelem és a természeti erőforrások ésszerű felhasználása terén
A „MOEK” PJSC kötelezettségei alapulnak a megállapításhoz ígéretes irányok a környezetvédelem és a természeti erőforrások ésszerű felhasználása terén végzett tevékenységek.
A „MOEK” PJSC tevékenységi területei a következők:
- a nem megújuló természeti erőforrások és energiaforrások felhasználásának hatékonyságának növelése;
- a természeti és városi környezetre gyakorolt negatív technogén hatás minimalizálása.
A MOEK PJSC intézkedései a környezetvédelmi politika megvalósítása érdekében
E környezetvédelmi politika végrehajtása érdekében a PJSC MOEK szisztematikusan a következő intézkedéseket hajtja végre:
- olyan környezetirányítási rendszert vezetni és fenntartani, amely megfelel nemzetközi szabványok;
- következetesen bevonni a PJSC "MOEK" személyzetét a környezeti kockázatok csökkentését és a termelés környezeti teljesítményének javítását célzó tevékenységekbe;
- olyan új technológiák és munkamódszerek bevezetése, amelyek segítik a levegőszennyezés, a zajszint, a talajszennyezés, a termelési hulladék csökkentését
- szakmai és környezeti oktatást nyújtani a MOEK PJSC dolgozóinak;
- biztosítani a környezeti információk elérhetőségét a „MOEK” PJSC gazdasági tevékenységeiről érdekelt felek, a Környezetpolitika végrehajtását érintő döntések érvényessége és átláthatósága.
A PJSC MOEK ezen környezetvédelmi politikája prioritást élvez, és mindenki figyelmét felhívják rá A PJSC alkalmazottja"MOEK".
A cseppfolyósított szénhidrogén gázokat (LPG) kapcsolódó kőolajgázból állítják elő. Ezek tiszta gázok vagy speciális keverékek, amelyek otthonok fűtésére, gépjárművek üzemanyagaként és petrolkémiai termékek előállítására használhatók.
NGL a HFC
A cseppfolyósított szénhidrogén gázokat a könnyű szénhidrogének (NGL) széles frakciójából állítják elő, amelyet viszont a kapcsolódó kőolajgázból (APG) izolálnak.
A földgázfolyadékok szétválasztása alkotóelemekre - egyedi szénhidrogénekre - a gázfrakcionáló egységekben (GFU) történik. Az elválasztási folyamat hasonló az APG elválasztáshoz. Ebben az esetben azonban a felosztásnak óvatosabbnak kell lennie. A folyékony földgázból a gázfrakcionálási eljárással különféle termékek nyerhetők. Lehet propán vagy bután, valamint propán-bután keverék (úgy hívják, hogy SPBT, vagy műszaki propán-bután keveréke). Az SPBT a leggyakoribb típus cseppfolyósított gázok- ebben a formában szállítják ezt a terméket a lakosságnak, az ipari vállalkozásoknak és exportálják. Így a Gazprom Gazenergoset által 2012-ben eladott 2,034 millió tonna PB-gázból a propán-bután keverék 41%-ot, a bután a beszerzések harmadát, a propán pedig mintegy 15%-ot tett ki.
Ezenkívül a földgázfolyadékok, a műszaki bután és a műszaki propán elválasztásával autóipari propánt (PA) vagy PBA (autóipari propán-bután) keveréket nyernek.
Vannak más összetevők is, amelyeket az NGL-ek feldolgozásával izolálnak. Ezek az izobután és az izobutilén, a pentán, az izopentán.
Hogyan használják a cseppfolyósított kőolajgázokat?
A cseppfolyósított kőolajgázok többféleképpen felhasználhatók. Valószínűleg mindenki ismeri a szovjet időkből a propán feliratú élénkvörös hengereket. Háztartási tűzhelyen való főzéshez vagy vidéki házak fűtésére használják.
A cseppfolyósított gáz öngyújtókban is használható - általában propánt vagy butánt pumpálnak bele.
Fűtésre cseppfolyósított szénhidrogén gázokat is használnak ipari vállalkozásokés lakóépületek azokban a régiókban, ahol a földgáz még nem jutott el a vezetékeken keresztül. Ezekben az esetekben az LPG-t gáztartókban tárolják - speciális tartályokban, amelyek lehetnek föld feletti vagy föld alattiak.
A hatásfok tekintetében a propán-bután a második helyen áll a hálózati földgáz után. Ugyanakkor az LPG felhasználása környezetbarátabb, mint pl. gázolaj vagy fűtőolaj.
Gáz motorokhoz és csomagokhoz
A propánt, a butánt és ezek keverékeit a földgázzal (metánnal) együtt alternatív üzemanyagként használják az autók tankolásához.
A gázmotoros üzemanyag felhasználása jelenleg nagyon fontos, mert évente több mint 34 millió darabból álló hazai járműpark, járművek, a kipufogógázokkal együtt 14 millió tonna káros anyagot bocsátanak ki. És ez a teljes légkörbe kerülő ipari kibocsátás 40%-át teszi ki. A gázüzemű motorok kipufogógázai többszörösen kevésbé károsak.
A gázmotorok kipufogógáza 2-3-szor kevesebb szén-monoxidot (CO) és 1,2-szer kevesebb nitrogén-oxidot tartalmaz. Ugyanakkor a benzinhez képest az LPG költsége körülbelül 30-50%-kal alacsonyabb.
A gázüzemanyag-piac aktívan fejlődik. Jelenleg hazánkban több mint 3000 benzinkút és több mint 1 millió gázzal töltött jármű működik.
Végül a cseppfolyósított kőolajgázok alapanyagai petrolkémiai ipar. Az LPG-termékek előállításához összetett folyamaton mennek keresztül, amely nagyon magas hőmérsékleten megy végbe. magas hőmérsékletek- pirolízis. Az eredmény olefinek - etilén és propilén, amelyek a polimerizációs folyamat eredményeként polimerekké vagy műanyagokká - polietilén, polipropilén és más típusú termékekké alakulnak. Vagyis a mindennapi életben használjuk műanyag zacskók, eldobható étkészlet, sok termék tartálya és csomagolása cseppfolyósított gázokból készül.
Az olaj- és gázkitermelés technológiáit, valamint azok szállítását folyamatosan fejlesztik. És az egyik a legfényesebb példák Ez cseppfolyósított földgáz (LNG), nevezetesen a gáz nagy léptékű cseppfolyósításának és az LNG távoli tengeri szállításának technológiája. Az LNG igazi forradalom a gázpiacon, megváltoztatja a modern energia imázsát, bizonyítja, hogy a nyersanyagipar képes modern high-tech megoldásokat generálni. Az LNG új piacokat nyit a kék üzemanyag számára, egyre több országot von be a gázüzletbe, és segít megoldani a globális energiabiztonság rejtélyét. A „gázszünet” kifejezés, amely a gáz aktív fogyasztását és lehetséges üzemanyaggá történő átalakulását jelenti, már több mint üres frázis.
Technológiák ipari termelés cseppfolyósított földgáznak nincs sok ideje. Az első export gázcseppfolyósító üzemet ben helyezték üzembe1964 Azóta azonban az eljárást folyamatosan fejlesztik, és ma például már készülnek a projektek a világ első, nagy űrtartalmú hajókon elhelyezett mobil úszógáz cseppfolyósító üzemére.
A cseppfolyósított földgáz a lánc mentén több ipari szektort is magával vonz. Ezek a hajógyártás, a közlekedési mérnökök és a kémia. A cseppfolyósított földgáz még a modern, magasan iparosodott társadalom esztétikáját is formálja. Aki látott már gáz cseppfolyósító üzemet, az meggyőződhet erről.
A világ legnagyobb gázkészleteivel rendelkező Oroszország már régóta kimaradt a gáz cseppfolyósítási és LNG-kereskedelmi üzletágából. De ez a kellemetlen űr betömődött. 2009-ben üzembe helyezték Szahalin első gázcseppfolyósító üzemét - a Szahalin-2 projektet. Nagyon fontos, hogy Oroszországban fejlett technológiákat alkalmazzanak a gáz cseppfolyósítása terén. Például a szahalini üzem alapja modern technológia kifejezetten ehhez a projekthez kifejlesztett kettős kevert reagens cseppfolyósító rendszer. Mivel az LNG-termelést rendkívül magas szinten végzik alacsony hőmérsékletek, az LNG-termelés olcsóbbá tételével és a hatékonyság növelésével az éghajlati viszonyoknak előnyös lehet gyártási folyamat.
Másrészt Oroszországnak nincs más választása, mint az LNG. Integrációs folyamatok fejlődnek a világban, az orosz gáz hagyományos exportpiacaira, azaz Európába már érkezik a versenytársak LNG-je, kiszorítva a Gazpromot, Katar és Ausztrália pedig az ázsiai-csendes-óceáni térségben növeli pozícióit, veszélyeztetve Oroszország terveit. exportálni ezekre a piacokra.
A régi óriásmezők a hanyatlás stádiumában vannak, a „csillagok” a Bovanenkovszkoje és a Kharasaveyskoye mezők formájában maradnak az új alapból. Ezután az országnak a polcra kell lépnie, és el kell sajátítania az új technológiákat. És megtörténhet, hogy az LNG-üzemeket pontosan az ilyen mezők gázkészleteinek pénzzé tételének alapjául tekintik - közel a parthoz, de távol a fogyasztótól.
Az orosz „folyékony földgáz” kifejezés az angol Liquified Natural Gas (LNG) kifejezésnek felel meg. Fontos megkülönböztetni az LNG-t a cseppfolyósított szénhidrogéngázok (LPG) csoportjától, amely magában foglalja a cseppfolyósított propán-butánt (SPB) vagy a cseppfolyósított kőolajgázt (LPG). De könnyű megkülönböztetni őket egymástól, és megérteni a cseppfolyósított szénhidrogén gázok „családját”. Valójában a fő különbség az, hogy milyen gáz cseppfolyósított. Ha arról beszélünk Ha az elsősorban metánból álló földgáz cseppfolyósításáról beszélünk, akkor a cseppfolyósított földgáz – vagy röviden LNG – kifejezést használjuk. A metán a legegyszerűbb szénhidrogén, egy szénatomot tartalmaz, és kémiai képlete CH4. Propán-bután keverék esetén cseppfolyósított propán-butánról beszélünk. Általában a kapcsolódó kőolajgázból (APG) vagy olajdesztilláció során nyerik ki a legkönnyebb frakcióként. Az LPG-t elsősorban petrolkémiai alapanyagként használják műanyagok előállításához, energiaforrásként lakott területek elgázosításához vagy járművekben.
LNG nem külön termék, bár az LNG közvetlen felhasználására is van lehetőség. Ez gyakorlatilag ugyanaz a metán, amelyet csővezetékeken keresztül szállítanak. De ez egy alapvetően más módja annak, hogy földgázt szállítsanak a fogyasztóhoz. Cseppfolyósított formában a metán tengeri úton nagy távolságokra szállítható, ami hozzájárul a globális gázpiac megteremtéséhez, lehetővé téve a gáztermelő számára az értékesítés diverzifikálását, a vevő számára pedig a gázbeszerzések földrajzi kiterjesztését. Az LNG-termelő nagyobb szabadsággal rendelkezik az ellátás földrajzi területén. Végül is teremtse meg az infrastruktúrát tengeri szállítás nagy távolságokon jövedelmezőbb, mint egy gázvezeték több ezer kilométeres meghosszabbítása. Nem véletlen, hogy az LNG-t „flexibilis csőnek” is nevezik, ami megmutatja fő előnyét a hagyományos gázszállítási móddal szemben: a hagyományos vezeték rendkívül szorosan köti össze a mezőket egy meghatározott fogyasztási régióval.
A rendeltetési helyére szállítást követően az LNG visszagázosodik - egy visszagázosító üzemben a hőmérsékletét környezeti hőmérsékletre hozzák, majd a gáz alkalmassá válik a hagyományos vezetékhálózatokon történő szállításra.
Az LNG átlátszó, színtelen, nem mérgező folyadék -160 C hőmérsékleten képződik. A rendeltetési helyére szállítás után az LNG újra gáz halmazállapotúvá válik: egy visszagázosító üzemben a hőmérsékletét környezeti hőmérsékletre hozzák, majd a gáz alkalmassá válik a hagyományos vezetékhálózatokon történő szállításra.
A cseppfolyósított gáz fő előnye vezetékes megfelelőjéhez képest, hogy tárolás és szállítás során 618-620-szor kisebb térfogatot vesz fel, ami jelentősen csökkenti a költségeket. Végül is a földgáznak kisebb a hősűrűsége, mint az olajnak, így a gáz és az olaj mennyiségének szállítása is azonos. fűtőértéke(vagyis a tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiség) az első esetben nagy mennyiségekre van szükség. Itt merült fel a gáz cseppfolyósításának ötlete, hogy térfogatnövekedést biztosítson.
Az LNG-t a következő helyen lehet tárolni légköri nyomás, forráspontja -163ºС, nem mérgező, szagtalan és színtelen. A cseppfolyósított földgáz nem gyakorol korrozív hatást a szerkezeti anyagokra. Az LNG magas környezeti tulajdonságait azzal magyarázzák, hogy a cseppfolyósított gázban nincs kén. Ha a földgázban kén van, azt a cseppfolyósítási eljárás előtt eltávolítják. Érdekes módon Japánban a cseppfolyósított gáz korszakának kezdete éppen annak köszönhető, hogy Japán cégekúgy döntött, hogy LNG-t használ üzemanyagként a légszennyezés csökkentése érdekében.
A modern üzemekben előállított LNG főként metánból áll - körülbelül 95%, a fennmaradó 5% pedig etán, propán, bután és nitrogén. Gyártó vállalattól függően a metán moláris tartalma 87-től (algériai üzemek) 99,5%-ig (Kenai üzem, Alaszka) változhat. Alacsonyabb hő az égés 33 494 kJ/cu m vagy 50 116 kJ/kg. Az LNG előállításához a földgázt először vízből, kén-dioxidból, szén-monoxidból és egyéb komponensekből tisztítják. Végül is alacsony hőmérsékleten megfagynak, ami a drága berendezések meghibásodásához vezet.
A szénhidrogén-energiaforrások közül a cseppfolyósított gáz a legtisztább – például villamosenergia-termelésre használva feleannyi a szén-dioxid-kibocsátás a légkörbe, mint szén használatakor. Ezenkívül az LNG égéstermékei kevesebb szén-monoxidot és nitrogén-oxidot tartalmaznak, mint a földgáz - ez az égés során történő jobb tisztításnak köszönhető. Ezenkívül a cseppfolyósított gáz nem tartalmaz ként, ami szintén a legfontosabb pozitív tényező az LNG környezeti tulajdonságainak értékelése során.
A teljes LNG termelési és fogyasztási lánc magában foglalja következő lépések
gáztermelés;
elszállítása a cseppfolyósító üzembe;
a gáz cseppfolyósításának, gáz halmazállapotúból folyékony halmazállapotúvá történő átalakításának eljárása tartályhajókra tároló tartályokba és további szállítása;
újragázosítás a szárazföldi terminálokon, azaz az LNG gáz halmazállapotúvá alakítása;
a fogyasztóhoz való eljuttatás és annak felhasználása.
Mint ismeretes, a földgáz jelenleg és középtávon továbbra is létfontosságú eleme a globális energiaszükségletek kielégítésének, más fosszilis tüzelőanyag-típusokkal szembeni előnyei és az iránta folyamatosan növekvő kereslet miatt.
Jelenleg legtöbb a gázt fővezetékeken keresztül gázhalmazállapotban juttatják el a fogyasztókhoz.
Ugyanakkor bizonyos esetekben a nehezen megközelíthető távoli mezőkön a cseppfolyósított földgáz (LNG) szállítása előnyösebb a hagyományos vezetékes szállítással szemben. A számítások azt mutatják, hogy az LNG tartályhajókkal történő szállítása, figyelembe véve a cseppfolyósítási és visszagázosítási kapacitások kiépítését, 2500 km távolságban gazdaságilag kifizetődőnek bizonyul (bár a szahalini LNG üzem példája bizonyítja a kivételek relevanciáját). Ráadásul az LNG-ipar jelenleg vezető szerepet tölt be a gázipar globalizációjában, és messze túlterjeszkedett az egyes régiókon, ami az 1990-es évek elején nem volt így.
Miközben az LNG iránti kereslet növekszik, technikai támogatás A versenyképes LNG-projektek a mai környezetben kihívást jelentenek. Az LNG-erőművek fontos jellemzője, hogy a legtöbb költségtételt meghatározott paraméterek határozzák meg: a termelt nyersgáz minősége, a természeti és éghajlati viszonyok, a domborzat, a tengeri munkák mennyisége, az infrastruktúra elérhetősége, a gazdasági és politikai feltételek.
E tekintetben különös érdeklődésre tartanak számot a gáz-előkészítési és cseppfolyósítási technológiák, amelyeket már ma is alkalmaznak a modern LNG-üzemekben, és amelyek különböző szempontok szerint osztályozhatók. De különösen fontos, hogy kényelmes déli vagy súlyosabb északi szélességeken helyezkedjenek el.
Ennek alapján lehetőség nyílik e két csoport közötti különbségek elemzésére, az egyes jellemzők és hátrányok figyelembe vételére, valamint az építési és üzemeltetési tapasztalatok alkalmazására új oroszországi LNG-projektek megvalósítása során, különösen sarkvidéki körülmények között. De a meglévő tapasztalatokat figyelembe véve is a jövőben a hatékonyságot és a versenyképességet növelő innovációkkal biztosítható az északi-sarkvidéki területek, ahol a feltáratlan szénhidrogénkészletek akár 25%-a is található.
Az LNG-termelés története
A földgáz cseppfolyósításával kapcsolatos kísérletek a 19. század végén kezdődtek. De csak 1941-ben építettek kereskedelmi LNG-üzemet Clevelandben (USA, Ohio). Az a tény, hogy az LNG hajókkal nagy távolságokra is szállítható, példáján keresztül igazolták LNG tartályhajó"Methane Pioneer" 1959-ben
Az első alapterhelésű LNG-export üzem az arzeve-i (algériai) Camel projekt volt, amelyet 1964-ben indítottak el. Az első üzem, amely 1969-ben kezdte meg LNG-t északi körülmények között, az amerikai alaszkai üzem volt. A gáz cseppfolyósításra és cseppfolyósítására való előkészítésére és cseppfolyósítására szolgáló technológiai fejlesztések nagy részét korábban már végrehajtották, és jelenleg is a személyzeten dolgozó tudóscsoportok végzik. kereskedelmi vállalkozások. Fő résztvevők nemzetközi üzlet Az LNG és az erőművek elindításának dátumai évenkénti bontásban a táblázatban láthatók. 1.
2014 elején 19 országban 32 LNG üzem működött; Öt országban 11 LNG-termelő létesítmény épül; Nyolc országban további 16 LNG üzem építését tervezik. Oroszországban a sziget LNG-üzeme mellett. Szahalin, van egy projekt a balti LNG-gyár építésére Leningrádi régió, Jamalban LNG üzemet terveznek külföldi partnerek bevonásával. Javaslatok vannak LNG-kapacitások építésére a Shtokman és Yuzhno-Tambey mezők fejlesztésére, valamint a Szahalin-1 és Szahalin-3 projektek megvalósítására.
Számos orosz szervezet vett részt a cseppfolyósított gázzal kapcsolatos projektekben: Gazprom VNIIGAZ LLC, Moszkvai Gázfeldolgozó Üzem, Szosnogorszki és Orenburgi Gázfeldolgozó Üzemek, OJSC Gépgyártó üzem"Arsenal", OJSC NPO Geliymash, OJSC Cryogenmash, OJSC Uralkriomash, OJSC Giprogaztsentr és mások.
A teljes LNG-rendszer magában foglalja a termelés, feldolgozás, szivattyúzás, cseppfolyósítás, tárolás, rakodás, szállítás és kirakodás, valamint az újragázosítás elemeit. LNG projektek elegendő időt, pénzt és erőfeszítést igényel a tervezési szakaszban gazdasági értékelés, építési és kereskedelmi kivitelezés. Általában több mint 10 év telik el a tervezéstől a megvalósításig. Ezért bevett gyakorlat a 20 éves szerződések megkötése. A mező gázkészletének 20-25 évre elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy az LNG könnyű szénhidrogén-forrásának minősüljön. A meghatározó tényezők a gáz jellege, a tározóban elérhető nyomás, a szabad és az oldott gáz kőolajhoz való viszonya, valamint a szállítási tényezők, beleértve a tengeri kikötőtől való távolságot.
Az LNG-ipar nagy előrelépéseket tett az évek során. Ha ez idő alatt az összes innovációt hagyományosan 100%-nak tekintjük, akkor 15% a folyamatfejlesztés, 15% a berendezések fejlesztése, és 70% a hő- és energiaintegráció. Ezzel párhuzamosan a beruházási költségek 30%-kal csökkentek, és a vezetékes gázszállítás költségei is csökkentek. Egyértelmű tendencia figyelhető meg a gyártósorok mennyiségének növelésére. 1964 óta egyetlen gyártósor kapacitása 20-szorosára nőtt. Ugyanakkor a gazdaság és a technológia jelenlegi állása szerint a nehezen hozzáférhetőnek ítélt gázforrásokat 127,5 billióra becsülik. m3. azért aktuális probléma a sűrített üzemanyag nagy távolságokra és nagy vízfelületeken történő szállításából áll.
1. táblázat
LNG-üzemek üzembe helyezése a világon
| Ország | Év | Vállalat | Ország | Év | Vállalatok |
| Algéria, Arzu, Skikda | 1964/1972 | Sonatrach/Saipem-Chiyoda | Egyiptom, SEGAS Damietta | Union Fenosa, Eni, EGAS, EGPC | |
| USA, Kenai | 1969 | ConocoPhillips, maraton | Egyiptom, Idku (egyiptomi LNG) | 2005 | BG, Petronas, EGAS/EGPC |
| Líbia, Marsael Brega | 1971 | Exxon, Sirte Oil | Ausztrália, Darwin | 2006 | Kenai LNG, Conoco Phillips, Santos, Inpex, Eni, TEPCO |
| Brunei, Lumut | 1972 | Héj | Eq. Guinia, o. Bioko | 2007 | Marathon, GE Petrol |
| Egyesült Arab Emírségek | 1977 | BP, Total, ADNOC | Norvégia, o. Melkoya, Snohvit | 2007 | Statoil, Petoro, Total |
| Indonézia, Bontang, o. Borneó | 1977 | Pertamina, Total | Indonézia, Irian Jaya, Tangu | 2009 | BP, CNOOC, INPEX, LNG Japán, JX Nippon olaj &Energy, KG Berau”, „Talisman |
| Indonézia, Arun, észak. Szumátra | 1978 | Pertamina, Mobil LNG Indonesia, JILCO | Oroszország, Szahalin | 2009 | Gasprom, Shell |
| Malajzia, Satu | 1983 | Petronas, Shell | Katargaz 2 | 2009 | Qatar Petroleum, ExxonMobil |
| Ausztrália, Északnyugat | 1989 | Woodside, Shell, BHP, BP, Chevron, Mitsubishi/Mitsui | Jemen, Balhaf | 2009 | Total, Hunt Oil, Jemen gáz, Kogas, Hyundai, SK Corp, GASSP |
| Malajzia, Dua | 1995 | Petronas, Shell | Katar, Rasgaz 2 | 2009 | Qatar Petroleum, ExxonMobil |
| Katargaz 1 | 1997 | Qatar Petroleum, ExxonMobil | Katar, Rasgaz 3 | 2009 | Qatar Petroleum, ExxonMobil |
| Trinidad és Tobago | 1999 | BP, BG, Repsol, Tractebel | Norvégia, Risavika, Scangass LNG | 2009 | Scangass (Lyse) |
| Nigéria | 1999 | NNPC, Shell, Total, Eni | Peru | 2010 | Hunt Oil, Repsol, SK Corp, Marubeni |
| Katar, Rasgaz | 1999 | Qatar Petroleum, Exxon Mobil | Qatargas3,4 | 2010 | ConocoPhillips, Qatar Petroleum, Shell |
| Omán/Omán Qalhat | 2000/06 | OEM, Shell, Fenosa, Itochu, Osaka gáz, Total, Korea LNG, Partex, Itochu | Ausztrália, Plútó | 2012 | Woodside |
| Malajzia, Tiga | 2003 | Petronas, Shell, JX Nippon, Diamond Gas | Angola, Szója | 2013 | Chevron, Sonangol, BP, Eni, Total |
Tekintettel a földgázkészletek egyenetlen eloszlására a világon, lehetetlennek vagy gazdaságilag nem vonzónak bizonyulhat ezen erőforrások csővezetékeken keresztüli értékesítése. Az 1500 mérföldnél (több mint 2500 km-re) lévő piacokon az LNG opció meglehetősen gazdaságosnak bizonyult. Nagyrészt emiatt a globális LNG-ellátás várhatóan megduplázódik 2005 és 2018 között.
Az LNG piacok főként olyan területeken helyezkedtek el, ahol magas az ipari növekedés. alatt kötöttek néhány szerződést fix árak; ez 1991-ben változott meg, amikor az LNG árát az olajhoz és a kőolajtermékekhez kezdték kötni. Az azonnali piaci kereskedés aránya az 1990-es 4%-ról 2012-re 18%-ra nőtt.
Az értékláncban LNG cseppfolyósítás földgáz a szükséges rész legnagyobb beruházásés a működési költségek. Sok cseppfolyósítási folyamat csak a hűtési ciklusukban különbözik. Egyszeri kevert hűtőközeges eljárások alkalmasak gyártósorokévi 1...3 millió tonna mennyiség. Az évi 3 és 10 millió tonna közötti technológiai folyamatok két egymást követő hűtési cikluson alapulnak, amelyek minimalizálják a nyomásesést a földgázkörben. A harmadik hűtési ciklus alkalmazása lehetővé tette az ilyen szűk keresztmetszetek megkerülését technológiai folyamat, mint a kriogén hőcserélő átmérője és a hűtőkompresszor térfogata a propánciklushoz. A különféle cseppfolyósítási folyamatok tanulmányozása azt mutatja, hogy egyik sem sokkal hatékonyabb, mint a többi. Inkább minden technológia rendelkezik versenyelőnyök bizonyos feltételek mellett. Nem valószínű, hogy a folyamat kismértékű fejlesztései miatt nagy változások várhatók a tőkeköltségekben, hiszen maga a folyamat a termodinamika változatlan törvényein alapul. Ennek eredményeként az LNG-ipar továbbra is rendkívül tőkeigényes.
Lehetséges, hogy az LNG-termelés 30 év múlva más lesz, mint ma. Külföldön jelentős tapasztalat halmozódott fel az LNG-üzemű járművek és hajók tervezésében, gyártásában és üzemeltetésében. Számos műszaki probléma megoldásának köszönhetően csökken a beruházási aktivitás tengerparti komplexumok Az LNG, a rendelkezésre álló gáz megtalálásának nehézségei miatt, az úszó LNG-projektek egyre nagyobb figyelmet keltenek az LNG-ipar valamennyi szereplője körében. A műszaki innováció és az erőfeszítések integrálása biztosíthatja az ilyen projektek további sikerét; Ehhez több szempontú – gazdasági, műszaki és környezetvédelmi – probléma komplex megoldására van szükség.
Ma azonban, mint mindenhol utóbbi években, az LNG-ipar méltán foglalja el fontos helyét az energiapiacon, és ezt a pozíciót a belátható jövőben is megőrzi.
Gáz előkészítése cseppfolyósításhoz
Gázfeldolgozási folyamat be magas fokú függ a nyersgáz tulajdonságaitól, valamint a nehéz szénhidrogének nyersgázon keresztüli behatolásától. A gáz cseppfolyósításának lehetővé tétele érdekében a gázt először feldolgozzák. Amikor belép az üzembe, általában a frakciók kezdeti szétválása következik be, és a kondenzátum leválik.
Mivel a legtöbb szennyeződés (víz, CO2, H2S, Hg, N2, He, karbonil-szulfid COS, merkaptánok RSH, stb.) LNG hőmérsékleten megfagy, vagy negatívan befolyásolja az előírt termékleírásnak megfelelő termék minőségét, ezek az összetevők is elválasztott. A nehezebb szénhidrogéneket ezután leválasztják, hogy megakadályozzák azok megfagyását a cseppfolyósítási folyamat során.
táblázatban A 2. táblázat az összes vizsgált üzemben felhasznált szénhidrogén-alapanyag összefoglaló adatait tartalmazza.
Táblázat 2
Gázösszetételek északi és déli üzemekben
|
|
Összetevő |
Nyersgáz a déli LNG-gyárakban | Nyersgáz az északi LNG-erőművekben | ||||||
| Egyesült Arab Emírségek (átlagos áramlás) |
Omán (átlagos áramlás) |
Katar |
Irán (m. Juzsnij Parsi) |
Kenai, USA | Melkøya, Norvégia (átlag) |
Szahalin, Oroszország |
|||
| Száraz gáz | Nedves gáz | ||||||||
| 1 | C1, % | 68,7 | 87,1 | 82,8 | 82,8–97,4 | 99,7 | 83,5 | Eszik | Eszik |
| 2 | C2, % | 12,0 | 7,1 | 5,2 |
8,4–11,5 |
0,07 | 1,4 | Azonos | Azonos |
| 3 | C3, % | 6,5 | 2,2 | 2,0 |
0,06 |
2,2 | « | « | |
| 4 | C4, % | 2,6 | 1,3 | 1,1 | 2,2 | « | « | ||
| 5 | C5, % | 0,7 | 0,8 | 0,6 | 1,2 | « | « | ||
| 6 | C6+, % | 0,3 | 0,5 | 2,6 | 8,6 | « | « | ||
| 7 | H2S, % | 2,9 | 0 | 0,5 | 0,5–1,21 | 0,01 | Nem | « | |
| 8 | CO2, % | 6,1 | 1 | 1,8 | 1,8–2,53 | 0,07 | 0,4 | 5–8% | 0,7 |
| 9 | N2, % | 0,1 | 0,1 | 3,3 | 3,3–4,56 | 0,1 | 0,5 | 0,8–3,6% | <0,5 |
| 10 | Hg | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | |||
| 11 | Ő | Eszik | |||||||
| 12 | KÖTÖZŐSALÁTA, ppm | 3 | |||||||
| 13 | RSH, ppm | 232 | |||||||
| 14 | H2O | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik | Eszik |
Nyilvánvaló, hogy mind a hét üzemből származó szénhidrogén-keverékek alkalmasak LNG előállítására, mivel ezek többsége metán és etán könnyű vegyülete. A szóban forgó LNG üzemek mindegyikébe belépő gázáram vizet, nitrogént és szén-dioxidot tartalmaz. Ugyanakkor a nitrogéntartalom 0,1-4,5%, a CO2-tartalom 0,07-8% között változik. A nedvesgáz-tartalom az Egyesült Arab Emírségek LNG-gyárának 1%-ától az iráni és alaszkai LNG-üzemek 5-11%-áig terjed.
Ezenkívül számos üzemből származó gáz higanyt, héliumot, merkaptánokat és egyéb kénszennyeződéseket tartalmaz. A hidrogén-szulfid kitermelés problémáját minden üzemben meg kell oldani, kivéve az ománi LNG üzemet. A gázban higany van jelen
Szahalin, Norvégia, Irán, Katar és Omán. A hélium jelenlétét csak a Katargas2 projekt igazolja. Megerősítették az RSH, COS jelenlétét az iráni LNG-projektből származó gázban.
A gáz összetétele és térfogata nemcsak a megtermelt LNG mennyiségét befolyásolja, hanem a melléktermékek mennyiségét és változatosságát is, amint azt a táblázat mutatja. 3. Világossá válik, hogy mindenekelőtt a gáz összetétele befolyásolja a gázfeldolgozó berendezés kiválasztását és használatát, így a teljes gázelőkészítési folyamatot és a végtermék hozamát.
3. táblázat
A szóban forgó LNG-üzemek gázösszetételének melléktermékei
| Melléktermék | Egyesült Arab Emírségek | Omán | Katar | Irán | Melkøya, Norvégia |
| CIS | Nem | Nem | Igen | Nem | Igen |
| Kondenzátum | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen |
| Kén | Igen | Nem | Igen | Igen | Nem |
| Etán | Nem | Nem | Nem | Nem | Igen |
| Propán | Igen | Nem | Nem | Igen | Igen |
| Bután | Igen | Nem | Nem | Igen | Nem |
| Nafta | Nem | Nem | Igen | Nem | Nem |
| Kerozin | Nem | Nem | Igen | Nem | Nem |
| Gázolaj | Nem | Nem | Igen | Nem | Nem |
| Hélium | Igen |
A savas gázok eltávolítására az LNG-üzemek a "Hi-Pure" eljárást alkalmazzák – egy K2CO3 alapú oldószeres eljárás kombinációját a CO2 nagy részének eltávolítására, valamint egy DEA (dietanol-amin) alapú amin oldószeres eljárást a maradék CO2 és H2S eltávolítására. 1. ábra) .
Az LNG-üzemek Iránban, Norvégiában, Katarban, Ománban és Szahalinban MDEA (metil-dietanolamin) nevű aminosavgáz-kezelő rendszert használnak aktivátorral (aMDEA).
Ennek az eljárásnak számos előnye van a fizikai eljárásokkal és más amin eljárásokkal szemben: jobb abszorpció és szelektivitás, alacsonyabb gőznyomás, optimálisabb működési hőmérséklet, energiafogyasztás stb.
Gáz cseppfolyósítása
A legtöbb becslés és megfigyelés szerint a gázcseppfolyósító modul a teljes LNG-erőmű beruházási költségeinek 45%-át teszi ki, ami a projekt teljes költségének 25-35%-át, a későbbi üzemeltetési költségek 50%-át teszi ki. A cseppfolyósítási technológia a hűtési cikluson alapul, amelyben a hűtőközeg az alacsony hőmérsékletről a magas hőmérsékletre továbbítja a hőt egymás utáni tágulás és összehúzódás révén. Egy folyamatsor termelési mennyiségét elsősorban a cseppfolyósítási eljárás, a felhasznált hűtőközeg, a ciklust lebonyolító kompresszor és hajtáskombináció elérhető legnagyobb mérete, valamint a földgázt hűtő hőcserélők határozzák meg.
A gázhűtés és cseppfolyósítás alapelvei a gáz és a hűtőközeg hűtési-fűtési görbéinek lehető legpontosabb illeszkedése.
Ennek az elvnek a megvalósítása hatékonyabb termodinamikai folyamatot eredményez, amely alacsonyabb egységnyi előállított LNG költséget igényel, és ez minden cseppfolyósítási folyamatra vonatkozik.
A gázcseppfolyósító üzem fő részei a hűtőközeget keringtető kompresszorok, a kompresszorhajtások, valamint a gáz hűtésére és cseppfolyósítására, valamint a hűtőközegek közötti hőcserére szolgáló hőcserélők. Sok cseppfolyósítási folyamat csak a hűtési ciklusukban különbözik.
Táblázat 4
Összefoglaló táblázat az LNG-erőművek adatairól
|
Összetevő |
Északi gyárak | Déli LNG-üzemek | |||||
| Kenai | Szahalin | Álmok | Irán | Katargasz | Egyesült Arab Emírségek | Omán | |
| LNG-termelésben résztvevők száma | |||||||
|
LNG-vásárlók száma |
³5 | ³2 | ³1 | ³3 | |||
| LNG adásvételi szerződések időtartama, év | |||||||
| LNG-tartályok száma | 3 | 2 | 2 | 3 | 5 | 3 | 2 |
| Tartálykapacitás, ezer m3 | 36 | 100 | 125 | 140 | 145 | 80 | 120 |
| Tartálytelep kapacitása, ezer m3 | |||||||
| A tartályhajók száma | 2 | 3 | 4 | – | 14 | 5 | – |
| Tartálykapacitás, ezer m3 | 87,5 | 145 | 145 | – | 210…270 | 88…125 | – |
| Technológiai vonalak száma | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 |
| 1. sor mennyisége, millió tonna/év | 1,57 | 4,8 | 4,3 | 5,4 | 7,8 | 2,3-3,0 | 3,3 |
| Teljes mennyiség, millió tonna/év | 1,57 | 9,6 | 4,3 | 10,8 | 15,6 | 7,6 | 10 |
| Gáztartalék, milliárd m3 | 170…238 | 397…566 | 190…317 | 51000 | 25400 | – | – |
| Az üzem működésének kezdete | 1969 | 2009 | 2007 | – | 2008 | 1977 | 2000 |
|
Összetevő |
Északi gyárak | Déli LNG-üzemek | |||||
| Kenai | Szahalin | Álmok | Irán | Katargasz | Egyesült Arab Emírségek | Omán | |
| Üzemterület, km2 | 0,202 | 4,9 | 1 | – | – | – | 1,4 |
| Alkalmazott cseppfolyósítási technológia | "Optimalizált kaszkád" |
"DMR" |
"MFC" |
"MFC" |
"AP-X" |
"C3/MR" |
"C3/MR" |
| A hűtési ciklusok száma | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 |
| Az 1. hűtőközeg összetétele.
Előhűtés |
Propán | Etán, propán | Metán, etán, propán, nitrogén | Metán, etán, propán, nitrogén | Propán | Propán | Propán |
| A 2. hűtőközeg összetétele | Etilén | Metán, etán, propán, nitrogén | Metán, etán, propán, nitrogén | Metán, etán, propán, nitrogén | Vegyes | 7% nitrogén, 38% metán, 41% etán, 14% propán |
Vegyes |
| A 3. hűtőközeg összetétele | Metán | – | Metán, etán, propán, nitrogén | Metán, etán, propán, nitrogén | Nitrogén | – | – |
| Kiegészítő hűtés | Víz, levegő | Levegő | tengervíz | Tengervíz, víz, levegő | Víz, levegő | Tengervíz, levegő | |
| Az 1. technológiai sor maximális termelékenysége ehhez a cseppfolyósítási technológiához millió tonna/év | 7,2 | 8 | 8…13 | 8…13 | 8…10 | 5 | |
táblázatban A 4. táblázat az összes vizsgált növény cseppfolyósítási folyamatainak összehasonlító jellemzőit mutatja be. A „C3/MR” cseppfolyósítási technológiai séma (2. ábra), amelyet az ománi és az egyesült arab emírségekbeli LNG-gyárakban alkalmaznak, ma a világon is a legelterjedtebb.
Az összes jelenleg működő északi LNG-erőmű és a Közel-Keleten működő LNG-erőmű mérlegelése és összehasonlítása lehetővé teszi a következő következtetés levonását: különbségek vannak köztük a kialakításban, a gázcseppfolyósítási technológiák megválasztásában és az üzemeltetésben.
Ez azt jelenti, hogy az éghajlat és a helyszín befolyásolja a jelenlegi és a jövőbeni sarkvidéki LNG-projekteket.
A termelés mennyiségét és a technológia megválasztását nem utolsósorban olyan tényezők határozzák meg, mint a természeti adottságok. A norvég és a szahalini LNG-gyár példáján látható, hogy az északi területeken termelékenyebb LNG-t termelni. Az elemzés nem tárt fel olyan okot, amely megakadályozhatná a vizsgált gázcseppfolyósítási technológiák alkalmazását a déli és északi éghajlati viszonyok között működő üzemekben, kivéve az új DMR technológiát, amelyet kifejezetten a szahalini viszonyokra fejlesztettek ki.
Az adott régióra vonatkozó technológia megválasztása azonban befolyásolja az LNG-termelés hatékonyságát és energiafelhasználását, hiszen a cseppfolyósítási folyamat ezen paramétereit az határozza meg, hogy az üzem hideg körülmények között működik-e. Fontos megjegyezni azt is, hogy minden északi projektben minden alkalommal új technológiai megoldásra volt szükség a cseppfolyósítási folyamathoz, míg a Közel-Keleten elterjedt a szabványos technológiák alkalmazása.
A déli üzemekben 3-9 fő között mozog a projektben résztvevők száma, ami másfélszerese az északi LNG-projekteknél, ahol a termelők száma 2-6 fő között mozog.
Feltételezhető, hogy ezt a különbséget nemcsak az államok és a nemzeti vállalatok politikája határozza meg, hanem az északi termelés sajátos elhelyezkedése is, ahol erős és nagy piaci szereplők megbízhatósága és magabiztossága szükséges. Nem valószínű, hogy a befektetések elérhetősége itt döntő szerepet játszik, hiszen az LNG projekteknek mindig sok potenciális piaci szereplője van.
Valamennyi figyelembe vett LNG-erőmű viszonylag nagy mezőkre épült, legalább 170 milliárd m3 gáztartalékkal. Az északi és déli projektek gáztartalékoktól való függését nem azonosították, de nyilvánvaló, hogy a déli régiókban nagy lehetőségek nyílnak egyedi kis LNG projektek megvalósítására, kisebb éves termelési mennyiséggel - akár évi 3 millió tonnáig.
Az állítás mellett szól a kenai (USA) LNG üzem, ahol a viszonylag kis, 1,57 millió tonna/év termelési volumen és a készletek várható kimerülése felveti a projekt folytatásának 40 évnyi sikeres működés utáni megvalósíthatóságát. .
A kritikus berendezések, például a hűtőkompresszorok megkettőzése nem gyakori, és csak Kenai legrégebbi LNG-gyárában fordul elő. A duplikált berendezések alkalmazása nemcsak elavult technológiai megoldás lehet, hanem részben indokolt is (ha csak egy gyártósor van északi körülmények között a megbízhatóság növelése érdekében). Így vagy úgy, a Phillips 1992-es fejlesztései egyetlen turbófeltöltő beszerelését írják elő. A Phillips kettős megbízhatóságú cseppfolyósítási technológiája megfelelő lehetőség lehet kis, elszigetelt gázmezők esetén.
Az olyan paraméterek tekintetében, mint a szerződési feltételek, az értékesítési piacok, a szántóföldi szénhidrogén készletek, a tartályhajó-flotta és a tartályparkok mérete, a vegyes hűtőközeg-használat és a hűtési ciklusok száma, nem találtak nagy különbségeket a déli és az északi üzemek között. . Az értékesítési piacok egységessége (Japán, Korea, Tajvan, Európa) - függetlenül az LNG-üzemek indulási idejétől és helyétől - azt mutatja, hogy energiaforrások hiányában vagy hiányában a tartályhajókkal, nagy vízterületeken keresztül történő LNG-import jövedelmezősége a fejlett országok számára. .
A kevert hűtőközeggel történő gázcseppfolyósítási technológiák alkalmazása előnyösebb, mint a homogén folyadékokat tartalmazó technológiák alkalmazása, függetlenül az üzem helyétől, mivel a kondenzációs görbe ebben az esetben jobban illeszkedik a földgáz hűtési görbéjéhez, növelve a hűtőközeg hatékonyságát. hűtési folyamat, és a hűtőközeg összetétele a gáz összetételének változásával változtatható. A homogén hűtőközegek fő előnye a könnyű használhatóság, de előnyeik összességét tekintve alacsonyabbak a vegyes hűtőközegeknél.
A hűtési ciklusok számának nincs közvetlen függése a növények elhelyezkedésétől a déli vagy északi szélességi körökben. A legtöbb modern gázcseppfolyósítási technológia három ciklust foglal magában, mivel ez egy fejlettebb folyamat a földgáz kondenzálására. Az üzem helyétől függetlenül 15-ről 20...30 évre nőtt a hosszú távú LNG-szállítási szerződések időtartama.
Az LNG-termelők és -vevők – az árutermelési kapcsolatokban résztvevők – száma is nőtt az utóbbi időben.
Csökkennek az LNG szállítási költségei a nagy térfogatú tartályhajók bevezetése miatt. Ugyanakkor az LNG északi üzemekből történő szállításához speciális, megerősített, nehéz jégviszonyok között is használható tartályhajók alkalmazása szükséges. Ennek bizonyítékaként 1993 júliusában és decemberében a 71 500 m3-es Kenai LNG tartályhajókat 87 500 m3-es Polar Eagle és Arctic Sun nevű tartályhajókra cserélték. 15%-kal rövidebbek voltak, mint az eredeti tartályhajók, és 23%-kal több LNG-t szállítottak. Ennek oka részben a japán fél nagyobb és új tartályhajók használatára vonatkozó követelménye, részben az üzem áteresztőképességének növekedése. Elődeikhez hasonlóan ezeket a tartályhajókat is nehéz időjárási körülményekre és alacsony hőmérsékletre tervezték. Szabadon álló prizmás konténereket helyeztek rájuk; A tartályhajók jéggel megerősített hajótesttel, légcsavarokkal, tengelyekkel és hajtómechanizmusokkal rendelkeznek.
Érdemes figyelembe venni az éghajlati, jég-, hullám- és szélviszonyok összetettségét is az északi LNG-üzemek tartályhajóinak berakodásakor. Sarkvidéki körülmények között az elsődleges hűtési ciklus hatékonyságának javításához valószínűleg a propánt alacsonyabb forráspontú hűtőközeggel kell helyettesíteni. Lehet etán, etilén vagy többkomponensű vegyes hűtőközeg. Az LNG-üzemek azon képessége, hogy hasznot húzzanak a gáz cseppfolyósításának elméletileg magasabb hatékonyságából hideg hőmérsékleten, a sarkvidéki erőművek tervezési hőmérsékletétől és tervezési működési stratégiáiktól függ. Ha az éves átlaghőmérsékletet fix tervezési hőmérsékletként vesszük figyelembe a projektekben, akkor az átlaghőmérsékletnél magasabb hőmérsékletből adódó veszteségek (1,8%/°C-kal) jelentősen meghaladhatják a hatékony kondenzáció előnyeit az átlagosnál alacsonyabb hőmérsékleten. hőmérsékletek. Ez azért fordulhat elő, mert az LNG-termelés mennyisége megváltozik a termelési kvóták elérése és teljesítése érdekében. Ezzel szemben a projekt térfogat szerinti rögzítése és a tervezési hőmérsékletek (az átlagos környezeti hőmérséklet feletti) felfújása a szükséges térfogatok elérése érdekében magasabb általános hatékonyságot, de magasabb tőkeköltséget is eredményezhet.
Ha úgy döntenek, hogy az erőművet a környezeti hőmérséklettől függően változó mennyiségben üzemeltetik, akkor a nyersgáz tulajdonságait és az LNG szállítási logisztikáját az ilyen változásokhoz kell igazítani.
Ez nem mindig lehetséges. Például a hidegebb környezeti feltételek a hajók késését okozhatják, amikor az üzem maximális teljesítményt tud produkálni. Emiatt egyensúlyba kell hozni a nagy gyártósorok gazdasági előnyeit, az üzemeltetési szempontból optimális tervezési konfigurációt, valamint az építés bonyolultságát és az üzem távoli helyeken, változó környezeti feltételek melletti üzemeltetésének kihívásait.
A fentiek alapján tehát a következő következtetések vonhatók le.
A berendezések összessége, technológiai paraméterei és a keletkező melléktermékek köre a felhasznált gáz tulajdonságaitól és mennyiségétől függ. Az elemzés nem tárt fel szignifikáns függőséget az LNG üzem elhelyezkedésétől olyan tényezők tekintetében, mint a folyamategységek elhelyezkedési sorrendje, a gázkezelési technológiák megválasztása és működése.
Bármely technológiai eljárás megfelel a gáz sajátos tulajdonságainak és bizonyos felhasználási feltételeknek, a legpraktikusabb és leghatékonyabb a vizsgált eljárások közül az aktivátoros MDEA kémiai tisztítási eljárás és a „Sulfinol-D” fizikai eljárás.
A cseppfolyósítási technológia kiválasztásában és működésében jelentős különbségeket állapítottak meg az északi és déli LNG-erőművek között. Az éghajlat és az üzemek elhelyezkedése olyan tényezők, amelyek befolyásolják a jelenlegi és a jövőbeni sarkvidéki LNG-projekteket.
Hivatkozások
- Puzhailo A.F., Savchenkov S.V., Repin D.G. és mások Erőművek és gázszállítási létesítmények energiaellátása: „Tudományos munkák az OJSC Giprogazcenter 45. évfordulójára” sorozat monográfiája / Szerk. O.V. Kryukova. T. 3. N. Novgorod: Istok, 2013. 300 p.
- Buchnev O.A., Sarkisyan V.A. A cseppfolyósított földgáz kilátásai az energiapiacokon//Gázipar. 2005. 2. sz.
- Dorozhkin V.Yu., Teregulov R.K., Mastobaev B.N. Gáz előkészítése cseppfolyósításra tulajdonságaitól függően//Kőolajtermékek és szénhidrogén alapanyagok szállítása, tárolása. 2013. 1. sz.
- Izotov N.V., Nyikiforov V.N. Földgáz cseppfolyósítási technológiák kutatása//Gázipar. 2005. 1. sz.
