Как происходит сжижение природного газа

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в два раза меньше плотности воды. [2] На 75—99 % состоит из метана. Температура кипения −158…−163 °C. В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен. Для использования подвергается испарению до исходного состояния. При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

Способ получения

СПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз. [3] Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5—12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия. Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии — до 25 % от её количества, содержащегося в сжиженном газе.

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

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50 % энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4—6 МПа) до давления потребителя (0,3—1,2 МПа). При этом используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления. При этом дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Потребительские свойства

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается (в жидком СПГ можно тушить сигареты) [источник не указан 626 дней] . На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %. Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.

СПГ рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ — это Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ. Доставка СПГ — это процесс, включающий в себя несколько стадий. Сначала происходит трансформация природного газа в СПГ на заводах по сжижению газа, которые обычно располагаются рядом с районами добычи природного газа.

Способы хранения и транспортировки

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

Страны-производители

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

Страны-потребители

Основными импортёрами СПГ в 2009 году были: [4]

Производство СПГ в России

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

Также планируется к созданию:

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

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

См. также

Примечания

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

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Сжиженный природный газ" в других словарях:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Газ – это одно из трех стандартных агрегатных состояний вещества. Свойство, которое характеризует любое вещество в состоянии газа — это способность занимать весь объем отведенного газу пространства, со временем равномерно распространяясь по всему доступному объему. Сжиженный природный газ – это вещество с тем же самым составом (в случае природного газа мы говорим про метан – СН4), но в другом агрегатном состоянии. Мы имеем жидкость вместо газа. Итак, как же происходит процесс сжижения метана, пропана и других газов?

Получение сжиженного газа возможно двумя способами:

  • сжижение любого газа происходит методом понижения его температуры ниже уровня температуры кипения;
  • процесс сжижения некоторых газов можно провести более дешевыми методами – путем повышения давления.

Хронологически первыми были получены в жидком состоянии такие газы, как углекислый газ, сернистый газ, аммиак. Процесс сжижения этих газов происходил при повышении давления и нормальной комнатной температуре. Газы, которые были сжижены далее – пропан, бутан, этан и другие – также проходили процедуру сжижения с повышением давления. Однако дальше выяснилось, что сжижение газа при компрессорным методом работает не всех газов – природный газ не превращается в сжиженный метан при повышении давления.

Далее было установлено, что возможно получение газа в жидком состоянии абсолютно для всех известных групп газов, однако процесс сжижения определенного газа не даст результата, если этот газ не охлажден до уровня ниже критической температуры. Если температура кипения – это температура, при которой вещество полностью переходит из состояния газа в состояние жидкости, то критическая температура – это уровень, при котором переход из состояния газа возможен при достижении определенного давления. Именно таким является процесс получения сжиженного природного газа – охлаждение до критической температуры -82,5 о С (при температуре кипения метана в -161,5 о С) и повышение давления газа.

Читайте также:  Как очистить одежду от пасты шариковой ручки

Сжижение газа помогает решить вопрос с его хранением и транспортировкой (хранение жидкости более удобно, чем хранение газа, и не требует полностью герметичного помещения) – объем природного газа в жидком состоянии меньше в 600 раз, чем то пространство, которое занимает то же количество газа в обычном виде. Получение сжиженного газа относится к началу ХХ века, когда для его удобной транспортировки впервые была применена технология повышения давления. Однако развитию применения такого газа помешало применение технологии трубопроводной доставки, пришедшей из нефтяной промышленности.

Сжиженный метан и пропан.

Получение сжиженного метана невозможно через повышение давления при комнатной температуре, поэтому для хранения природного газа в жидком состоянии используются криогенные технологии, позволяющие поддерживать температуру ниже уровня испарения газа. Дороговизна применения технологий по хранению и транспортировке сжиженного метана сказывается на ограничении популярности СПГ в сравнении с трубопроводным газом. Использование сжиженного метана в качестве топлива требует оборудования для сжижения газа, танкеров, позволяющих поддерживать необходимую низкую температуру, терминалов по разжижению СПГ.

В свою очередь, сжиженный пропан может быть получен путем повышения давления. В газгольдерах и баллонах хранение такого газа происходит не в жидком, а в обычном виде – в любой емкости для СУГ пропан-бутановая смесь существует в жидком и газообразном состоянии одновременно (и именно та часть смеси, которая находится в обычном состоянии, подается в трубопровод к газовому котлу).

В этом состоит преимущество пропан-бутана перед сжиженным метаном – для хранения и транспортировки пропан-бутана нужна только емкость, выдерживающая внутреннее давление.

Часто встречаемая в научной литературе аббревиатура СПГ не всегда понятна читателю или иному заинтересованному лицу, поэтому периодически возникают вопросы, как переводится СПГ и что значит.

Сжиженный природный газ: определение и физико-химические свойства

СПГ или сжиженный природный газ – продукт вторичного воздействия на добываемый метановый, этановый газ, получаемый с целью облегчения его перевозки и хранения. На этапе сжатия в него добавляют азот.

Основной компонент газа – метан, концентрация которого не ниже 75% масс. Чем отличается природный газ от сжиженного газа? Последний обладает следующими характеристиками:

  • не имеет цвета и запаха (природный газ имеет запах тухлых яиц, так как в его состав входят сернистые соединения – меркаптаны, а после добычи в него добавляют одоранты, позволяющие вовремя заметить утечку);
  • плотность СПГ равна почти половине от плотности воды (0,425-0,46кг/л);
  • кипение происходит при температуре -159°C;
  • не горюч в данном агрегатном состоянии;
  • не имеет токсического действия;
  • газ не агрессивен;
  • реакция горения паров сопровождается выделением двуокиси углерода и водяного пара;
  • в условиях открытого пространства при 25°C и 760 мм. рт. столба сжатый газ принимает первоначальное газообразное состояние, растворяясь в воздухе;
  • в процессе испарения газ может воспламеняться при наличии контакта с очагом пламени (концентрация в воздухе, необходимая для воспламенения – 5-15% об. – то есть, ниже и выше данных значений воспламенения не произойдет).

Таким образом, отличия природного газа от сжиженного очевидны.

Как сжижают природный газ – особенности процесса

Главными целями в производстве сжиженного продукта являются:

  • получение конечного продукта как товарной единицы;
  • выделение бутановой, пропановой, этановой газовой фракции;
  • выделение гелия.

Фракционирование происходит в условиях пониженных температур (до -168°C). Данные условия приводят к уменьшении плотности сжиженного природного газа по сравнению с обычным в 600 раз. Ориентировочно, согласно данным электронного журнала Neftegaz.ru №12 от 2018 года, путем охлаждения можно сжать 1380 м3 природного газа до 1000 кг СПГ. Таковы примерные соотношения сжиженного газа к природному.

На производстве сжижение газа осуществляется по многоступенчатой технологии. Переход с одной ступени на другую характеризуется сжатием потока в 12 раз, до тех пор, пока не поменяется агрегатное состояние потока. Недостатком данного способа считаются энергетические потери, достигающие на выходе 25%.

На сегодняшний день разработаны две технологии получения СПГ:

  • компримирование;
  • технология, основанная на теплообменных процессах.
Читайте также:  Как прочистить слив в ванной содой

В первом случае протекает процесс конденсации с неизменным давлением, что негативно сказывается на энергоемкости в целом. Во втором варианте поток охлаждается с последующим резким дросселированием до нужных температурных параметров, однако после первого этапа степень сжижения газа составляет всего 4%. Выходом из ситуации является использование каскадных технологий, увеличивающих эффективность охлаждения до 100%.

Особое внимание в производстве СПГ необходимо уделять качественному теплообменному и изоляционную оборудованию, поскольку оно определяет возможность возникновения дополнительных расходов мощности. Так, при перепаде температуры внутри реактора или теплообменника на 1°C при проходе через него 100 000 м3 газовой смеси, затраты на сжатие по мощности увеличиваются на 5 кВт.

Существует семь действующих вариантов технологий сжижения газовой смеси:

  • для крупнотоннажного производства СПГ в 82% выбирают техпроцессы компании Air Products: AP-SMR, AP-C3MR, AP-X.
  • на втором месте стоит технология под названием Optimized Cascade, все права на которую принадлежат компании ConocoPhillips;
  • третье место занимают малогабаритные GTL-установки, предназначенные для использования в закрытых промышленных помещениях;
  • отдельные установочные единицы в производстве СПГ в мире находят широкое применение в циклах синтеза газомоторного топлива.

Для обеспечения доступности газовых месторождений (касается шельфовой добычи), в эксплуатацию были введены специальные морские суда,а также плавательные платформы (разработка компании Shell) укомплектованные холодильным оборудованием – по сути, сжижение происходит по механизму in siutu.

Сделать однозначный вывод об эффективности работы каждой не представляется возможным, поскольку зависит и определяется только обстоятельствами. Однако, если брать в расчет единичный завод по производству СПГ в России, то комплектация его такова:

  • оборудование для подготовки исходных веществ, в частности, система очистки газа;
  • оборудование для основного цикла процесса;
  • линии оборотной воды, конденсата, технологического пара;
  • герметичные резервуары, предназначенные для хранения жидкости, криоцистерного типа (сосуд Дуара);
  • оборудование для загрузки транспортировки СПГ без потерь на испарение;
  • транспортировочные танкеры и иные средства перевозки;
  • установки бесперебойной подачи электроэнергии и холодной воды в качестве хладагента.

Согласно источнику газеты Neftegaz.ru №12, в последнее время наибольшее внимание стало уделяться технологии, экономящей до 50% затрат энергии на получение целевого продукта. Она основана на использовании собственной энергии (потенциальной) сжиженного газа и естественном охлаждении потока при уменьшении давления в магистральном трубопроводе до отметки потребительского давления (ориентировочно с 6 МПа до 1,2 МПа).

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.

Транспортировка СПГ: экспорт из России

Существует несколько способов транспортировки сжатого газа:

  • морскими путями на танкерах;
  • с помощью автомобилей, предназначенных для перевозки газа в цистернах;
  • железнодорожным способом в криоцистернах.

В пункте прибытия происходит регазификация продукта – возвращение жидкости в газообразное состояние, и подача потребителям по системе газопроводов.

Главными странами-потребителями российского газа считаются Япония, Южная Корея, Бельгия, Испания и Франция.

Мировое производство СПГ

Страны-производители (2009 год): Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия, Алжир, Тринидад и Тобаго, лидером из которых является Катар (производство 49,5 млрд м).

Страны- экспортеры (2009 год): Япония, Республика Корея, Испания, Франция, США, Индия, лидером из которых является Япония. Однако к началу 2020 года компании США планируют запуск новых производств с суммарной мощностью более 57,8 млн т/год.

В Российской Федерации, по данным на 2018 год, функционируют 2 завода. Первый из них принадлежит компаниям Газпром, Shell, Mitsui и Mitsubishi, с общей мощностью 10,8 млн т/год СПГ. Второй завод по производству сжиженного природного газа находится в Ямало-Ненецком автономном округе, принадлежащем компании Новатэк. В перспективах компании строительство дополнительного завода в рамках проекта Арктик СПГ на Няхартинском месторождении природного газа.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*