Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Содержание
  1. Производственная технология сжиженного газа
  2. Как и для чего сжижают газ: производственная технология и сфера применения сжиженного газа
  3. Для чего сжижают сетевой газ?
  4. Технологии получения СУГ и СПГ
  5. Перспективы сжиженного водорода
  6. Выводы и полезное видео по теме
  7. Использование СПГ
  8. Применение сжиженного газа
  9. СПГ — экологичный вид топлива
  10. Элитгаз › Блог › Использование сжиженного газа (СПГ) в качестве моторного топлива
  11. Жидкий газ: технологии производства одного из основных трендов в отрасли

Производственная технология сжиженного газа

Широкомасштабное производство сжиженного газа
Переустройство газа в состояние жидкости выполняется поэтапно. Сначала убираются все примеси — прежде всего, двуокись углерода, а порой и очень маленькие остатки соединений серы.

Потом достается вода, которая в другом случае может преобразиться в ледяные кристаллы и закупорить установку сжижения.
В основном, сейчас для комплексной чистки газа от проявления влаги, углекислого газа и тяжёлых углеводородов применяют адсорбционный способ глубокого очищения газа на молекулярных ситах.

Другой этап — убирание большинства тяжёлых углеводородов, после этого остаются в основном метан и этан. Потом газ понемногу охлаждается, в большинстве случаев при помощи двухцикличного процесса охлаждения в серии трубных змеевиков (атомайзеров холодильных машин).

Очистка и фракционирование реализуются, как и главная доля охлаждения, под большим давлением. Холод выполняется одним или несколькими холодильными циклами, дающими возможность уменьшить температуру до -160°С.

Тогда он и становится жидкостью при давлении атмосфер.

Создание первого завода СПГ по отечественной технологии

сжиженный сетевой газ производство

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Рисунок 1.Процесс сжижения газа (получение СПГ)
Сжижение газа можно только при охлаждении его ниже критичной температуры.

Иначе газ не сможет быть превращен в жидкость даже при очень большом давлении. Для сжижения газа при температуре, равной критичной (Т = Т кр), давление его должно быть равным или больше критического, т. е. Р > Ркт. При сжижении газа под давлением ниже критического (Р

При промышленном производстве СПГ самыми эффективными являются циклы сжижения с применением внешней холодильной установки (принципы внешнего охлаждения), работающей на углеводородах или азоте, при этом сжижается практически весь сетевой газ. Большое распространение получили циклы на смесях хладагентов, где чаще остальных применяется однопоточный каскадный цикл, у которого удельный энергитический расход составляет 0,55-0,6 кВт’ ч/кг СПГ.
В установках сжижения маленькой продуктивности в качестве холодильного агента применяется сжижаемый сетевой газ, в данном варианте используют более обычные циклы: с дросселированием, детандером, вихревой трубой и др.

В данных установках показатель сжижения составляет 5-20 %, а сетевой газ нужно заранее сжимать в компрессоре.
Сжижение газа на основе внутреннего охлаждения может достигаться следующими способами:
* изоэнтальпийным расширением сжатого газа (энтальпия i = const), т. е. дросселированием (применение эффекта Джоуля-Томсона); при дросселировании поток газа не создает какой нибудь работы;
* изоэнтропийным расширением сжатого газа (энтропия S-const) с отдачей наружной работы; при этом получают дополнительное кол-во холода, кроме обусловленного эффектом Джоуля-Томсона, так как работа увеличения газа происходит за счёт его внутренней энергии.

В основном, изоэнтальпийное увеличение сжатого газа применяется только в аппаратах сжижения небольшой и средней продуктивности, в которых можно пренебречь некоторым перерасходом энергии. Изоэнтропийное увеличение сжатого газа применяется в аппаратах высокой производительности (в очень больших масштабов).
Сжижение газа на основе внешнего охлаждения может достигаться следующими способами:
* применением криогенераторов Стирлинга, Вюлемье-Такониса и т.д; рабочими телами данных криогенераторов считается, в основном, гелий и водород, что дает возможность при совершении замкнутого термодинамического цикла достигать температуры на стенке трубного змеевика меньше температуры кипения газа;
* применением криогенных жидкостей с температурой кипения меньше, чем у газа, к примеру жидкого азота, кислорода и т. д.;
* применением каскадного цикла при помощи разных холодильных агентов (пропана, нашатырного спирта, метана и т. д.); при каскадном цикле газ легко поддающийся сжижению путем компримирования, при испарении создаёт холод, нужный для уменьшения температуры иного трудносжижаемого газа.

После сжижения СПГ помещается в специально изолированные резервуары хранения, а потом загружается в танкеры-газовозы для перевозки. По прошествии этого времени транспортировки маленькая часть СПГ неизменно «выпаривается» и может применяться в качестве топлива для двигателей танкера. По достижении терминала потребителя сжиженный газ разгружается и помещается в резервуары хранения.

Перед тем как пустить СПГ в потребление, его вновь приводят в газообразное состояние на станции регазификации. После регазификации сетевой газ применяется также, как и газ, транспортируемый по газопроводам.
Приемный терминал СПГ — менее не простое сооружение, чем завод сжижения, и состоит в основном из пункта приема, сливной эстакады, резервуаров хранения, установок обработки газов испарения из резервуаров и узла учета.

Технология сжижения газа, его хранения и транспортировки уже вполне освоена в мире. Благодаря этому производство СПГ — довольно очень быстро развивающаяся отрасль в мировой энергетике.
Маломасштабное производство сжиженного газа

Новые технологии дают возможность избавится от проблемы независимого энергоснабжения маленьких промышленных, социальных фирм и пунктов проживания путем разработки энергетических объектов на базе мини-энергетики с применением СПГ.
Независимые объекты мини-энергетики с использованием сжиженного газа не только смогут помочь исключать проблематику энергообеспечения отдаленных регионов, но и считаются альтернативой для прекращения зависимости потребителей от больших поставщиков электрической и энергии тепла.

В настоящее время маломасштабное производство СПГ считается симпатичной сферой для инвестиций в объекты энергетики со сравнительно минимальным периодом времени окупаемости капитальных вложений.
Есть технология сжижения газа с применением энергии перепада газового давления на ГРС с внедрением детандер-компрессорных агрегатов, реализованная на ГРС «Никольская» (Ленинградская область).

Расчетная продуктивность установки по СПГ равна 30 тоннам в день.
Установка сжижения газа состоит из блока трубных змеевиков вымораживателей, системы охлаждения компримированного газа, блока сжижения, двухступенчатого турбодетандер-компрессорного агрегата, автоматической системы контроля и управления работой установки (АСКУ), арматуры, в том числе управляемой, и КИП.

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Рисунок 2. Установочная схема сжижения ПГ
Рабочий принцип установки состоит в следующем (рис.2).

Сетевой газ с расходом 8000 нм3/ч и давлением 3,3 МПа поступает на турбокомпрессоры К1 и К2, которые работают на одном валу с турбодетандерами Д1 и Д2.
В установке по сжижению газа в связи с очень высокой чистотой газа (содержание СО2 не больше 400 ррm) предусматривается только осушка газа, которую с целью снижения стоимости оборудования рассчитано проводить способом вымораживания влаги.
В 2-х ступенчатом турбокомпрессоре газовое давление увеличивается до 4,5 МПа, потом сжатый газ постепенно охлаждается в теплообменных аппаратах Т3-2 и Т3-1 и поступает в вымораживатель, который состоит из 3-х трубных змеевиков Т11-1, Т11-2 и Т11-3 (или Т12-1, Т12-2 и Т12-3), где благодаря применению холода обратного потока газа из трубного змеевика Т2-1 происходит вымораживание влаги.

Очищенный газ после фильтра Ф1-2 разбивается на 2 потока.
Один поток (большую половину) направляют в вымораживатель для рекуперации холода, а на выходе из вымораживателя через фильтр подают постепенно на турбодетандеры Д1 и Д2, а после них направляют в обратный поток на выходе из сепаратора С2-1.
Второй поток направляют в теплообменный аппарат Т2-1, где после охлаждения дросселируют через дроссель ДР в сепаратор С2-1, в котором делают отделение жидкой фазы от его паров.

Жидкую фазу (сжиженный сетевой газ) направляют в накопитель и потребителю, а паровую фазу подают постепенно в теплообменный аппарат Т2-1, вымораживатель Т11 или Т12 и теплообменный аппарат Т3-2, а после него в магистраль малого давления, расположенную после газораспределительной станции, где давление становится равным 0,28-0,6 МПа.
Через конкретное время работающий вымораживатель Т11 переводят на отогрев и продувку газом малого давления из магистрали, а на режим функционирования переводят вымораживатель Т12. 28 января 2009 г.,А.П.

Иньков, Б.А. Скородумов и др.

Neftegaz.RU
У нас в государстве есть большое количество ГРС, где редуцируемый газ бесполезно теряет собственное давление, а в некоторых случаях зимой приходится подводить еще энергию для подогрева газа перед его дросселированием.

В то же время, применяя фактически бесплатную энергию перепада газового давления, можно получить общественно практичный, хороший и безопасный в плане экологии носитель энергии — сжиженный сетевой газ, благодаря которому можно газифицировать промышленные, социальные объекты и пункты проживания, которые не имеют трубопроводного газоснабжения.

Как и для чего сжижают газ: производственная технология и сфера применения сжиженного газа

Связанные с добычей, транспортировкой и переработкой газа технологии развиваются быстрыми темпами. И у большинства сегодня на слуху аббревиатуры СПГ (LPG) и СУГ (LNG).

Фактически через день в новостях в том или другом контексте упоминается природное газовое горючее.
Но, нужно согласится, чтобы иметь четкое осознание о том что происходит, важно с самого начала разобраться, как сжижается газ, для чего это выполняется и какую выгоду даёт либо не даёт. А невидимых моментов в этом вопросе есть много.

Чтобы произвести сжижение газообразных углеводородов, строятся большие очень технологичные заводы. Дальше мы тщательно попытаемся разобраться: для чего все это необходимо и как происходит.

Для чего сжижают сетевой газ?

Из земных недр голубое горючее добывается в виде смеси из метана, этана, пропана, бутана, гелия, азота, сероводорода и прочих газов, а еще разных их производных.
Часть из них используется в химической промышленности, а часть сжигается в котлах или турбинах для генерации тепловой и электроэнергии.

Плюс некоторый объем добытого применяется в качестве газомоторного горючего.

Главная причина сжижения газа – упрощение его перевозки на большие расстояния. Если покупатель и скважина добычи газового топлива находятся на суше рядом друг с другом, то легче и полезнее провести между ними трубу.

Но во многих случаях магистраль строить выходит очень дорого и непросто из-за географических невидимых моментов. Благодаря этому и прибегают к самым разнообразным технологиям получения СПГ либо СУГ в жидком виде.

Экономика и безопасность перевозок

Как только газ сжижен, он уже в виде жидкости закачивается в особые емкости для транспортировки морским, речным, автомобильным и/или транспортом по железной дороге. При этом технологически сжижение считается очень расходным с энергетической точки зрения процессом.
На различных заводах на это уходит до 25% от начального объема топлива.

Другими словами для выработки необходимой по технологии энергии приходиться сжигать до 1 тонны СПГ на каждые его три тонны в готовом виде. Но сетевой газ в настоящий момент сильно востребован, все возмещается.

Пока сетевой газ находится в состоянии жидкости, он не возгораем и взрывобезопасен. Лишь после испарения в ходе регазификации, полученная газовая смесь оказывается пригодна для сжигания в котлах и варочных плитах.

Благодаря этому, если СПГ или СУГ применяются как углеводородное горючее, то их обязательно приходится регазифицировать.

Применение в разных областях

Очень часто термины «сжиженный газ» и «сжижение газа» упоминаются в контексте перевозки углеводородного энергоносителя. Другими словами сначала происходит добыча голубого топлива, а потом его переустройство в СУГ или СПГ.

Дальше жидкость которая получилась перевозят и после вновь возвращают в газообразное состояние для того либо другого использования.

СУГ из пропан-бутана по большей части применяют в качестве:

  • газомоторного топлива;
  • горючего для закачки в газгольдеры независимых отопительных систем;
  • жидкостей для заправки зажигалок и баллонов с газом емкостью от 200 мл до 50 л.

СПГ в большинстве случаев делают исключительно для транспортировки на большие расстояния. Если для хранения СУГ достаточно емкости, способной выдерживать давление в несколько атмосфер, то для сжиженного метана нужны особые криогенные резервуары.
Оборудование для хранения СПГ отличается большой технологичностью и занимает прилично места.

Применять такое горючее в легковых автомобилях не рентабельно благодаря дороговизне баллонов. Грузовые автомобили на СПГ в виде единичных экспериментальных моделей уже по дорогам ездят, однако в сегменте легковушек это «жидкое» горючее навряд ли в скором времени найдет себе активное использование.

Сжиженный метан как горючее в настоящий момент очень часто применяется при эксплуатации:

  • ЖД тепловозов;
  • морских судов;
  • речного транспорта.

Кроме применения в качестве энергоносителя LPG и LNG также используются конкретно в жидком виде на газо-нефтехимических заводах. Из них делают разные пластмассы и другие материалы на углеводородной основе.

Технологии получения СУГ и СПГ

Чтобы перевести метан из газового состояния в жидкое, его стоит охладить до -163 °С. А пропан-бутан сжижается уже при -40 ° С. Исходя из этого технологии и расходы и в том и другом случае сильно отличаются.

Для сжижения газа применяются следующие технологии от различных фирм:
В основе всех них лежат процессы компримирования и/или теплового обмена.

Операция по сжижению происходит на предприятии поэтапно, в ходе которых газ понемногу сжимается и охлаждается до температуры перехода в жидкую фазу.

Подготовка смеси газа

Прежде чем начать сжижать сырой сетевой газ, из него требуется удалить воду, гелий, водород, азот, соединения серы и прочие примеси. Чтобы это сделать в большинстве случаев используют адсорбционную технологию глубокого очищения смеси газа путем пропускания ее через молекулярные сита.
Потом происходит второй подготовительный этап начального сырья, в ходе которого убираются тяжёлые углеводороды.

В конце концов в газе остаются лишь этан и метан (либо пропан и бутан) у которой объем примесей менее 5%, чтобы уже эту фракцию начать охлаждать и сжижать.

Фракционирование дает возможность освободится от плохих примесей и выделить только ключевой газ для сжижения. При давлении 1 атм температура перехода в состояние жидкости у метана -163 °С, у этана -88 °С, у пропана -42 °С, а у бутана -0,5 °С.

Как раз эти температурные различия и объясняют причину, для чего делят на фракции и лишь потом сжижают газ, поступающий на завод. Единой технологии сжижения для самых разных типов газообразных углеводородных соединений нет.

Для любого из них приходится строить и использовать собственную технологическую линию.

Ключевой процесс сжижения

Основанием для перевода газ в состояние жидкости служит морозильный цикл, в ходе которого тем или другим хладагентом теплота переносится от среды с невысокой температурой к обстановке с наиболее высокой. Данный процесс многоступенчатый и требует наличия мощных компрессоров для увеличения/сжатия носителя тепла и трубных змеевиков.

В качестве хладагента на различных этапах сжижения используются:
Допустим, для первичного охлаждения газа на «Ямал-СПГ» Новатэка применяется холодный арктический воздух, который дает возможность уменьшить температуру начального сырья с небольшими затратами сразу до +10 °С.

А в жаркие месяцы лета взамен него рассчитано применение морской воды из Северного Ледовитого океана, имеющей независимо от времени года на глубине частые 3–4 °С.
При этом в качестве конечного хладагента на Ямале используют азот, получаемый непосредственно на месте из воздуха. В результате Арктика даёт все что необходимо для получения СПГ – от начального газа до применяемых в процессе сжижения рабочих агентов.

Пропан сжижается по подобной с метаном схеме. Только температуры охлаждения ему нужны намного менее невысокие – минус 42 °С против минус 163 °С.

Благодаря этому сжижение газа для газгольдеров стоит в несколько раз доступнее, впрочем сам получаемый пропан-бутановый СУГ востребован на рынке меньше.

Перевозка и хранение

Фактически весь объем СПГ перевозится крупногабаритными морскими танкерами-газовозами от одного берега к иному. Перевозка по суше ограничена необходимостью держать температуру «жидкого голубого топлива» на значениях около -160 °С, иначе метан начинает переходить в газовое состояние и становится взрывоопасным.

Давление в емкости с СПГ недалеко к атмосферному. Впрочем, если температура жидкого метана поднимется выше -160 °С, то он начнет трансформироваться из жидкости в газ. В результате давление в емкости начнет увеличиваться, что представляет большую опасность.

Благодаря этому танкеры для транспортировки СПГ оснащаются установками поддержания низкой температуры и мощным слоем утеплителя.
СУГ регазифицируется в газ прямо в газгольдере. А регазификация СПГ изготавливается на специализированных промышленных установках без доступа кислорода.

По физике жидкий метан при положительной температуре понемногу преобразуется в газ. Но если это произойдет прямо на воздухе вне особенных условий, то этот процесс приводит к взрыву.

После того, как сетевой газ в виде СПГ сжижают на предприятии, его перевозят, а потом снова на предприятии (только регазификационном) преобразовывают назад в газообразное состояние для последующего использования.

Перспективы сжиженного водорода

Кроме непосредственного сжижения и применения в подобном виде из газа также можно получить очередной носитель энергии – водород. Метан это СН4, пропан С3Н8, а бутан С4Н10.

Водородная составная часть есть во всех этих ископаемых топливах, нужно лишь выделить ее.

Чтобы водород из состояния газа перевести в жидкость, его требуется охладить до -253 °С. Чтобы это сделать применяются многоступенчатые системы охлаждения и установки «сжатия/увеличения». Пока аналогичные технологии очень дороги, но работа по их удешевлению проводится.

Советуем также прочитать иную нашу публикацию, где мы детально рассказали, как сделать водородный домашний генератор собственными руками. Детальнее – переходите по ссылке.

Также в отличии от LPG и LNG сжиженный водород намного более взрывоопасен. Малейшая его утечка в соединении с кислородом даёт газовоздушную смесь, которая загорается от малейшей искры.

А хранение жидкого водорода возможно лишь в специализированных криогенных контейнерах. Минусов у водородного топлива пока очень много.

Выводы и полезное видео по теме

Как делают сжиженный газ и для чего его сжижают:


Технологий сжижения газов есть несколько.

Для метана они собственные, а для пропан-бутана собственные. При этом СУГ получить доступнее, а транспортировать/сохранять легче и безопасней. Получение метанового СПГ является намного расходным и тяжелым процессом.

Плюс его регазификация требует специального оборудования. При этом метан более востребован на рынке в наше время, благодаря этому его сжижают намного в значительных объемах.

Имеются уточняющие вопросы или собственное экспертное мнение по теме сжижения газа? Может, у Вас есть что добавить к вышеизложенному.

Не бойтесь, задавайте вопросы и/или комментируйте статью в размещенном ниже блоке.

Использование СПГ

После доставки потребителю сжиженный сетевой газ применяется в качестве энергоносителя для тех же целей, что и традиционный сетевой газ. Важные области использования СПГ это производство тепла и электричества, применение в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах.

Ниже представлен довольно широкий перечень.

Применение сжиженного газа

  1. Газификация коммунальных и объектов промышленности, удалённых от магистральных или сортировочных трубо-проводов
  2. Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период (т. н. пик-шейвинг, от англ. LNG Peak Shaving)
  3. Использование СПГ на самых разных видах транспорта в качестве моторного топлива
  4. Получение тепловой и электрической энергии, а еще промышленного холода
  5. СПГ как сырье для применения в химической промышленности
Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Нужно сказать, что указанные выше области использования СПГ могут соединяться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал СПГ может быть применен для поставки его на удалённые объекты в качестве топлива для транспорта и создания резерва топлива на период высоких нагрузок в магистральных и газораспределительных сетях.

На мировых рынках большое применение сжиженного газа прежде всего вызвано тем, что, по стоимости, СПГ либо находится в одной категории цен с жидкими видами топлива (углеводородными), либо доступнее их. Плюс ко всему, горючее СПГ более чистое в экологическом плане.

Применение СПГ в качестве энергоносителя решает такие задачи:

  • Газификация удалённых объектов
  • Уменьшение расходов, которые связаны с газификацией, вследствие отказа от разработки, строения и обслуживания некоторой части объектов газоснабжения (межпоселковых сортировочных газовых магистралей, газопроводов-отводов)
  • Уменьшение числа выбросов опасных веществ во внешнюю среду при замене, к примеру, каменного угля или мазута сетевым газом
  • Уменьшение расходов на источники энергии
  • Системное получение тепловой и электрической энергии

На данный момент организация производства и внедрение технологий с применением сжиженного газа в энергетической отрасли имеет важное перспективное значение.

СПГ — экологичный вид топлива

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Имея хорошие энергетические характеристики и большое октановое число, сжиженный газ применяется не для одной лишь газификации пунктов проживания и объектов промышленности, но и как моторное горючее на самых разных видах транспорта. Физико-химические, энергетические и экологические свойства газа делают его довольно многообещающим видом топлива, применение которого может дать заметный хороший эффект в определенных вопросах.

Безопасность в экологическом плане и топливная экономность двигателей, работающих на природном газе, снижение износа деталей газового мотора, уменьшение расхода масла — вот специфические особенности.

Использование СПГ на транспорте преследует следующие цели:

  • Экономию денежных наличности на приобретение топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа меньше, чем бензина или ДТ
  • Обеспечение в перспективе устойчивого топливоснабжения (имея в виду динамику изменения объемов нефтегазодобычи, сравнительный анализ нефтяных запасов и газа, прогнозы истощения месторождений)

СПГ как моторное горючее для автотранспорта используют в Скреплённых Штатах Америки, Франции, Нидерландах, Норвегии, Германии и прочих государствах. Кроме автомобильного транспорта, сжиженный газ в качестве моторного топлива используется и на остальных видах транспорта (водный — газовозы, ЖД — газотепловозы).

На данное время уже насчитывается более 2-ух сотен морских судов-метановозов, которые применяются для транспортировки СПГ и используют его в качестве моторного топлива. Во многих развитых государствах ведутся работы по применению сжиженного газа на морском, речном и ж/д транспорте.

На данное время использование СПГ в качестве моторного топлива – очень активно развивающееся направление, которое в последующем должно стать самостоятельной отраслью экономики развитых стран.

Элитгаз › Блог › Использование сжиженного газа (СПГ) в качестве моторного топлива

Комплекс сжижения природного газа в Пермском крае

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

СПГ (сжиженный сетевой газ или LNG) Один из самых перспективных направленностей развития «газомоторки» по коммерческой технике, а еще ЖД, речным и морским судам и перевозке газа.
СПРАВКА
о применении сжиженного газа (СПГ)
в качестве моторного топлива
Свойства. Сжиженный сетевой газ (СПГ, англ. LNG – liquefied natural gas) выходит путем охлаждения до ?162 °C.

В процессе сжижения плотность газа возрастает практически в 600 раз, что увеличивает удобство хранения и транспортировки. Средняя плотности СПГ составляет 440 кг/куб.м.
В форме жидкости сетевой газ не имеет способность взрываться или загораться, а при испарении может воспламениться лишь в случае контакта с источником горения и если концентрация газа в воздухе как правило составит от 5 до 15 процентов. Температура возгорания газа больше, чем у пропана, бензина, ДТ.
СПГ хранится в криоцистернах, транспортируется на специализи¬рованных морских танкерах, для хозяйственного использования превращается в газообразное состояние на регазификационных терминалах.
История. Первый завод по сжижению газа построили в 1912 г. В 1941 г. выстроен завод СПГ для коммерческого применения.

В 1959 г. применен танкер для перевозки СПГ вмести¬мостью 5 тыс.куб.м. Первый специализи¬ро¬ванный СПГ-танкер создан в первой половине 60-ых годов XX века (34,5 тыс.куб.м). В первой половине 70-ых годов XX века выстроен сфери¬чес¬кий газовоз (88 тыс.куб.м).

Современные СПГ танкеры вмещают более 140 тыс.куб.м газа.
Скорость увеличения использования СПГ в мире превосходят трубопроводный газ. В 2011 году доля СПГ в мировом объеме торговли газом уже составила 32 % (330,8 млрд.куб.м). «GP Morgan» даёт мониторинг объема производства СПГ в первой половине 30-ых годов XXI века до 754 млрд.куб.м.
Важные экспортеры СПГ – Катар, Малайзия, Индонезия, Австралия, Нигерия, Тринидад и Тобаго, Алжир, Российская Федерация, Оман.
Важные импортеры СПГ – Япония, Республика Корея, Англия, Испания, Индия, КНР, Тайвань, Франция, США.
В РФ реализуются большие проекты строительства заводов по изготовлению СПГ: увеличение завода CПГ Сахалин-2 (Газпром), завод во Владивостоке (СП Газпром и Japan Far East Gas), Ямал-СПГ (НОВАТЭК), Печора СПГ (Аллтэк). Перевозка выполняется исключительно морским транспортом до специализированных терминалов.

Источник газа — большие газовые или газоконденсатные месторождения.
Для среднего и малотоннажного сегмента отличительно строительство установок по сжижению газа от 0,5 до 100 тонн в час. Источник газа – трубопровод¬ный газ, низкодебитные месторождения газа, метан угольных пластов, метан с дегазационных скважин шахт, хвостовые газы химических и газохими¬чес¬ких комбинатов и прочие.
Развитие малотоннажного производства СПГ настало с расположения терминалов типа пик-шейвинг (для нейтрализации недостачи газа в системе трубопровода в пиковые периоды использования). Второе направление малотоннажного СПГ – независимая газификация – доставка газа в окрестность, где строи¬тельство трубо-проводов не имеет смысла или опасно.
3-ий и очень перспек¬тивный и быстроразвивающийся сегмент – производство моторного топлива. К примеру, в Армении 80 % легковых автомо¬билей применяет сетевой газ (244 тыс.ед.техники), идентичная ситуация с появлением газомоторного топлива в Узбекистане (450 тыс.ед), Италии (823 тыс.ед).
Самое большое кол-во техники находится в эксплуатации в Китае, Иране, Пакистане, Аргентине, Индии, Бразилии. Всего в мире насчитывается более 20 млн.ед. техники, использующей сетевой газ (метан) в качестве моторного топлива.
КНР и США впереди в развитии технологий в среднетоннажном и малотоннажном сегментах. В Китае насчитывается 168 СПГ-заводов, более 700 СПГ-заправок, в Америке – 64 СПГ-заправки.

КНР думает в течении – 2 лет построить более 3000 запра¬вок. В странах Европы заправок мало, и по большей части приватные СПГ-КПГ заправки (регазифицирующие газ).

В Китае развитие СПГ заправок настало с автобусных парков в связи с большим уровнем безопасности СПГ.
Практически все изготовители мирового маштаба автомобильной техники имеют уже в собственном модельном ряду СПГ и КПГ машины. Самый широкий выбор моделей газовых двигателей имеет компания YUCHAI (КНР).

Широкую программу развития объявил МАН. Развивают уже имеющийся модельный ассортимент двигателей IVECO, Cummins, VOLVO.

Ведут разработку газовых двигателей HOWO, Weichai, WEstport, Daimler.
Все самые большие изготовители речных и морских двигательных установок имеют газовые двигатели или газодизельные (Wartsila, Rolls Roys, GE, MAH и др.).
В Америке встречается невиданный рост заинтересованности к малотоннажным и мини-СПГ (компании GE, Dresser Rand, Gallileo). Газомоторный СПГ – самый быстрорастущий сегмент.

СПГ моторное горючее – чище и безопаснее КПГ; чище и доступнее ДТ; по объему хранения недалеко к дизельному топливу.
Схема грузооборота (сфера услуг) газомоторного СПГ в себя включает: завод по сжижению газа, цистерны транспортировки, крио-заправки, блоки регазификации СПГ в КПГ, заправочные модули, автомобильную технику, центры постоянного обслуживания криогенных баков и баллонов под давлением, кадровый потенциал, научно-прикладную школу.
Самая маленькая стоимость завода «под ключ» приближенно ценится в интервале: от 320 млн.руб. при продуктивности 1,5 тонн сжиженного газа в час (18 млн.куб.м в течении года) до 1 млрд.рублей (10 тонн в час или 83 млн.куб.м в течении года). Срок строительства завода – 2 года (1-й год – проектирование и заказ оборудования, 2-ой год – строительно-монтажные и пуско-наладочные работы).
На данный момент в РФ имеются СПГ объекты:
в г.Санкт-Петербурге – 3 установки общей работоспособностью 2,8 тонн/час (2 в собственности ОАО «Газпром газэнергосеть», 1 – ЗАО «Криогаз»);
в г.Екатеринбурге – 2 установки по 3,8 тонн/час в стадии пуско-наладки (выстроены в рамках НИОКР);
в г.Калининграде 2 линии по 1,5 тонн/час;
в Пермско крае (д.Канюсята Карагайского района) – 1,5 тонн/час.
Газ с перечисленных заводов используется для: обеспечения независимой газифика¬ции территорий; экспортные поставки (Криогаз); работы по НОИКР с железно¬дорожным локомотивом «Газотурбовоз» (г.Екатеринбург); опытных работ по обеспечению газом во время выполнения работ связанных с ремонтом на газопроводах, проверки техники КАМАЗ.
Перспективные направления применения СПГ:
моторное горючее для грузовой и пассажирской техники (100% газ и газодизельный цикл);
горючее для металлической дороги (100 % газ);
горючее для речных и морских судов (двухтопливный режим);
горючее для работы буровых установок (двухтопливный режим) и дизель-электрических станций (двухтопливный режим или 100 % газ);
служебная техника (2-ух топливный режим, в перспективе – 100 % газ);
сельскохозяйственная техника (2-ух топливный газодизельный режим, 100 % газ);
независимая газификация удалённых и тяжелодоступных территорий.
По инфраструктуре СПГ в мире есть много отработанных решений: автомобильные цистерны для перевозки и заправки, цистерны-контейнеры (рабочее давление менее 7 кгс/кв.см2), стационарного типа и мобильные заправочные станции, блочно-модульные СПГ-КПГ заправки в контейнерном исполнении, гидравлические дочерние заправочные станции КПГ, автомобильные криогенные баки с многослойной экранно-вакуумной термической изоляцией (рабочее давление менее 16 кгс/см2).
В РФ газовые двигатели имеют следующие автомобильные производители: КАМАЗ, ГАЗ, ПАЗ, НЕФАЗ. На КАМАЗе проводится работа над разработкой предсерийных моде¬лей СПГ автомобилей в рамках госконтракта.
В НТЦ КАМАЗ на шасси КАМАЗ сделан мобильный заправщик СПГ (цистерна сделана в Китае) . В 2014 году проводятся проверки 4 моделей КАМАЗа и автобусов НЕФАЗ на СПГ.
Изготовители из Китая выражают заинтересованность в организации криогенных баков в РФ.
Плюсы СПГ перед КПГ. Хранение СПГ при намного низком давлении (10 кгс/см2) обеспечивает боль¬шую взрывобезопасность если сравнивать со сжатым (КПГ) газом под давлением до 250 кгс/см2);
Емкости хранения СПГ обязательно оснащаются предохрани-тельной арматурой (два предохранительных клапана на каждом сосуде). В КПГ баллонах предохранительных устройств нет, клапан большого давления монтируется в редукторе;
При сжижении газа выполняется его добавочная очистка от кислых газов (примесей углекислого газа и сероводорода). Из-за этого возрастает рабочий ресурс мотора и уменьшается кол-во вредных выбросов во внешнюю среду;
Эффективное хранение газа можно исключительно в его сжиженном виде. Применение КПГ баллонов при этом не правильно.
При сжижении одного килограмма газа (до состояния СПГ) его объем уменьшается в 575 раз (по метану). При сжатии одного килограмма газа (до состояния КПГ) до давления 250 кгс/см2 его объем уменьшается всего в 250 раз;
Сравнительно невысокий вес СПГ топливных баков (если сравнивать с КПГ баллонами) обеспечивает очень высокую дальность пробега техники.
Недоставки СПГ. Стоимость СПГ оборудования выше если сравнивать с оборудованием для КПГ ввиду применения очень сложных технических решений.
С себестоимости СПГ 40 % занимают дорогие процессы сжижения и регазификации. К тому же, за последние 30-40 лет стоимость производства СПГ снизилась вдвое.
Совместное применение СПГ и КПГ. Развитие системы доставки СПГ даст возможность значительно увеличить использование КПГ в качестве газомоторного топлива.

СПГ регазификаторы, на которых получают КПГ из СПГ, лучше ставить в близи к потребителю (автотранспортные парки, существующая сеть АЗС). При этом значения не имеет близость к сетевому трубопроводному газу.
Развитие сферы услуг газа по пути только СПГ (без КПГ) даст возможность уменьшить вложение в маленькие или удалённые заправочные станции в виду отсутствия надобности постройки на них терминалов регазификации.
Основные технологичные подходы сжижения газа.
1. Детандерный – выработка холода за счёт перепада (снижения) давления в трубо¬кабель¬ной системе.
2. Цикл моно-хладогента (азотный).
3. Цикл смешанного хладагента (разные смеси 2-ух, трех и более компо¬нентов).
4. Каскадный –на каждый уровень охлаждения применяется собственный хладагент и собственный теплообменный аппарат (к примеру морозильный цикл пропана, потом этана и т.д.).
Во всех подходах в то той либо другой степени применяется азот.
Справочно: коэффициенты перевода
Вес и объем
1 тонна СПГ равноценна 1 380 куб.м классического газа.
1 тонна СПГ равноценна 1270 л ДТ.
1 000 куб.м КПГ эквивалентно 920 л дизельного топлива.
Масса 1 литр ДТ – 0,769 кг.
Масса 1 литр КПГ – 0,144 кг
Масса 1 литр СПГ – 0,255 кг
Удельная масса КПГ бака:
вид 1 (цельнометаллический) 1,15 кг/литр
вид 2 (алюминий-стекловолокно частично) 0,75 кг/литр
вид 3 (алюминий-стекловолокно полностью) 0,40 кг/литр
вид 4 (пластик-стекловолокно) 0,55 кг/литр
вид 4 (пластик – углеволокно) 0,25 кг/литр
Удельная масса СПГ бака 0,39 кг/литр
СПГ бак для топлива с внешней оболочкой занимает объем 752 литра. Внутренний резервуар (водяной объем) – 500 л. Успешный объем – 450 литров СПГ.

Масса газа – 192 кг. Объем газа – 240 куб.м.

При расходе 40 куб.м на сто километров – пробег транспорта будет примерно 600 км.
ВЫВОДЫ
Производство и применение в качестве энергоресурса сжиженного газа (СПГ) – одно из самых перспективных направленностей глобальной экономики. Применение СПГ и компримированного газа (КПГ) в качестве моторного топлива на автотранспорте – стратегически важное направление развития нефтегазохимического комплекса РФ и Республики Татарстан.

СПГ – новый альтернативный носитель энергии, свободный от газотранспортной системы, тепловой источник, электрической энергии, холода.
В общем сетевой газ – самое доступное моторное горючее из всех имеющихся на рынке. При условно равном расходе на сто километров пути метан при текущих розничных ценах обходится в 2,6 раза доступнее ДТ.
СПГ из всех вариантов моторного топлива имеет наиболее стабильный состав (95 – 98 процентов метана), не имеет цвета, запаха, химически не активен, не токсичный, при регазификации его объем возрастает в 600 раз.
Ожидается, что в скором времени СПГ будет пользоваться спросом в секторе магистральных и речных грузовых перевозок. В фермерском хозяйстве переход от ДТ к СПГ даст возможность получить вечное конкурентное превосходство.
В Республике Татарстан предполагается в в обозримом будущем перевести на газомоторное горючее (метан) 50 процентов общественного автотранспорта, 30 процен¬тов коммунальной и 30 процентов техники для строительных работ.
Сегодня Татарстан имеет возможность:
отработать технологичные решения по использованию СПГ в качестве газомоторного топлива (через мобильные и стационарного типа заправки);
отработать все технологичные решения по изготовлению СПГ;
создать центр по обеспечению кадрами промышленных сфер, где применяется СПГ;
применять предприятия региона во время строительства завода по изготовлению СПГ (производство компрессорного, технологического и химического оборудования).
Расположение первого пилотного проекта СПГ-завода в Татарстане будет направлено на активное развитие использования СПГ в качестве моторного топлива для муниципального транспорта, жилищно-коммунальной техники и магистрального транспорта, а еще сельхозтехники.

Жидкий газ: технологии производства одного из основных трендов в отрасли

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа

Петербург, 08 июл — ИА Neftegaz.RU. Это не является секретом, что массовый рынок сжиженного газа (СПГ) ежегодно становится все шире, что отражает не только существенный рост доставок этой продукции в Азиатско-Тихоокеанский регион, но и большое увеличение мощностей по сжижению по всему миру. О том, почему СПГ становится все актуальнее, почему технологии сжижения являются одними из очень перспективных и какие компании вносят существенный взнос в развитие данного сегмента рынка – в материале Neftegaz.RU.

Для начала попытаемся разобраться, Что такое сжиженный сетевой газ или коротко – СПГ. Это сетевой газ, на 75-99% который состоит из метана, искусственно сжиженный путем охлаждения до ?160 °C, для облегчения хранения и транспортировки, ведь при сжижении он уменьшается в объеме приблизительно в 600 раз. СПГ собой представляет бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в несколько раз меньше плотности воды.

В жидком состоянии он не возгораем, не токсичный и не агрессивен. Говоря иначе, СПГ собой представляет неопасную, экологично чистую жидкость с большими энергетическими свойствами и октановым числом.

В России заработало крупнейшее производство по выпуску сжиженного газа — Россия 24

Интересно подчеркнуть, что в промышленности сетевой газ сжижают как для применения в качестве конечного продукта, так и с целью применения в комбинировании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и сетевых газов, разрешающие выделять из них газовый бензин, бутаны, пропан и этан, а еще гелий.

СПГ изготавливается на специализированных заводах, которые, очень часто, находятся в портах, если идет речь о большом производстве. С терминалов СПГ закачивается в газовозы и отправляется в поездку по морю.

В пункте прибытия СПГ подвергается регазификации (процесс, обратный сжижению) и закачивается в магистрали из труб. Так ПГ доходит до конечного потребителя.

Оборудование СПГ-завода, в основном, в себя включает:

  • установку предочистки газа, принимающий терминал или отгрузочный терминал с блоком сжижения;
  • технологичные линии производства СПГ (если есть наличие экспортного терминала с блоком сжижения);
  • резервуары для хранения, в т.ч. особые криоцистерны, распределительную газовую сеть, станцию автоналива, причал загрузки СПГ на суда.

Чего же популярность СПГ в мире в наше время начала так активно расти? А дело все в том, что сжиженный газ, во-первых, позволяет подключить к рынку новых игроков, которые находятся далеко от потребителей, а, второе, он будет играть все более существенную роль в жидком виде как моторное горючее для ТС, прежде всего — для судов, так как дает возможность значительно уменьшить плохие выбросы в атмосферу.

Российские поставки СПГ, наверное, будут направлены, кроме «классического» АТР, в те страны, которые не охвачены газопроводами, другими словами речь идет, прежде всего, о Англии и части стран Южной Европы.
СПГ: секреты «приготовления»
Как же происходит сжижение? Переустройство газа в состояние жидкости – это многоступенчатая технология.

На любой ступеньки газ сжимается в 5-12 раз, потом охлаждается и подается на очередную ступень. 1 тонна СПГ — это приблизительно 1,38 тыс. м 3 газа.

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.

Сжиженный природный газ

Сначала убираются все примеси (двуокись углерода, иногда очень маленькие остатки соединений серы), потом достается вода, которая в другом случае может преобразиться в ледяные кристаллы и закупорить установку сжижения.

Другой этап — убирание большинства тяжёлых углеводородов, после этого остаются в основном метан и этан. Потом газ понемногу охлаждается.
Очистка и фракционирование реализуются, как и главная доля охлаждения, под большим давлением.

Холод выполняется одним или несколькими холодильными циклами, дающими возможность уменьшить температуру до -160°С. Тогда газ и становится жидкостью при давлении атмосфер.

На данное время используются 2 технологических процесса:

  • конденсация при систематическом давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости;
  • процессы теплообмена: рефрижераторный — с применением охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением нужной температуры при резком расширении газа.

При промышленном производстве СПГ самыми эффективными являются циклы сжижения с применением внешней холодильной установки (принципы внешнего охлаждения), работающей на углеводородах или азоте. Более того, большое распространение получили циклы на смесях хладагентов, где чаще остальных применяется однопоточный каскадный цикл, у которого удельный энергитический расход составляет 0,55-0,6 кВт*ч/кг СПГ.

После сжижения СПГ помещается в специально изолированные резервуары хранения, а потом загружается в танкеры-газовозы для перевозки. Интересно подчеркнуть, во время перевозки маленькая часть СПГ неизменно «выпаривается» и может применяться в качестве топлива для двигателей самого танкера.

По достижении терминала потребителя сжиженный газ разгружается и помещается в резервуары хранения.
СПГхранилища бывают 2-ух типов: криогенные и резервуары и хранилища под давлением.

Более того, резервуары имеют горизонтальное и вертикальное расположение, что влияет напрямую на их форму и характеристики — например, горизонтальные резервуары напоминают по форме пулю и предназначаются для хранения сжиженных газов под большим и средним давлением, тогда как вертикальные резервуары обладают сравнительно невысоким давлением.
Разные характеристики СПГ-хранилищ различных форматов со своей стороны воздействуют на характеристики самого сжиженного газа, давая возможность сохранять продукт в нужных кондициях.
Приемный терминал СПГ, как и резервуары хранения — менее непростые строения, если сопоставлять их, к примеру, с отгрузочным терминалом, но, все таки, их строительство тоже требует от компаний которые занимаются строительством высочайших компетенций.

Абсолютно не любая фирма может «с нуля» спроектировать и построить комплекс газовых хранилищ, благодаря этому нефтегазовые компании логично прибегают к услугам проверенных профильных организаций, например как ТГЕ Газ Инжиниринг, обладающей полным инструментарием для проведения таких работ. За практически 40 лет на рынке компания заслужила мировую славу и репутацию одной из наиболее технологически «подкованных» фирм.

Компания своими силами разрабатывает и строит каждый проект «под ключ», неизменно гарантируя качество и результат. На данное время ТГЕ Газ Инжиниринг занимается не только строительством хранилищ СПГ — в ее профессиональные интересы входит организация перевалочных баз, конструирование заводов по сжижению газа, комплексных установок подготовки газа, проектирование резервуаров и многое иное.
За все рабочее время команда ТГЕ Газ Инжиниринг реализовала только в Азии более 2 млн м 3 установленных резервуаров, а суммарное значение на порядок превосходит 3,2 млн м 3 . ТГЕ Газ Инжиниринг постоянно стремится расширять собственное присутствие по всему миру и открывает много представительств во всех больших городах планеты, включая Россию — тут офис компании можно найти в г. Санкт-Петербурге.

Подобным образом, компания налаживает идеальную коммуникацию с клиентами и поддерживает связь с заказчиками, быстро реагируя на запросы и желания.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа
Как и зачем сжижают газ технология производства и сфера использования сжиженного газа