Sašķidrinātā dabasgāze (SDG): ražošana, uzglabāšana, transportēšana

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienu globālais enerģijas tirgus ir ārkārtīgi nestabils. Tas sniedz milzīgu daudzumu jaunumu un pārsteigumu. Visvairāk "pārsteiguma" daļa, protams, ir jaunās tehnoloģijas. Tie galvenokārt ietver slānekļa revolūciju un visu, kas saistīts ar sašķidrinātu dabasgāzi (SDG).

Uzņēmējdarbības un politiskās kopienas visā pasaulē cieši vēro SDG sektora tehnoloģijas un procesus. Tektoniskās pārmaiņas lielajā pasaules politikā dažkārt ir saistītas ar enerģijas ražošanas un loģistikas tehnoloģisko attīstību.

SDG tehnoloģija

Sašķidrināto gāzi iegūst no dabasgāzes, izmantojot divus fizikālus procesus: saspiešanu un dzesēšanu. Galu galā sašķidrinātās gāzes apjoms tiek samazināts sešsimt reižu.

Tehnoloģijas process ir daudzpakāpju. Katrs posms ir saspiešana 5-10 reizes, kam seko dzesēšana un pāreja uz nākamo posmu. Pārejot no pirmā uz priekšpēdējo posmu, gāze paliek gāze. Par šķidrumu tas pārvēršas tikai beigāssoļi. Lai saražotu vienu tonnu SDG gāzes, nepieciešams aptuveni pusotrs tūkstotis kubikmetru dabasgāzes.

Tehnoloģiskās stadijas ar kompresiju un dzesēšanu prasa ievērojamas enerģijas izmaksas, līdz pat 25% no kopējā sašķidrinātās gāzes daudzuma.

Ražošanas nianses

SDG iekārtas atšķiras pēc to fizisko procesu rakstura, kuros tās darbojas:

• drosele;
• turbo-paplašinātājs;
• turbīna-virpulis utt.

Šodien pasaulē tiek izmantotas divas apstrādes metodes:

1. Gāzes kondensācija vai saspiešana uz pastāvīga spiediena fona. Šī metode vairs nav starp efektīvajām augsto enerģijas izmaksu dēļ.
2. Siltummaiņas metodes, izmantojot ledusskapjus vai droseļvārstus, pamatojoties uz gāzes temperatūras izmaiņām.

Viena no svarīgākajām tehnoloģiskajām prasībām SDG gāzes ražošanā ir siltumizolācijas un siltummaiņas iekārtu augstā kvalitāte.

Ja runājam par sašķidrinātās gāzes ražošanas procesu kopumā, tad tas sastāv no četriem obligātajiem un secīgiem posmiem:

1. Gāzes ražošana no urbšanas iekārtām, cauruļvadu piegāde uz sašķidrināšanas rūpnīcu.
2. Gāzes sašķidrināšana, SDG uzglabāšana īpašās iekārtās.
3. SDG nosūtīšana uz tankkuģiem ar transportēšanu pa ūdeni.
4. SDG izkraušana terminālos, uzglabāšana, regazifikācija un piegāde patērētājam.

SDG gāzes īpašības

Sašķidrinātās gāzes fizikālās īpašības ir unikālas. Viņš vadapats ļoti lēnprātīgs: tīrā veidā tas nedeg un neeksplodē. Ja to novieto atklātā vietā normālā temperatūrā, SDG sāks klusi iztvaikot, sajaucoties ar gaisu.

Aizdegšanās ir iespējama, taču tikai pie noteiktas gāzes koncentrācijas gaisā: no 4,4 līdz 17%. Ja SDG saturs gaisā ir zem 4,4%, aizdegas gāzes daudzums būs pārāk mazs. Ja gāzes koncentrācija gaisā pārsniedz 17%, liesmai nepietiks skābekļa. Tas ir regazifikācijas procesa pamatā. Iztvaicēšana tiek vienkārši veikta bez skābekļa, tas ir, bez gaisa.

LPG loģistika

SDG piegādes tehnoloģijas savā dinamisma un progresa ziņā nekādā ziņā nav zemākas par tās ražošanas metodēm. Ja mēs veiksim, piemēram, modernu jūras kuģu vērtējumu estētikas un dizaina ziņā, tad kruīza laineri vispār neuzvarēs. Uzvarēs sniegb alti sašķidrinātās gāzes tankkuģi, kas būs pārsteidzoši ar savu izmēru, daudzveidību un unikālo dizainu.

Sašķidrinātās dabasgāzes ražotnes parasti atrodas netālu no to ražošanas vietas. Šajā posmā svarīgākais elements ir SDG uzglabāšana ar visnopietnākajām tehnoloģiskajām prasībām ar to obligātu ieviešanu. Krio tvertnes ir veidotas pēc Dewar kuģu principa, kas paredzētas vielu uzglabāšanai ar temperatūru, kas atšķiras no parastās. Galvenais elements šādos traukos ir dubultās sienas. Krio-cisternas SDG uzglabāšanai un transportēšanai var atrasties uz jūras tankkuģiem vai speciāliem transportlīdzekļiem. Dzelzceļa pārvadājumiem formā tiek izmantoti speciāli vagonikriotvertne.

Ja SDG jau ir veikta regazifikācija, tā tiek nosūtīta patērētājam pa klasisko gāzes vadu.

Kas ir labāks?

Jau sen ir aprēķināts, ka SDG transportēšanas tehnoloģijas ir izdevīgākas par parasto cauruļvadu lielos attālumos, kas pārsniedz vairākus tūkstošus kilometru.

Krievijā Gazprom visvairāk satrauc LNG ražošana. Pēc vadošo ekspertu domām, Krievijas sašķidrinātā dabasgāze jau ir sākusi kļūt par nevajadzīgu konkurenci cauruļvadu metodei. Viens no argumentiem ir eksporta nodevas un nodokļa neesamība par derīgo izrakteņu ieguvi tajā pašā Jamalas SDG. Šo situāciju sauc par "budžeta efektivitātes zudumu".

Šķiet, ka prezidents Vladimirs Putins ir atradis kompromisa risinājumu. Viņš arī nesaskata neko labu abu Krievijas dabasgāzes veidu konkurencē. Vienlaikus valsts iekšējā tirgū ir jāveicina LNG tehnoloģijas, lai pārbūvētu sabiedrisko transportu uz jaunu degvielas veidu - dabasgāzi. Papildus autobusiem Krievijā ir daudz SDG patērētāju, galvenokārt iedzīvotāji attālos rajonos, kur nav un nebūs gāzes vadu.

Krievijas LNG

Sakhalin-2 un Yamal LNG ir divas gāzes sašķidrināšanas rūpnīcas, kas darbojas Krievijā 2018. gadā. Pirmais un vecākais uzņēmums ir Sahalīnas rūpnīca, kas pieder Shell, Mitsubishi un Mitsui, un akciju kontrolpakete pieder Gazprom.

Naftas un ar to saistītās gāzes ražošana unSDG ražošana notiek arī saskaņā ar speciāla ražošanas sadales līguma nosacījumiem. SDG rūpnīca tika nodota ekspluatācijā 2009. gadā, tā kļuva par pirmo šāda profila uzņēmumu Krievijā.

Jaunākais brālis ir otrā rūpnīca, kas pieder Novatek. Tas ir Yamal LNG projekts, kas jau no paša sākuma bija orientēts uz sašķidrinātās gāzes eksportu. Tās ietvaros tiks uzbūvēti un nodoti ekspluatācijā pieci iekraušanas termināļi ar milzīgu gada kopējo jaudu līdz 58 miljoniem tonnu.

ASV gāze

ASV ir ne tikai samazinātas gāzes tehnoloģiju mājvieta, bet arī lielākais SDG ražotājs no savām izejvielām. Tāpēc, kad Donalda Trampa administrācija uzsāka vērienīgo Amerikas pirmo enerģētikas plānu, lai padarītu valsti par galveno enerģijas lielvalsti pasaulē, tas būtu jāņem vērā visiem globālās gāzes platformas dalībniekiem.

Šāds politisks pavērsiens ASV nebija liels pārsteigums. ASV republikāņu nostāja attiecībā uz ogļūdeņražiem ir skaidra un vienkārša. Tā ir lēta enerģija.

Prognozes par ASV SDG eksportu ir ļoti dažādas. Lielākā intriga tirdzniecības "gāzes" lēmumos veidojas ES valstīs. Mūsu priekšā ir visspēcīgākā konkurence starp Krievijas “klasisko” gāzi caur Nord Stream 2 un Amerikas importēto SDG. Daudzas Eiropas valstis, tostarp Francija un Vācija, pašreizējo situāciju uzskata par lielisku iespēju dažādot gāzes avotus Eiropā.

Attiecībā uz Āzijas tirgu tirdzniecības karš starp ASV un Ķīnu ir novedis pie tā, ka Ķīnas enerģētiķi ir pilnībā atteikušies no Amerikas Sašķidrinātās dabasgāzes importa. Šis solis paver milzīgas iespējas Krievijas gāzes piegādei pa cauruļvadiem uz Ķīnu uz ilgu laiku un milzīgos apjomos.

Drošība, lietojot LNG

Drošība daudzās nozarēs ir kļuvusi par garlaicīgu ikdienu. Šāda attieksme nekādi neattiecas uz sašķidrinātās gāzes ražošanu, kā arī uz visu, kas saistīts ar vārdu "gāze".

Galvenie riski ir saistīti ar kopējo gāzes uzliesmojamību kopumā. SDG uzliesmojamība, protams, ir par vienu pakāpi zemāka. SDG drošības noteikumi koncentrējas uz sašķidrinātās naftas gāzes noplūdi un iztvaikošanu. Ja, piemēram, SDG tankkuģī ielej jaunu gāzi ar citu blīvumu (tas notiek), šķidrumi var atdalīties, nesajaucoties. Šajā gadījumā blīvāka gāze nosēdīsies apakšā, veidojot divus dobumus ar neatkarīgu šķidrumu cirkulāciju. Šķidrumi galu galā tiek sajaukti konvekcijas apmaiņas laikā. Ja tas notiek ātri, sākas noslāņošanās: SDG ātri un bagātīgi iztvaiko. Lai to novērstu, tiek izmantotas īpašas ierīces kontrolētai sajaukšanai un īpašas tvertnes uzpildīšanas metodes.

SDG priekšrocības: kopsavilkums

Sāciet ar priekšrocībām, ko sniedz SDG izmantošana vietējā tirgū. Sašķidrinātās gāzes izmantošana katlu mājās ir visoptimālākais kurināmā veids: visaugstākā siltumspēja, maksimāla efektivitāte un ļoti mērenas izmaksas, kas galu galāizrādās pat ekonomiskāks par mazutu.

LNG loģistika ir viegli piesaistīta jebkuras lokalizācijas katlu mājām, tostarp visattālākajos punktos, pateicoties labi attīstītajai SDG transportēšanas līdzekļu ražošanai dažādu konfigurāciju krio-tvertņu veidā.

Tā kā SDG sadedzina efektīvāk nekā ogles vai mazuts, kaitīgās emisijas atmosfērā ir minimālas: dūmgāzes nesatur cietās daļiņas vai sēra savienojumus.

No sašķidrinātās dabasgāzes eksporta un globālā enerģijas tirgus attīstības viedokļa SDG un tās ražošana kļūst par arvien prioritārāku faktoru pasaules lielākajās ekonomikās, tostarp Francijā, Dienvidkorejā, Spānijā u.c. globālais sašķidrinātās gāzes patērētājs ir Japāna, kuras gāzes imports ir 100% LNG.