Жидкий газ: технологии производства одного из главных трендов в отрасли

Санкт-Петербург, 08 июл - ИА Neftegaz.RU. Не секрет, что глобальный рынок сжиженного природного газа (СПГ) с каждым годом становится все шире, что отражает не только значительный рост поставок данной продукции в Азиатско-Тихоокеанский регион, но и значительное увеличение мощностей по сжижению во всем мире. О том, по каким причинам СПГ становится все популярнее, почему технологии сжижения считаются одними из самых перспективных и какие компании вносят значительный вклад в развитие этого сегмента рынка – в материале Neftegaz.RU.

Зачем газ делать жидким?

Для начала разберемся, что такое сжиженный природный газ или сокращенно – СПГ. Это природный газ, на 75-99% состоящий из метана, искусственно сжиженный путем охлаждения до −160 °C, для облегчения хранения и транспортировки, ведь при сжижении он уменьшается в объеме примерно в 600 раз. СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды. В жидком состоянии он не горюч, не токсичен и не агрессивен. Иными словами, СПГ представляет собой безопасную, экологически чистую жидкость с высокими энергетическими характеристиками и октановым числом.

Интересно отметить, что в промышленности природный газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из них газовый бензин, бутаны, пропан и этан, а также гелий. 

СПГ производится на специальных заводах, которые, чаще всего, располагаются в портах, если речь идет о крупнотоннажном производстве. С терминалов СПГ закачивается в газовозы и отправляется в путешествие по морю. В пункте прибытия СПГ подвергается регазификации (процесс, обратный сжижению) и закачивается в трубопроводы. Так ПГ доходит до конечного потребителя. 

Оборудование СПГ-завода, как правило, включает в себя: 

• установку предварительной очистки газа, принимающий терминал или отгрузочный терминал с блоком сжижения; 
• технологические линии производства СПГ (при наличии экспортного терминала с блоком сжижения); 
• резервуары для хранения, в т.ч. специальные криоцистерны, распределительную газовую сеть, станцию автоналива, причал загрузки СПГ на суда.

Почему же популярность СПГ в мире в последние годы начала так активно расти? Дело в том, что сжиженный газ, во-первых, позволяет подключить к рынку новых игроков, которые находятся далеко от потребителей, а, во-вторых, он будет играть все более важную роль в жидком виде как моторное топливо для транспортных средств, прежде всего - для судов, поскольку позволяет существенно снизить вредные выбросы в атмосферу.  

Российские поставки СПГ, вероятнее всего, будут направлены, помимо «традиционного» АТР, в те страны, которые не охвачены газопроводами, то есть речь идет, прежде всего, о Великобритании и части стран Южной Европы. 

СПГ: секреты «приготовления» 

Как же происходит сжижение? Преобразование природного газа в жидкое состояние – это многоступенчатая технология. На каждой ступени газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. 1 тонна СПГ — это примерно 1,38 тыс. м³ природного газа. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия. 

Сначала удаляются все примеси (двуокись углерода, иногда минимальные остатки соединений серы), затем извлекается вода, которая в противном случае может превратиться в ледяные кристаллы и закупорить установку сжижения. Следующий этап - удаление большинства тяжелых углеводородов, после чего остаются главным образом метан и этан. Затем газ постепенно охлаждается.  

Очистка и фракционирование реализуются, как и основная доля охлаждения, под высоким давлением. Холод производится одним или несколькими холодильными циклами, позволяющими снизить температуру до -160°С. Тогда газ и становится жидкостью при атмосферном давлении. 

На сегодняшний день применяются 2 технологических процесса: 

• конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости; 
• теплообменные процессы: рефрижераторный - с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа. 

При промышленном производстве СПГ наиболее эффективными являются циклы сжижения с использованием внешней холодильной установки (принципы внешнего охлаждения), работающей на углеводородах или азоте. Кроме того, широкое распространение получили циклы на смесях хладагентов, где чаще других используется однопоточный каскадный цикл, у которого удельный расход энергии составляет 0,55-0,6 кВт*ч/кг СПГ. 

После сжижения СПГ помещается в специально изолированные резервуары хранения, а затем загружается в танкеры-газовозы для транспортировки. Интересно отметить, во время транспортировки небольшая часть СПГ неизменно «выпаривается» и может использоваться в качестве топлива для двигателей самого танкера. По достижении терминала потребителя сжиженный газ разгружается и помещается в резервуары хранения. 

Где хранят СПГ? 

СПГхранилища бывают двух типов: криогенные и резервуары и хранилища под давлением. Кроме того, резервуары имеют горизонтальное и вертикальное расположение, что напрямую влияет на их форму и характеристики — к примеру, горизонтальные резервуары напоминают по форме пулю и предназначены для хранения сжиженных газов под высоким и средним давлением, в то время как вертикальные резервуары обладают сравнительно низким давлением. 

Различные характеристики СПГ-хранилищ разных форматов в свою очередь влияют на характеристики самого сжиженного природного газа, позволяя хранить продукт в необходимых кондициях.  

Приемный терминал СПГ, как и резервуары хранения - менее сложные сооружения, если сравнивать их, например, с отгрузочным терминалом, но, тем не менее, их строительство тоже требует от строительных компаний высочайших компетенций. Далеко не каждая фирма может «с нуля» спроектировать и построить комплекс газовых хранилищ, поэтому нефтегазовые компании логично прибегают к услугам проверенных профильных организаций, таких как ТГЕ Газ Инжиниринг, обладающей полным инструментарием для проведения подобных работ. За почти 40 лет на рынке компания заслужила мировую славу и репутацию одной из наиболее технологически «подкованных» фирм. 

Компания самостоятельно разрабатывает и возводит каждый проект «под ключ», неизменно гарантируя качество и результат.  На сегодняшний день ТГЕ Газ Инжиниринг занимается не только строительством хранилищ СПГ — в ее профессиональные интересы входит организация перевалочных баз, конструирование заводов по сжижению природного газа, комплексных установок подготовки газа, проектирование резервуаров и многое другое. 

За все время работы команда ТГЕ Газ Инжиниринг реализовала только в Азии более 2 млн м³ установленных резервуаров, а суммарное значение на порядок превышает 3,2 млн м³. ТГЕ Газ Инжиниринг регулярно стремится расширять свое присутствие по всему миру и открывает множество представительств во всех крупных городах планеты, включая Россию — здесь офис компании можно найти в г. Санкт-Петербурге.  

Таким образом, компания налаживает оптимальную коммуникацию с клиентами и поддерживает связь с заказчиками, оперативно реагируя на запросы и пожелания.