Спг использование: Сжиженный природный газ. Зачем он нужен и как его производят — БКС Мир инвестиций на vc.ru

Сжиженный природный газ. Зачем он нужен и как его производят — БКС Мир инвестиций на vc.ru

3559
просмотров

Природный газ необходим многим людям для нормальной жизни. Он широко применяется в многоквартирных и частных домах для отопления, приготовления пищи и подогрева воды, используется как топливо для котельных и ТЭЦ. Чаще всего его доставляют до потребителей напрямую по трубам, однако проложить коммуникации можно далеко не везде. А что, если газ сделать жидким? Да, это достаточно сложно, но объем при этом уменьшится в 600 раз, и тогда его можно будет отправить даже в отдаленные от месторождений и хранилищ районы. Как происходит это самое сжижение и каким образом вещество перевозят — в нашем материале.

Зачем вообще сжижать газ?

Природный газ в своем естественном агрегатном состоянии занимает огромные объемы и чаще всего хранится под землей в горных породах, а затем уже оттуда напрямую по трубам доставляется до потребителя. Однако есть районы, куда невозможно протянуть коммуникации. И единственный способ доставить туда газовое топливо — сделать его жидким.

При сжижении природный газ охлаждают до -160 градусов по Цельсию, в результате его объем уменьшается в 600 раз. В таком виде, поддерживая нужное давление и температуру, его можно транспортировать в любую точку, а уже там регазифицировать и использовать по назначению.

Стоит отметить, что сжиженный газ — это вещество без цвета и запаха. По большей части в его составе присутствует метан. Он нетоксичен и негорюч, на открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние. Как только газ смешивается с воздухом, он становится взрывоопасным и при концентрации от 4,4% до 17% может воспламениться.

Применение СПГ:

• Сжиженный природный газ нужен для отопления коммунальных и промышленных помещений, которые находятся далеко от магистрального газопровода. Для этого после транспортировки его возвращают в газообразное состояние на специальных установках, а затем отправляют потребителям.

• Почти все виды транспорта работают на газовом топливе: автомобили, корабли и поезда. Его также используют на производстве для станков и других механизмов.

• СПГ необходим для покрытия нагрузок магистралей в пиковый период, например, зимой, когда потребление увеличивается.

Технология: как производят и перевозят

Процесс производства сжиженного природного газа очень дорогой. Как минимум, необходимо построить специальный завод. При этом в процессе сжижения теряются до 25% первоначального объема: то есть, на каждые 3 тонны СПГ вам придется израсходовать 1 тонну вещества. Однако природный газ очень востребован на мировом рынке, поэтому все окупается.

Как же происходит само сжижение? Для начала газовую смесь подготавливают: удаляют ненужные примеси, в том числе воду, гелий, водород, азот и т. д. Обычно для этого используют так называемые «молекулярные сита» — однородные кристаллические песчинки, способные впитывать влагу.

На втором этапе подготовки из смеси убирают тяжелые углеводороды, на выходе объем примесей составляет не более 5%. После этого газ начинают охлаждать.

Сам процесс сжижения происходит ступенчато. На каждом этапе газ сжимается в 5–12 раз, потом охлаждается и отправляется на следующую ступень. Непосредственно переход из газообразного состояния в жидкое происходит после последней стадии сжатия. Важно добавить, что сжиженный газ хранится только при определенном давлении и температуре в специальных криоцистернах.

Транспортировка также происходит с соблюдением этих условий на специальных морских суднах (газовозах) или специальных автомобилях. По прибытию на место сжиженный газ перекачивается в хранилище на суше или в плавучие установки.

Если речь идет об использовании СПГ в отопительной системе, то после транспортировки вещество подвергается процедуре регазификации: с помощью специального оборудования его нагревают, от чего жидкость испаряется, превращаясь обратно в газ. После его подают в газораспределительную систему, а затем по трубам доставляют конечному потребителю.

В последнее время считается, что транспортировать сжиженный газ гораздо экономичнее, чем прокладывать магистрали на расстояния в тысячи километров.

Производство в РФ. Газпром и Новатэк

Россия входит в десятку мировых экспортеров сжиженного природного газа. В 2021 г. сжиженный газ поставлялся в 22 страны, основные покупатели — Япония, Китай и Франция. В нашей стране есть два оператора — это проект Сахалин-2 и Ямал СПГ. Их суммарный доход за прошлый год составил более $7,3 млрд.

Сахалин-2 (Газпром)

Нефтегазовый проект, реализуемый на острове Сахалин. Его оператор — Сахалин Энерджи, где 50% + 1 акция принадлежат Газпрому, 27,5% – 1 акция — Shell, 12,5% — Mitsui и 10% — Mitsubishi. Проект включает три нефтегазодобывающие морские платформы, порт «Пригородное», терминал отгрузки нефти, а также первый в России завод по производству СПГ с проектной мощностью 9,6 млн тонн в год.

Сам завод был запущен 18 февраля 2009 г. на юге Сахалина. Включает в себя две технологические линии, на которых осуществляется подготовка и сжижение газа по технологии, специально разработанной концерном Royal Dutch Shell для максимально эффективного производства в условиях холодных сахалинских зим.

При этом вся инфраструктура расположена в зоне повышенной сейсмической активности — там часто происходят землетрясения. Поэтому во все объекты, в том числе и в завод СПГ, заложен запас прочности, чтобы конструкция могла выдержать нагрузки без повреждения и отказов оборудования.

Ямал СПГ (НОВАТЭК)

Проект Ямал СПГ включает в себя завод по сжижению природного газа, аэропорт, а также морской порт, построенный специально для доставки газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Контрольный пакет акций 50,1% принадлежит НОВАТЭКу, 20% — концерну Total, 20% — CNPC и 9,9% — китайскому Фонду шелкового пути. Вероятные запасы месторождения в этом регионе составляют 926 млрд куб газа.

В ноябре 2017 г. началось производство СПГ. Правда, первую партию не продали, а использовали там же для технологических целей. Спустя месяц заработала первая линия завода, произведенная партия сжиженного газа отправилась в Великобританию.

Весной 2018 г. НОВАТЭК запатентовал собственную уникальную технологию сжижения — «Арктический каскад». Суть заключается в том, чтобы использовать суровые климатические условия Заполярья в производстве СПГ: холодный воздух участвует в процессе сжижения. Ее используют на четвертой производственной линии, запущенной в мае 2021 г. Также Ямал СПГ получил одобрение экспертизы о том, что с 1 по 3 очереди могут работать на 120% от проектной мощности — за счет этого производительность завода значительно увеличилась.

СПГ в мире

Мировой рынок сжиженного природного газа в 2021 г. вырос до 392 млн тонн, после падения в 2020 г. из-за пандемии, пишет Интерфакс. При этом Австралия стала крупнейшим экспортером СПГ (80 млн тонн), на второе место опустился Катар (почти 78 млн тонн), на третьем — США (70 млн тонн). Тройка лидеров поставила около 60% от общего объема сжиженного газа в 2021 г. Россия также входит в десятку с показателем 3 млн тонн.

Крупнейшей страной-импортером стал Китай, сменив Японию. Третьим по величине импортером оказалась Южная Корея. При этом Европа остается масштабным регионом по импорту СПГ, однако по итогам 2021 г. поставки сокращены на 6%.

Импорт в азиатские страны увеличился за счет постпандемийного восстановления и большого объема закупок со стороны китайских потребителей.

Цена везде разная

Важная деталь — цена на сжиженный природный газ разная в разных регионах планеты, иногда она отличается кратно. Все зависит от размера ценовой премии, то есть добавленной части стоимости, которую потребители готовы переплатить за то, чтобы купить именно этот товар. Она формируется из совокупности нескольких факторов, в их числе логистические затраты, объем, близость к источнику и т. д.

Интересные факты

• Первые попытки сжижать газ в промышленных целях предпринимались еще в начале XX века. В 1917 г. в США получен первый СПГ, однако несколько десятилетий технологию не использовали. Промышленных масштабов производство сжиженного природного газа достигло лишь в 1960-х гг.

• СПГ используется как основной вид топлива и на грузовых, и на пассажирских судах. В апреле 2015 г. на воду был спущен Isla Bella — первый грузовой контейнеровоз, работающий на сжиженном газе. В августе 2018 г. начал свою работу первый пассажирский круизный лайнер на СПГ AIDAnova.

• Резервуары под сжиженный природный газ на Ямал СПГ раскрашены как огромные банки сгущенки . «Разве сжиженный природный газ не является сгущенной смесью?» — сказала дизайнер проекта Таисия Спирина.

• В ноябре 2021 г. в Африке у берегов Мозамбика спущен на воду плавучий завод по производству СПГ. Он должен заработать уже в этом году.

• Газгольдеры — это специальные контейнеры для хранения сжиженного газа. Их используют как в личных, так и в промышленных целях. Однако даже после отработки им находят применение. Например, в Санкт-Петербурге с 2017 г. работает планетарий с самым большим куполом в мире (37 м), он расположен в бывшем газгольдере.

• Творческое объединение Газгольдер, который сейчас возглавляет российский рэпер Баста, получило свое название из-за расположения — штаб-квартира находится в здании ранее заброшенного газового московского завода Арма, построенного в XIX в.

Больше полезной информации для инвесторов вы найдете на BCS Express.

Применение СПГ. Где используют сжиженный природный газ

После доставки потребителю сжиженный природный газ используется в качестве энергоносителя для тех же целей, что и обычный природный газ. Основные области применения СПГ это производство тепла и электричества, использование в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах. Ниже представлен более широкий список.

Использование сжиженного природного газа

1. Газификация коммунальных и промышленных объектов, удаленных от магистральных или распределительных трубопроводов
2. Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период (т. н. пик-шейвинг, от англ. LNG Peak Shaving)
3. Применение СПГ на различных видах транспорта в качестве моторного топлива
4. Получение тепловой и электроэнергии, а также промышленного холода
5. СПГ как сырье для использования в химической промышленности

Следует отметить, что вышеуказанные области применения СПГ могут совмещаться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал СПГ может быть использован для поставки его на удаленные объекты в качестве топлива для транспорта и создания резерва топлива на период больших нагрузок в магистральных и газораспределительных сетях.

На мировых рынках широкое использование сжиженного природного газа прежде всего обусловлено тем, что, по ценам, СПГ либо находится в одной ценовой категории с жидкими видами топлива (углеводородными), либо дешевле их. Вдобавок к этому, топливо СПГ более экологически чистое.

Использование СПГ в качестве энергоносителя решает следующие задачи:

• Газификация удаленных объектов
• Сокращение издержек, связанных с газификацией, вследствие отказа от разработки, сооружения и обслуживания некоторой части объектов газоснабжения (межпоселковых распределительных газопроводов, газопроводов-отводов)
• Снижение количества выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду при замене, например, каменного угля или мазута природным газом
• Снижение затрат на энергоносители
• Комплексное получение тепловой и электроэнергии

В настоящее время организация производства и внедрение технологий с использованием сжиженного газа в энергетической отрасли имеет важное перспективное значение.

СПГ — экологический вид топлива

Имея хорошие энергетические характеристики и высокое октановое число, сжиженный газ используется не для одной лишь газификации населенных пунктов и объектов промышленности, но и как моторное топливо на различных видах транспорта. Физико-химические, энергетические и экологические свойства природного газа делают его довольно перспективным видом топлива, использование которого может дать ощутимый положительный эффект в некоторых вопросах. Экологическая безопасность и топливная экономичность двигателей, работающих на природном газе, снижение износа деталей газового двигателя, уменьшение расхода масла — вот характерные особенности.

Применение СПГ на транспорте преследует следующие цели:

• Экономию денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива
• Обеспечение в перспективе устойчивого топливоснабжения  (учитывая динамику изменения объемов нефтегазодобычи, сравнительный анализ запасов нефти и газа, прогнозы истощения месторождений)

СПГ как моторное топливо для автомобильного транспорта применяют в Соединенных Штатах Америки, Франции, Нидерландах, Норвегии, Германии и  других странах. Помимо автотранспорта, сжиженный газ в качестве моторного топлива применяется и на других видах транспорта (водный — газовозы, железнодорожный — газотепловозы). На сегодняшний день уже  насчитывается более двух сотен морских  судов-метановозов, которые используются для транспортировки СПГ  и применяют его в качестве моторного топлива. Во многих развитых странах ведутся работы по использованию сжиженного природного газа на морском, речном и ж/д транспорте.

На сегодняшний день применение СПГ в качестве моторного топлива – довольно интенсивно развивающееся направление, которое  в дальнейшем должно стать самостоятельной отраслью экономики развитых стран.

Что такое сжиженный природный газ? — Chevron.com

подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать новости и обновления.

зарегистрироваться сейчас

Земля имеет огромное количество природного газа, но большая его часть находится в районах, далеких от тех мест, где газ нужен. Чтобы переместить это экологически чистое топливо через океаны, природный газ должен быть преобразован в сжиженный природный газ (СПГ). Этот процесс называется сжижением.

что такое СПГ – сжиженный природный газ?

СПГ – это природный газ, охлажденный до –260°F (–162°C), превращая его из газа в жидкость, составляющую 1/600 от его первоначального объема. Такое резкое сокращение позволяет безопасно и эффективно перевозить его на борту специально спроектированных судов СПГ.

Знаете ли вы?

Регазификация относится к конверсии СПГ обратно в природный газ. После прибытия в пункт назначения СПГ нагревается, возвращается в газообразное состояние и доставляется потребителям природного газа по местным трубопроводам.

как транспортируется СПГ?

Флот специализированных судов Chevron связывает всемирные предприятия по производству и регазификации СПГ, создавая безопасную, надежную и эффективную сеть для транспортировки сжиженного природного газа по всему миру. Суда СПГ оснащены сложной технологией обнаружения утечек, системами аварийного отключения, передовыми радарами и системами позиционирования, а также множеством других технологий, предназначенных для обеспечения безопасной и надежной транспортировки СПГ.

как мы используем СПГ?

СПГ возвращается в газообразное состояние на терминалах импорта и регазификации СПГ по всему миру. Как только он нагревается до состояния природного газа, он распределяется по трубопроводам для использования в домах и на предприятиях. Его можно использовать по-разному: бытовое использование природного газа включает приготовление пищи, отопление домов и выработку электроэнергии, а коммерческое использование природного газа включает отопление, выработку электроэнергии, производство таких продуктов, как удобрения, краски и лекарства, а иногда и заправку коммерческих автомобилей. .

безопасная и надежная доставка СПГ

Asia Excellence — одно из наших новых, технологически продвинутых судов СПГ, которое поддерживает растущую лидирующую позицию Chevron в мире СПГ.

стенограмма доступна

pdf открывается в новом окне

как обрабатывается СПГ?

Проекты регазификационных установок включают обширные системы для безопасного хранения и переработки СПГ.

Отгрузки СПГ

118

импортные терминалы по всему миру

Сжижение СПГ

28

экспортные терминалы

складское хозяйство

100+

СПГ хранится до тех пор, пока он не понадобится

Chevron и отрасль СПГ обеспечивают надлежащую безопасность, планирование, предотвращение и смягчение последствий в тесном сотрудничестве с местными, государственными и федеральными властями, включая Береговую охрану США. Эти меры значительно снижают риски.

СПГ и его многочисленные применения

Центр сжиженного природного газа недавно опубликовал информационный документ, в котором рассказывается об истории СПГ и о том, как он используется сегодня. Чтобы узнать больше о СПГ, посетите сайт www.lngfacts.org.

СПГ, или сжиженный природный газ, представляет собой просто природный газ, преобразованный в жидкость путем его охлаждения до -260°F. Этот процесс уменьшает его объем более чем в 600 раз, подобно уменьшению объема пляжного мяча до объема мяча для пинг-понга. Это позволяет эффективно транспортировать природный газ по морю. По прибытии в Соединенные Штаты СПГ выгружается с судов на импортных терминалах, где он хранится в жидком состоянии до тех пор, пока не будет снова подогрет до состояния природного газа. Затем природный газ направляется по трубопроводам для распределения между предприятиями и домовладельцами.

Хотя большинство американцев очень мало знают о СПГ, он уже почти 100 лет является частью национального энергетического баланса. СПГ в этой стране используется с 1912 года, когда в Западной Вирджинии была построена первая установка для хранения природного газа в сжиженном состоянии.

В настоящее время в стране насчитывается более 100 производственных, транспортных и складских объектов. Когда СПГ возвращается в газообразное состояние, он используется в жилых, коммерческих и промышленных секторах для самых разных целей, таких как отопление, приготовление пищи, выработка электроэнергии и производство самых разных продуктов. СПГ также используется в качестве топлива для большегрузных и других транспортных средств.

Основной источник энергии . Природный газ обеспечивает нашу страну большей частью энергии. По данным EIA, в 2009 г. на долю природного газа приходилось:

  76% бытового и коммерческого секторов потребности в энергии . Чуть более половины домов в США используют природный газ в качестве основного топлива для отопления. Природный газ также используется в качестве топлива для печей, водонагревателей, сушилок для белья и других бытовых приборов. Больницы, школы, офисные здания, рестораны, магазины и другие коммерческие учреждения используют природный газ для отопления помещений, нагрева воды, приготовления пищи, кондиционирования воздуха, осушения и выработки электроэнергии на месте.

  40% энергетических потребностей промышленного сектора . Природный газ является доминирующим топливом для производства бумаги, металлов, химических веществ, нефти, камня, глины, стекла, одежды и пищевой промышленности. Природный газ также используется в качестве основного сырья для многих распространенных продуктов, таких как краски, удобрения, пластмассы, антифриз, красители, фотопленка и лекарства.

  18% выработки электроэнергии. За последние несколько лет большинство новых электростанций, построенных в Соединенных Штатах, использовали природный газ, потому что это экологически чистое топливо.

  3% потребности транспортного сектора в энергии.   По данным Ассоциации транспортных средств, работающих на природном газе, более 110 000 транзитных автобусов, такси, грузовиков для доставки посылок и других транспортных средств, работающих в США, работают на экологически чистом природном газе. По данным Американской ассоциации общественного транспорта, 27% всех заказов на новые транзитные автобусы в 2008 г. приходилось на природный газ. По данным ассоциации, около 18% транзитных автобусов США работают на природном газе. (Источник: Ассоциация транспортных средств, работающих на природном газе)

Транспортные средства, работающие на СПГ.   Некоторые парки большегрузных транспортных средств переходят на СПГ в качестве предпочтительного топлива. СПГ позволяет хранить больше энергии на борту транспортного средства в меньшем объеме. Использование СПГ и природного газа в качестве топлива для транспортных средств снижает выбросы парниковых газов на 30-40%, а также снижает затраты на техническое обслуживание транспортных средств. (Источник: www.fueleconomy.gov)

СПГ из свалочного газа.    СПГ также может быть получен из свалочного газа. На свалке недалеко от Ливермора, штат Калифорния, свалочный газ, преобразованный в СПГ, используется в качестве топлива для транспортных средств, предназначенных для сбора мусора.