Сұйытылған табиғи газ (СТГ): өндіру, сақтау, тасымалдау

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Қазіргі әлемдік энергия нарығы өте құбылмалы. Бұл көптеген жаңалықтар мен тосын сыйлар әкеледі. Ең «тосын» бөлігі, әрине, жаңа технологиялар. Оларға ең алдымен тақтатас төңкерісі және сұйытылған табиғи газға (СТГ) қатысты барлық нәрсе кіреді.

СТГ секторының технологиялары мен процестерін дүние жүзіндегі іскерлік және саяси қауымдастықтар мұқият бақылайды. Үлкен әлемдік саясаттағы тектоникалық өзгерістер кейде энергия өндірісі мен логистиканың технологиялық дамуына байланысты.

LNG технологиясы

Сұйытылған газ табиғи газдан екі физикалық процесті қолдана отырып алынады: қысу және салқындату. Қорытындыда сұйытылған газ көлемі алты жүз есеге азаяды.

Технологиялық процесс көп сатылы. Әрбір кезең 5-10 рет қысу, содан кейін салқындату және келесі кезеңге көшу. Біріншіден соңғы кезеңге өткенде газ газ күйінде қалады. Ол ақырында ғана сұйықтыққа айналадықадамдар. Бір тонна СТГ газын өндіру үшін шамамен бір жарым мың текше метр табиғи газ қажет.

Сығу және салқындату бар технологиялық кезеңдер сұйытылған газдың жалпы көлемінің 25% дейін айтарлықтай энергия шығындарын талап етеді.

Өндірістік нюанстар

СТГ қондырғылары жұмыс істейтін физикалық процестердің сипаты бойынша ерекшеленеді:

• дроссель;
• турбокеңейткіш;
• турбиналық құйын, т.б.

Бүгінде әлемде екі өңдеу әдісі қолданылады:

1. Тұрақты қысым фонында газдың конденсациясы немесе қысылуы. Бұл әдіс жоғары энергия шығындарына байланысты енді тиімді әдістер қатарынан табылмайды.
2. Газ температурасының өзгеруіне негізделген тоңазытқыштарды немесе дроссельдерді қолданатын жылу алмасу әдістері.

СТГ газын өндіруге қойылатын маңызды технологиялық талаптардың бірі жылу оқшаулағыш және жылу алмастырғыш жабдықтың жоғары сапасы болып табылады.

Жалпы сұйытылған газды өндіру процесі туралы айтатын болсақ, онда ол міндетті және дәйекті төрт кезеңнен тұрады:

1. Бұрғылау қондырғыларынан газ өндіру, сұйылту қондырғысына құбырды жеткізу.
2. Газды сұйылту, СТГ-ны арнайы қондырғыларда сақтау.
3. СТГ-ды танкерлерге су арқылы тасымалдау.
4. СТГ терминалдарда түсіру, сақтау, қайта газдандыру және тұтынушыға жеткізу.

LNG газ қасиеттері

Сұйытылған газдың физикалық қасиеттері ерекше. Ол басқарадыөзі өте момын: таза түрінде ол жанбайды және жарылып кетпейді. Егер ол қалыпты температурада ашық жерге қойылса, СТГ ауамен араласып, тыныш булана бастайды.

Жану мүмкін, бірақ тек ауадағы газдың белгілі бір концентрациясы: 4,4-тен 17% дейін. Ауадағы СТГ мөлшері 4,4%-дан төмен болса, тұтанатын газ мөлшері тым аз болады. Ауадағы газдың концентрациясы 17%-дан асса, жалынға оттегі жетіспейді. Бұл қайта газдандыру процесінің негізі болып табылады. Булану жай ғана оттегісіз, яғни ауасыз жүзеге асады.

LPG логистикасы

СТГ жеткізу технологиялары динамизмі мен ілгерілеуі жағынан оны өндіру әдістерінен ешбір кем түспейді. Егер біз, мысалы, эстетикалық және дизайн тұрғысынан заманауи теңіз кемелерінің рейтингін жүргізетін болсақ, онда круиздік лайнерлер мүлде жеңе алмайды. Көлемі, әртүрлілігі және бірегей дизайнымен таң қалдыратын сұйытылған газ құйылған танкерлер жеңіске жетеді.

Сұйытылған табиғи газ зауыттары әдетте олар өндірілетін жерге жақын орналасады. Бұл кезеңде ең маңызды элемент СТГ-ны міндетті түрде іске асырумен аса күрделі технологиялық талаптармен сақтау болып табылады. Крио цистерналары қалыптыдан ерекшеленетін температурасы бар заттарды сақтауға арналған Дьюар ыдыстары принципі бойынша жасалған. Мұндай ыдыстардағы негізгі элемент - қос қабырғалар. СТГ сақтауға және тасымалдауға арналған крио цистерналарды теңіз танкерлерінде немесе арнайы көліктерде орналастыруға болады. Темір жол тасымалы үшін формада арнайы вагондар қолданыладыкриотанк.

Егер СТГ регазификациядан өткен болса, ол тұтынушыға классикалық газ құбыры арқылы жіберіледі.

Қайсысы жақсы?

СТГ тасымалдау технологиялары бірнеше мың километрден асатын ұзақ қашықтыққа кәдімгі құбырға қарағанда тиімдірек екені бұрыннан есептелген.

Ресейде СТГ өндірісіне ең көп алаңдайтын компания Газпром. Оның жетекші сарапшыларының пікірінше, ресейлік СТГ қазірдің өзінде құбыр әдісіне қажетсіз бәсекелес бола бастады. Дәлелдердің бірі - сол Yamal LNG бойынша пайдалы қазбаларды өндіруге экспорттық баж салығы мен салықтың болмауы. Бұл жағдай «бюджет тиімділігін жоғалту» деп аталады.

Президент Владимир Путин ымырашыл шешім тапқан сияқты. Ол сондай-ақ ресейлік көгілдір отынның екі түрі арасындағы бәсекеде жақсы ештеңе көріп тұрған жоқ. Бұл ретте қоғамдық көлікті отынның жаңа түрі – табиғи газға қайта құру үшін еліміздің ішкі нарығында СТГ технологияларын ілгерілету қажет. Автобустардан басқа Ресейде СТГ тұтынушылары көп, негізінен газ құбырлары жоқ және болмайды да шалғай аудандардың тұрғындары.

Орыс СТГ

Сахалин-2 және Ямал СТГ Ресейде 2018 жылы жұмыс істеп тұрған екі газды сұйылту зауыты. Бірінші және ең көне кәсіпорын - Сахалин зауыты, ол Shell, Mitsubishi және Mitsui компанияларына тиесілі, ал бақылау пакеті Газпромға тиесілі.

Мұнай және ілеспе газ өндіру, жәнеСТГ өндіру де өнімді бөлу туралы арнайы келісімнің шарттары бойынша жүзеге асырылады. СТГ зауыты 2009 жылы іске қосылды, ол осы профилдегі бірінші ресейлік кәсіпорын болды.

Кіші іні - Новатекке тиесілі екінші зауыт. Бұл ең басынан сұйытылған газды экспорттауға бағытталған Yamal LNG жобасы. Оның аясында жылдық жалпы сыйымдылығы 58 миллион тоннаға дейін жететін бес жүк тиеу терминалы салынып, пайдалануға беріледі.

АҚШ газы

АҚШ қысқартылған газ технологиясының отаны ғана емес, сонымен қатар өзінің шикізат қорынан СТГ ең ірі өндірушісі болып табылады. Сондықтан Дональд Трамп әкімшілігі елді әлемдегі басты энергетикалық державаға айналдыру үшін амбициялық Американың бірінші энергетикалық жоспарын іске қосқан кезде, бұған жаһандық газ платформасындағы барлық ойыншылар назар аударуы керек.

АҚШ-тағы мұндай саяси бұрылыс күтпеген жағдай болды. АҚШ республикашылдарының көмірсутектерге қатысты ұстанымы анық және қарапайым. Бұл арзан энергия.

АҚШ СТГ экспортының болжамдары мүлде басқаша. Сауда «газ» шешімдеріндегі ең үлкен интрига ЕО елдерінде дамып жатыр. Біздің алдымызда «Солтүстік ағын 2» арқылы ресейлік «классикалық» газ бен американдық импорттық СТГ арасындағы ең күшті бәсекелестіктің суреті ашылады. Көптеген Еуропа елдері, соның ішінде Франция мен Германия қазіргі жағдайды Еуропадағы газ көздерін әртараптандырудың тамаша мүмкіндігі деп санайды.

Азия нарығына келетін болсақ, АҚШ пен Қытай арасындағы сауда соғысы қытай энергетиктерінің импорттық американдық СТГ-дан толық бас тартуына әкелді. Бұл қадам ресейлік газды құбырлар арқылы Қытайға ұзақ уақыт және үлкен көлемде жеткізу үшін үлкен мүмкіндіктер ашады.

LNG пайдалану кезіндегі қауіпсіздік

Өнеркәсіптің көптеген салаларындағы қауіпсіздік қызықсыз әдетке айналды. Бұл көзқарас сұйытылған газды өндіруге, сондай-ақ «газ» сөзімен байланысты барлық нәрсеге қатысты емес.

Негізгі қауіптер газдың жалпы тұтанғыштығымен байланысты. СТГ-ның жанғыштығы, әрине, төменірек. СТГ қауіпсіздігі ережелері СКГ-ның төгілуіне және булануына бағытталған. Егер, мысалы, басқа тығыздығы бар жаңа газ СТГ цистернасына құйылған болса (бұл орын алады), сұйықтықтар араласпай-ақ бөлінуі мүмкін. Бұл жағдайда тығызырақ газ сұйықтықтардың тәуелсіз айналымы бар екі қуыстың пайда болуымен түбіне шөгеді. Конвективтік алмасу кезінде сұйықтықтар ақырында араласады. Егер ол тез пайда болса, стратификация басталады: СТГ тез және көп мөлшерде буланады. Бұған жол бермеу үшін бақыланатын араластыруға арналған арнайы құрылғылар және резервуарларды толтырудың арнайы әдістері қолданылады.

СТГ артықшылықтары: Түйіндеме

Ішкі нарықта СТГ пайдаланудың артықшылықтарынан бастаңыз. Қазандықтарда сұйытылған газды пайдалану отынның ең оңтайлы түрі болып табылады: ең жоғары калориялық құндылық, максималды тиімділік және өте қалыпты құны, сайып келгендемазуттан да үнемді болып шықты.

LNG логистикасы әртүрлі конфигурациядағы крио цистерналар түріндегі СТГ тасымалдау құралдарының жақсы дамыған өндірісінің арқасында кез келген локализацияның қазандықтарымен, соның ішінде ең шалғайдағы пункттермен оңай байланыстырылады.

СТГ көмірге немесе мазутқа қарағанда тиімдірек жағылатындықтан, атмосфераға зиянды шығарындылар аз болады: түтін газдарының құрамында қатты бөлшектер немесе күкірт қосылыстары жоқ.

СТГ экспорты және әлемдік энергия нарығының дамуы тұрғысынан СТГ және оны өндіру әлемнің ең ірі экономикалары, соның ішінде Франция, Оңтүстік Корея, Испания және т.б. үшін барған сайын басым факторға айналуда. Негізгі сұйытылған газдың әлемдік тұтынушысы - Жапония, оның газ импорты 100% СТГ құрайды.