Транспортировка природного сжиженного газа: Природный газ и способы его транспортировки. Справка

Содержание

Природный газ и способы его транспортировки. Справка

В настоящее время основным видом транспортировки природного газа является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм.

Чтобы энергетически обеспечить транзит газа по трубопроводу, дополнительно нужен так называемый «технический», или, используя правильный термин, топливный газ, необходимый для работы газоперекачивающих станций.

Для транспортировки газа в сжиженном состоянии используют специальные танкеры — газовозы.

Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом, для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры.

Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В сфере сетевого газа поставщики жестко привязаны к потребителям трубопроводами. И цены на поставки определяются долгосрочными контрактами. Примерно такие же отношения сложились сегодня и в секторе СПГ. Около 90% СПГ тоже реализуется на основе долгосрочных контрактов.

Поставщики СПГ выигрывают за счет экономии на морских перевозках. При благоприятных условиях цена поставки газа танкером может быть ниже цены поставки по газопроводу почти на порядок. Сравнение транспортных расходов с использованием СПГ и газовозов показывает, что при увеличении расстояния транспортировки расходы увеличиваются гораздо более низкими темпами, подтверждая привлекательность нового рынка сжиженного природного газа. Напротив, прокладка как наземных, так и подводных трубопроводов с ростом расстояний увеличивает себестоимость традиционного природного газа гораздо быстрее.

Транспортировка и хранение газа

Развитие газотранспортной системы

«Газпром» создает новые транспортные мощности для поставок газа из новых регионов добычи, расширяет существующие газотранспортные коридоры, диверсифицирует маршруты транспортировки газа.

Как транспортируют природный газ

Приоритетными газотранспортными проектами в настоящее время являются:

СПГ

Что такое сжиженный природный газ

Одной из стратегических задач для «Газпрома» является увеличение объемов сжиженного природного газа (СПГ) в портфеле компании. СПГ — инструмент, который обеспечит «Газпрому» значительное расширение спектра новых доступных рынков и наращивание экспорта.

В рамках наращивания собственного производства СПГ реализуются проекты создания 3-й технологической линии проекта «Сахалин-2» (до 5,4 млн т в год) и «Балтийский СПГ» (10 млн т в год).

Подземное хранение газа

Как хранят газ и что такое ПХГ

Перспективные планы компании предусматривают развитие подземного хранения газа на территории России и за рубежом.

Стратегическая цель развития российских ПХГ — достижение объема суточного отбора газа на уровне 1 млрд куб. м.

Для достижения указанной цели планируется:

  • реконструкция, техническое перевооружение и расширение мощностей действующих ПХГ;
  • создание и развитие пиковых хранилищ в отложениях каменной соли;
  • создание новых ПХГ в регионах, характеризующихся значительными объемами потребления.

На Востоке России планируется создание подземных хранилищ гелиевого концентрата, которые необходимы для решения задачи комплексного освоения месторождений региона.

Задачей развития подземного хранения газа за рубежом является наращивание мощностей ПХГ Группы «Газпром» в зарубежных странах до достижения активной емкости не менее 5 % от годового объема экспортных поставок в срок до 2030 года. При этом приоритет отдается собственным мощностям ПХГ, то есть инфраструктурным объектам с долевой собственностью Группы «Газпром», расположенным за рубежом.

Газовозы и газопроводы — союзники или конкуренты?

Порой перевозку сжиженного природного газа и прокачку его по трубопроводам противопоставляют. Однако мировой, в том числе и российский, опыт показывает — трубопроводы и транспортировка СПГ не конкуренты, а партнеры. Только нужно четко понимать, где какой метод наиболее приемлем и экономически выгоден.

Сжиженный природный газ занимает объем в 600 раз меньший, чем газообразный, при атмосферном давлении. Эта жидкость в два раза легче воды. Но, чтобы природный газ перевести из газообразного состояния в жидкое, его надо охладить до минус 160 градусов. Разумеется, перед этим его нужно очистить от примесей.

Охлаждение газа до такой температуры требует больших затрат энергии — технология сжижения связана с последовательным сжатием и резким расширением газа, в результате чего его температура понижается и он не начнет выпадать в виде росы. Таким образом, на этот процесс уходит примерно 25% всей энергии, заключенной в газе, то есть, если у нас есть 1000 кубометров газа при нормальном давлении, то 250 кубов мы потратим на то, чтобы оставшиеся 750 сделать жидкими.

Это означает, что СПГ в любом случае стоит примерно на четверть дороже, чем газ, который идет по трубам. Да, перекачка тоже стоит денег, но денег стоит и превращение СПГ обратно в газообразную форму, чтобы отправить его потребителям. К тому же надо учесть потери при хранении и транспортировке, чего нет при трубопроводной передаче.

Но почему тогда существует и развивается такой сложный способ транспортировки? Дело в том, что месторождения газа далеко не всегда располагаются достаточно близко к потребителям. Пример Нидерландов, где расположено очень крупное газовое месторождение Гронинген, — скорее тот самый случай, когда исключения подтверждают общее правило.

Например, одним из крупнейших поставщиков СПГ является Катар, а потребителями его газа — Китай, Япония, Индия, страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР). Япония сегодня на сто процентов зависит от сжиженного газа. Можно ли представить себе трубопровод от Катара до Японии? Очень сложно.

Специалисты считают, что чем дальше находится источник газа, тем больше уравниваются транспортировка по трубам и в сжиженном виде. Современные газовозы на маршрутах длиной 2,5–3 тысячи км могут конкурировать с доставкой газа по трубам. Тем более что в мире есть маршруты, где прокладка трубопроводов крайне опасна в связи с возможностью их умышленного повреждения.

Но газовозы — это доставка газа по морю. А потребители могут жить в отдалении от берегов, также в отдалении могут находиться и месторождения газа. А это значит, что выстраивается транспортная цепочка: месторождение — магистральный трубопровод — СПГ-танкеры (магистральный и местный трубопроводы) — потребитель. И здесь уже нет никакой конкуренции — каждый элемент цепочки важен и должен быть оптимизирован под возможности соседнего звена.

Здесь нужно учесть, что СПГ-танкер может принять жидкий газ только на специальном терминале, и выгрузить его он тоже может только на специальном терминале, который произведет регазификацию полученного СПГ. Это ограничивает возможности СПГ-перевозки, и этим она кардинально отличается от перевозки нефти.

Примером такого комплексного решения, объединяющего плюсы каждого из типов транспортировки является газотранспортная система на острове Сахалин. Месторождения газа находятся на шельфе острова в его северной части. Инженерно-геологические условия там далеко не самые лучшие, чтобы строить завод по сжижению природного газа, да и место для терминала СПГ далеко не самое удобное. Поэтому север острова связан магистральным газопроводом с его югом, где в Анивском заливе стоит и завод по сжижению газа и СПГ-терминал. Кстати, для СПГ-танкера, идущего из Японии, путь сокращается более чем на 1000 километров.

Аналогичная система существует и в Европе: такие страны, как Испания, Португалия, Франция, Италия и Греция, имеют развитую систему приема СПГ. При этом Испания имеет магистральные газопроводы, связывающие ее с Францией. И хотя испанцы получают 60% газа в виде СПГ, они имеют также и трубопроводы из Алжира, который является для Испании важным поставщиком газа.

В России уместно взглянуть на проект газопровода «Сила Сибири», который по плану должен доставлять природный газ из месторождений севернее Байкала в Приамурье, откуда он пойдет на экспорт в Китай. Далее газопровод сольется с магистралью Сахалин — Приморье, где во Владивостоке будет работать СПГ-завод, откуда сжиженный газ пойдет потребителям Японии и, возможно, в другие страны АТР. Это пример диверсификации потребителей, которая очень важна поставщикам, не в меньшей степени, чем потребителям важна диверсификация поставщиков.

Например, в то время как Евросоюз ищет все новые пути поставок газа, Россия планирует строительство новых СПГ-заводов: в Ленинградской области, а также у полуострова Ямал. Они также будут своего рода продолжением уже существующих или строящихся магистральных газопроводов. Продажа сжиженного газа позволит выйти на новые рынки в Европе и за ее пределами.

Таким образом, магистральные трубопроводы и транспорт СПГ могут быть необходимыми элементами одной системы добычи и доставки потребителям природного газа. В конечном счете гармонизация доставки приведет к снижению цены для потребителей и соответственно к росту популярности этого энергоносителя.


Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+


Как поставки сжиженного газа из США в Европу повлияют на рынок топлива — Российская газета

США снарядили в путь до Европы первый танкер со сжиженным газом весом 98 тысяч тонн, который должен прибыть в Португалию 26 апреля. «Российская газета» выяснила — зачем Европе понадобилось более дорогое, чем трубопроводное, топливо, а также, как это может отразиться на планах нашего «Газпрома».

Ларчик открывается достаточно просто, объясняет ведущий эксперт Союза нефтегазопромышленников Рустам Танкаев, в основе желания США экспортировать свой сжиженный природный газ (СПГ) на европейский рынок прежде всего стоят геополитические соображения.

«Это своеобразный элемент давления», — говорит эксперт. И добавляет, что по большому счету столь дальние поставки не такие уж выгодные. Например, по объему они не могут быть большими. «Потери при транспортировке достаточно велики, так как он банально испаряется. Подсчитано, что даже на самом лучшем танкере потери по пути в Европу составят около 20 процентов», — подчеркивает Рустам Танкаев.

20 процентов сжиженного газа составляют потери при его транспортировке из США в Европу

Но у СПГ есть плюсы, хоть и сиюминутные. Сейчас так сложилось, продолжает эксперт, что тот газ, который приедет в Европу 26 апреля, будет дешевле, чем трубопроводный газ от «Газпрома». «Цена российского топлива привязана к долгосрочным контрактам, — поясняет Танкаев, — и ценам на нефть полугодовой давности. А по рыночной цене «Газпром» сейчас продает только 15 процентов газа. В то же время цены на СПГ — спотовые, то есть рыночные, можно сказать, сиюминутные. И газ из США в Португалии может быть на 15-25 процентов дешевле». Пока.

Хотя в целом СПГ более дорогой. Ведь услуги танкера стоят дороже, чем пропуск топлива по трубе. Плюс надо добавить процессы сжижения газа перед транспортировкой и регазификации после прибытия танкера в терминал. Так что итоговая цена зависит от транспортного плеча поставки и от механизма ценообразования. Если транспортное плечо увеличивается, то СПГ в любом случае будет дороже. Не выигрывает он конкуренцию и при стабильном курсе доллара или при его резком взлете.

Тем не менее аналитики уже называют СПГ «убийцей» старого доброго топлива из трубы. И его готовы принимать государства, в которые поставить газ по трубе невозможно. Например, уточняет Танкаев, это Япония, сейсмически опасная страна, где ни один трубопровод не проживет и года, будет разрушен очередным землетрясением. Есть вопросы с Южной Кореей.

Еще один важный момент. СПГ не привязан к трубам и его можно направить на любой рынок. «Если танкер вышел в море, а цены, пока он находится в плавании, подскочили, судно можно перенаправить на другой рынок и получить больше прибыли», — объясняет эксперт суть рыночной модели популярности сжиженного природного газа.

При этом, уверен Рустам Танкаев, «Газпром» вполне в состоянии снизить цену на свой газ, так как его себестоимость очень низкая. «На устье скважины она вообще минимальна. А самая большая доля в цене — это транспортные затраты, для того, чтобы компрессоры на трубе работали, на них нужно жечь тот же самый газ. Газа у нас много, месторождения сейчас работают на 60-65 процентов мощности, мы в состоянии производить до триллиона кубов в год».

Однако на пути роста поставок российского газа в Европу стоит целый ряд проблем. Первая, начинает перечислять эксперт, это существующая инфраструктура. «У нас не хватает трубопроводов и заводов по сжижению СПГ. Кроме этого Европа действует в русле своих законов, по которым нельзя приобретать топливо для внутреннего рынка только из одного источника. Более 50 лет назад было принято решение — треть Европа производит сама, треть может покупать у СССР (тогда), а треть — у других источников. Правило действует до сих пор», — говорит Танкаев.

По его мнению, сейчас возникает ситуация, когда Россию действительно могут очень сильно потеснить с европейского рынка. «И это будут не США, а Иран, у которого огромные запасы газа и себестоимость его добычи не выше, чем в России, а транспортное плечо меньше», — предполагает эксперт.

История вопроса

Как получают СПГ

Масштабное производство СПГ (сжиженного природного газа) впервые было налажено в США еще в 1941 году.

А первая танкерная поставка в Великобританию была осуществлена в 1959 году.

Для того чтобы превратить обычный природный газ в сжиженный, его сжимают с одновременным охлаждением, при этом он уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Процесс ступенчатый, и одной из его характеристик является необходимость использовать много энергии — до 25 процентов от ее содержания в первоначальном объеме газа. Впрочем, уже существуют технологии, которые позволяют сэкономить большую часть теряемой энергии.

Транспортировка: индустрия сжиженного природного газа (СПГ)

Наша широкая линейка оборудования поможет вам на любом этапе работы в отрасли сжиженного природного газа: от производства до логистики.

Свяжитесь с нашими специалистами

Полностью безмасляный воздух для чистого и безопасного производства

Подразделение Atlas Copco Rental, занимающееся поставкой оборудования для работы в море, предоставляет азот для проекта по производству трубопроводов в Северном море

Для решения задач по сжижению, хранению, загрузке, транспортировке, разгрузке и регазификации наше оборудование обеспечивает подачу воздуха или азота с заданным давлением, необходимой температурой и требуемой чистотой для заводов, кораблей и трубопроводов.

  • Продувка
  • Осушение
  • Очистка
  • Инертирование
  • Пескоструйная обработка
  • Испытания давлением
  • Проверка на наличие утечек
  • Нанесение покрытий
  • Очистка сточных вод
  • Подача электроэнергии: передвижные дизельные генераторы для работы в случаях отказа источника питания или короткого замыкания

Полностью безмасляные компрессоры для непревзойденной чистоты

И электрические, и дизельные компрессоры сертифицированы по стандарту ISO, что гарантирует отсутствие примесей, независимо от условий эксплуатации.

Эти компрессоры были разработаны для эксплуатации в тех сферах применения, в которых требуется высочайшая степень очистки, а значит они незаменимы для работы в отрасли сжиженного природного газа (СПГ).

Как первая компания, производящая сертифицированный по стандарту ISO безмасляный сжатый воздух, мы гарантируем нулевой риск загрязнения воздуха маслом, а, следовательно, нулевой риск получения поврежденных или небезопасных продуктов и убытков из-за простоя — при любом уровне давления.

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕНДЕНЦИЙ И ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ

Транспорт. Перевозки

http://www.logistika-prim.ru/ 4 432017

вый танкер-газовоз – в 1959 г. для пе-

ревозки СПГ из США в Великобрита-

нию, в 1964 г. – запуск первого в мире

завода по крупнотоннажному сжиже-

нию газа в Алжире. В России первый

завод по сжижению газа был открыт

на о. Сахалин в 2009 г.

Развитие производства по выработ-

ке СПГ объявлено одним из приори-

тетных направлений развития про-

мышленности в России. [8]

Глобальный рынок СПГ уже сейчас

испытывает существенные измене-

ния. Они происходят сразу в несколь-

ких направлениях: во-первых, увели-

чивается потребление газа; во-вторых,

растут объемы переработки газа и его

поставок на международный рынок;

в-третьих, изменяется география гру-

зопотоков и расширяются способы до-

ставки сырья потребителю.

По прогнозам Paul Van Dyck, в бли-

жайшие 20 лет США и Канада увеличат

потребление природного газа почти

вдвое, Европа и Япония ‒ на 75% [6].

В данный момент импортерами СПГ

являются 34 страны, обладающие со-

ответствующей инфраструктурой для

приема СПГ. Основные импортеры –

страны Азиатско-Тихоокеанского реги-

она (Япония, Южная Корея, Китай, Ин-

дия, Тайвань), страны Европы и Юж-

ной Америки, США [1].

По данным Международной груп-

пы импортеров СПГ, за 50 лет го-

довые объемы продаж СПГ вырос-

ли в 110 раз: с 3 млрд до примерно

331 млрд м3.

Рассмотрим основные потоки экс-

порта и импорта СПГ в 2015 г. (рис. 1).

Основными экспортерами СПГ яв-

ляются Катар, Малайзия, Австралия,

Нигерия, Индонезия, Тринидад и То-

баго, Алжир, Россия, Оман, Йемен.

Доставка природного газа с места

добычи потребителю возможна тру-

бопроводным сухопутным и морским

транспортом.

Рынок СПГ стремительно развива-

ется, но для России этот сегмент от-

носительно новый, так как большая

часть российского экспорта осущест-

вляется по трубопроводам [7, 8].

Сегодня в России работает только

один завод по производству СПГ «Са-

халин ‒ 2» – в Сахалинской области

мощностью 9,6 млн т в год, что со-

ставляет не более 5% мирового про-

изводства.

В Баренцевом, Печорском и Карс-

ком морях выявлено более 100 не-

фтегазоперспективных объектов.

Среди них четыре уникальных по за-

пасам газа с конденсатом в Барен-

цевом и Карском морях, два круп-

ных газовых – в Баренцевом, крупное

нефтяное и нефтегазоконденсатное –

в Печорском. В этой акватории недав-

но обнаружено еще четыре нефтяных

месторождения, а в Обской губе ‒ два

крупных газовых. Согласно официаль-

ным оценкам на Баренцево и Карское

моря приходится около 80% ресурсов

углеводородов всего континентально-

го шельфа России. Разведанные запа-

сы природного газа в России превыша-

ют 54 трлн м3 газа [6].

Однако практически все новые

газовые месторождения (Штокма-

новское месторождение на шельфе

Баренцева моря, месторождения

Ямала, Обско-Тазовской губы, Кар-

ского моря и острова Сахалин) нахо-

дятся в районах, чья географическая

удаленность от мест потребления

газового топлива ставит под сомне-

ние экономическую эффективность

строительства магистральных трубо-

проводов, поэтому все большее вни-

мание специалисты уделяют возмож-

ностям производства СПГ [3].

К 2025‒2030 гг. планируется уве-

личение доли российского СПГ

до 15‒16% за счет реализации ряда

новых проектов по производству СПГ.

Проекты СПГ, существующие в на-

стоящее время в РФ [3, 9]:

1. Ямал СПГ. Это будет завод по про-

изводству сжиженного газа с проект-

ной производительностью 16,5 млн

т/год. Строительство ведется в три

очереди по 5,5 млн т/год каждая. За-

вод активно строится, и первая ли-

ния по производству СПГ должна

быть запущена в 2017 г.

2. Владивосток-СПГ ‒ завод по про-

изводству СПГ проектной про-

изводительностью 10 млн т/год

с возможностью дальнейшего

расширения.

3. Балтийский СПГ ‒ завод по про-

изводству СПГ проектной произ-

водительностью до 10 млн т/год.

4. Печора СПГ ‒ масштабный проект,

предполагающий разработку Кум-

жинского и Коровинского место-

рождений Ненецкого автономного

округа, создание газотранспортной

инфраструктуры, строительство

завода по сжижению природного

газа, установки комплексной под

готовки газа (УКПГ), а также отгру-

зочного морского терминала. «Пе-

чора СПГ» будет производить око-

ло 10 млн т СПГ в год.

5. Дальневосточный СПГ (проект

Роснефть/Exxon Mobile). Про-

ектная производительность пер-

вой очереди завода ‒ 5 млн т/год

с возможным расширением в бу

дущем. Ресурсной базой для пер-

вой очереди завода станут за-

пасы НК «Роснефть» в регио-

не, а также запасы консорциума

«Сахалин-1». В настоящее время

в рамках проекта «Дальневосточ-

ный СПГ» ведутся проектно-изы-

скательские работы. Запуск про-

екта планируется в 2018‒2019 гг.

Рисунок 1. Основные потоки экспорта и импорта СПГ в 2015 г.

Источник: The LNG Industry. GIIGNL Annual Report 2016 Edition

Алжир

Австралия

Бруней

Индонезия

Малайзия

Нигерия

Оман

Папуа Новая Гвинея

Катар

Россия

Тринидад и Тобаго

Объединённые

Арабские Эмираты

Импорт

Бельгия

Чили

Китай

Франция

Индия

Япония

Сингапур

Южная Корея

Испания

Тайвань

Турция

Великобритания

Месторождение Завод по

сжижению СПГ

Хранение Хранение

Морская перевозка

танкером

Регазификация

Доставка СПГ

Химики придумали, как быстро «заморозить» природный газ для безопасного хранения и транспортировки

Учёные из Сингапура изобрели способ легко переводить природный газ в удобное и безопасное твёрдое состояние. В таком виде его можно транспортировать в обычных морозильных камерах при атмосферном давлении.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science.

Сегодняшний мир трудно представить себе без природного газа. На нём работают не только газовые плиты и газовые котлы в домах, но и целые электростанции. Всё больше появляется и транспорта, использующего этот самый экологичный из всех видов ископаемого топлива.

Но транспортировка природного газа остаётся большой проблемой. По техническим, экономическим, а иногда и политическим причинам газопровод можно проложить далеко не везде. Поэтому целый ряд стран импортирует газ в сжиженном виде в танкерах-газовозах.

Однако сжижение природного газа – дорогое удовольствие, ведь для этого нужна температура около −160 °C.

К тому же оба способа транспортировки природного газа потенциально небезопасны. При повреждении газопровода или контейнера со сжиженным газом может возникнуть утечка, чреватая взрывом или отравлением людей.

Перспективный метод хранения и транспортировки природного газа – это превращение его в газовые гидраты. В этом случае молекулы топлива как будто помещаются в ловушки из молекул обычной воды. В результате газовая субстанция превращается в твёрдое вещество. В таком виде природный газ абсолютно безопасен и допускает хранение при температуре ненамного ниже нуля и атмосферном давлении.

Однако технология превращения природного газа в газовые гидраты тоже не лишена недостатков. Сейчас для этого используются опасные ядовитые добавки. К тому же и сам процесс образования гидратов довольно медленен.

Решение этой проблемы предложили учёные из Сингапура. Заметим, что 95% электроэнергии в этом маленьком азиатском государстве вырабатывается путём сжигания импортируемого газа, так что для Сингапура подобные исследования весьма актуальны.

Исследователи разработали собственную систему добавок для образования газовых гидратов. Новые присадки малотоксичны. К тому же они обеспечивают отвердевание газа за каких-то 15 минут (это почти в 2,5 раза превышает предыдущий рекорд скорости).

Учёные удостоверились, что получаемые гидраты остаются стабильными при атмосферном давлении и температуре −5 °C. Другими словами, его можно хранить в морозильной камере даже бытового холодильника. Технология перевозки грузов при такой температуре также давно отлажена, ведь мир потребляет огромное количество замороженных продуктов.

Авторы также отмечают, что килограмм природного газа в твёрдом виде имеет почти в 90 раз меньший объём, чем в обычном состоянии. Так что хранение и транспортировка «газового льда» могут оказаться весьма выгодными.

Разработчики уже наладили опытное производство нового продукта мощностью в сто килограммов в сутки. Когда технология будет отлажена, она может изменить рынок природного газа.

К слову, ранее Вести. Ru рассказывали о методе сжигания природного газа без выбросов в атмосферу. Писали мы и о способе экологично сжигать нефтепродукты.

Сжиженный природный газ — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое СПГ?

Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, охлажденный до жидкого состояния ( сжиженный ) при температуре около -260 ° по Фаренгейту для транспортировки и хранения. Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше, чем его объем в газообразном состоянии в трубопроводе природного газа. Этот процесс сжижения , разработанный в 19 веке, позволяет транспортировать природный газ в места, недоступные для газопроводов, и использовать природный газ в качестве транспортного топлива.

СПГ увеличивает рынки сбыта природного газа

Там, где трубопроводы для природного газа невозможны или отсутствуют, сжижение природного газа — это способ перемещения природного газа из регионов добычи на рынки, например, в США и другие страны и обратно. На азиатские страны в совокупности приходится самая большая доля мирового импорта СПГ.

предприятия по экспорту СПГ получают природный газ по трубопроводам и сжижают его для транспортировки на специальных океанских судах СПГ или танкерах .Большая часть СПГ транспортируется танкерами, называемыми танкерами СПГ , в больших бортовых резервуарах с переохлаждением (криогенными). СПГ также транспортируется в меньших по размеру контейнерах, соответствующих требованиям Международной организации по стандартизации (ИСО), которые можно размещать на судах и грузовиках.

На импортных терминалах СПГ выгружается с судов и хранится в криогенных резервуарах для хранения до того, как он будет возвращен в газообразное состояние или регазифицирован . После регазификации природный газ транспортируется по трубопроводам природного газа к электростанциям, работающим на природном газе, промышленным объектам, а также к бытовым и коммерческим потребителям.

Природный газ транспортируется на судах специальной конструкции в виде сжиженного природного газа (СПГ). СПГ — это природный газ, который охлаждается до -260 ° по Фаренгейту, температуры, при которой природный газ становится жидким. Объем жидкости в 600 раз меньше газообразной формы.

Океанский танкер-газовоз

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

В США некоторые электростанции производят и хранят СПГ на месте для выработки электроэнергии, когда спрос на электроэнергию высок, например, в холодную и жаркую погоду, или когда пропускная способность трубопроводов ограничена или недостаточна для удовлетворения возросшего спроса на природный газ со стороны других потребителей. .Этот процесс называется пикового бритья . Электростанции берут природный газ из газопроводов, сжижают его на небольших установках сжижения и хранят в криогенных резервуарах. При необходимости СПГ регазифицируется и сжигается на электростанциях. На некоторых судах, грузовиках и автобусах есть специально разработанные резервуары для СПГ для использования СПГ в качестве топлива.

Пик импорта СПГ в США пришелся на 2007 год

Соединенные Штаты импортировали очень небольшое количество СПГ до 1995 года, а затем импорт СПГ в целом увеличивался каждый год до пика в 2007 году, когда он составил около 771 миллиарда кубических футов (Bcf), что составляет около 17% от общего импорта природного газа.Импорт СПГ сокращался в большинстве лет с 2007 года, поскольку увеличение добычи природного газа в США и расширение сети газопроводов снизили потребность в импорте природного газа.

В 2020 году Соединенные Штаты импортировали около 49,2 млрд куб. Футов СПГ всего из четырех стран. Это был самый низкий показатель с 1996 года и составлял около 2% от общего объема импорта природного газа в США.

  • Тринидад и Тобаго 39,23 млрд куб. Футов 79,7%
  • Нигерия 6.91 млрд куб. Футов 14,0%
  • Норвегия 3,03 млрд куб. Футов 6,2%
  • Канада 0,04 млрд куб. Футов 0,1%

Регазификационный терминал Everett недалеко от Бостона, штат Массачусетс, принимает большую часть импорта СПГ в США, а в 2020 году он получил 60% от общего объема импорта СПГ в США; 95% из Тринидада и Тобаго и 5% из Нигерии. В штатах Новой Англии: Коннектикут, Мэн, Массачусетс, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд и Вермонт могут иметь значительные ограничения на трубопроводы, когда потребность в отоплении существенно возрастает в периоды очень холодной погоды.Импорт СПГ помогает удовлетворить спрос на природный газ в Новой Англии, поскольку в настоящее время регион имеет ограниченные трубопроводные соединения с северо-востоком и другими регионами добычи природного газа США.

Экспортные мощности и экспорт СПГ в США существенно выросли в период с 2016 по 2020 год

США были нетто-экспортером СПГ в 2017-2020 годах (экспорт превысил импорт), в основном из-за увеличения добычи природного газа в США, снижения импорта природного газа по трубопроводам и в виде СПГ, а также увеличения мощности экспортных терминалов СПГ. .

Экспортные мощности США по СПГ увеличились с менее 1 миллиарда кубических футов в день (Bcf / d) в 2015 году до 10,8 Bcf / d в конце 2020 года. В 2015 году общий объем экспорта СПГ из США в семь стран составил около 28 Bcf. В 2020 году экспорт СПГ из США в 40 стран достиг рекордного уровня — около 2390 млрд куб. Футов, а экспорт СПГ составил 45% от общего объема экспорта природного газа США. Около половины экспорта СПГ в 2020 году шло в пять стран.

  • Южная Корея 316,2 млрд куб. Футов 13.3%
  • Япония 287,7 млрд куб. Футов 12,1%
  • Китай 214,4 млрд куб. Футов 9,0%
  • Испания 200,0 млрд куб. Футов 8,4%
  • Соединенное Королевство 160,2 млрд куб. Футов 6,7%

В 2020 году танкеры для перевозки СПГ перевезли почти весь экспорт СПГ из США. Около 0,8 млрд куб. Футов американского СПГ было экспортировано грузовиками в контейнерах ISO в Канаду и Мексику, при этом 99% было отправлено в Мексику.

Иногда, когда цены на природный газ являются для этого благоприятными, Соединенные Штаты реэкспортируют часть первоначально импортированного СПГ.В 2020 году США реэкспортировали около 3 млрд куб. Футов в Аргентину, Бразилию и Южную Корею.

экспортных терминалов СПГ потребляют часть природного газа, доставляемого на объект, для работы оборудования для сжижения. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA), от 15% до 18% объема природного газа, поставляемого на объекты экспорта СПГ, используется для сжижения. 1

Ожидается, что в ближайшие годы экспорт СПГ из США вырастет, так как новые U.S. Объем экспорта СПГ открыт. См. Подробную информацию о существующих и строящихся крупных объектах по сжижению газа в США (XLS).

Последнее обновление: 20 июля 2021 г.

Транспортировка сжиженного природного газа

Рис. 1, Арктическая принцесса, танкер для перевозки СПГ, построенный в 2006 году и принадлежащий Hoegh UK [1] . При 288 м x 49 м [2] , на поверхности этого корабля, если бы он был плоским, можно было бы одновременно сыграть два футбольных матча и хоккейный матч.Обратите внимание на масштаб, посмотрев на буквы, размер которых примерно равен размеру человека.

Транспортировка сжиженного природного газа (СПГ) означает любое перемещение или транспортировку природного газа в жидкой форме. Два основных метода транспортировки СПГ — по трубопроводу и по судну (как корабль на Рисунке 1, обратите внимание на огромные размеры корабля).

Трубопроводы сжиженного природного газа

Сжиженный природный газ эффективно течет по трубопроводам, поэтому является предпочтительным методом транспортировки природного газа.Большая часть инфраструктуры трубопроводов СПГ доставляет СПГ между объектами сжижения и хранилищами, от хранилищ до танкеров и от танкеров до объектов регазификации. СПГ намного плотнее сжатого природного газа (КПГ). Это означает, что при том же объемном расходе можно транспортировать гораздо большее количество газа. Обратной стороной является то, что трубопроводы для СПГ сложно и дорого строить.

Поскольку СПГ требует температуры -160 ° C (-260 ° F) [3] , чтобы оставаться в жидкой форме, в трубопроводы СПГ должна быть включена значительная изоляция, чтобы поддерживать эту низкую температуру и не допускать повторного нагрева. происходит газификация. Обычно это сочетание механической изоляции, например пеностекла и вакуумного слоя [4] . Эта сложная система изоляции делает трубопроводы для СПГ значительно более сложными и дорогими в производстве, чем стандартные трубопроводы для природного газа.

Емкости для сжиженного природного газа

Большая часть мирового экспорта СПГ осуществляется на межконтинентальном уровне, а это означает, что транспортировка СПГ через океан часто требуется. Для этого используется судно для перевозки СПГ или судно для перевозки СПГ, которое транспортирует большие количества СПГ между экспортным и импортным терминалами.Сегодня в отрасли существует несколько типов судов для перевозки СПГ, основной из которых называется танкером для СПГ, как показано на Рисунке 1.

Схема танкера СПГ

Основными компонентами танкера СПГ являются котельная и насосное отделение, двойной корпус для дополнительной прочности, носовые подруливающие устройства и сами резервуары для хранения СПГ. [5] . Как правило, танкер для СПГ состоит из 4 или 5 отдельных резервуаров для СПГ, как показано на Рисунке 2.

Рис. 2. Схема типового танкера СПГ [6]

Список литературы

  1. ↑ Maritime Connector, «9271248 ARCTIC PRINCESS» (2007).[Онлайн]. Доступно: http://maritime-connector.com/ship/arctic-princess-9271248
  2. ↑ http://www.vesselfinder.com/vessels/ARCTIC-PRINCESS-IMO-9271248-MMSI-257739000#ais-data-section, по состоянию на 17 декабря 2014 г.
  3. ↑ Gate Terminal, «LNG Facts», (What is LNG?), 2011. [Online]. Доступно: http://www.gate.nl/en/lng-facts/what-is-lng.html
  4. ↑ PHPK Technologies, «Выбор правильной изоляции» (2008). [Онлайн]. Доступно: http://www.phpk.com/pdf/LNGIndustry2008.pdf
  5. ↑ Discovery LNG, «Судоходство и транспортировка» (прим.д.). [Онлайн]. Доступно: http://www.discoverylng.com/safety/shipping
  6. ↑ Тосака, Wikimedia Commons, «Танкер СПГ (вид сбоку) .PNG» (2008). [Онлайн]. Доступно: http://commons. wikimedia.org/wiki/File:LNG_tanker_(side_view).PNG

Как вы транспортируете природный газ?

2020. 09. 03.

Природный газ — один из важнейших источников энергии в мире. Практически каждой стране он нужен в больших количествах, но количество месторождений природного газа ограничено.Поэтому природный газ должен преодолевать большие расстояния, чтобы добраться до потребителя.

Важно отметить, что природный газ легко воспламеняется, поэтому для безопасного достижения цели транспортная система состоит из сложной сети трубопроводов. Помимо безопасности важны также скорость и эффективность.

Как вы транспортируете природный газ для выполнения всех этих условий, каковы основные части трубопроводов природного газа и как лучше всего транспортировать природный газ, когда транспортировка по трубопроводу невозможна?

Транспортировка природного газа

Системы природного газа можно разделить на три основные категории:

  • Обработка
  • Транспорт
  • Хранилище

В процессе добычи природный газ обнаруживается, выносится на поверхность и приводится в состояние, пригодное для транспортировки. Если доставка может осуществляться с помощью международных трубопроводов, то некоторые компоненты необходимо удалить из природного газа, прежде чем его можно будет безопасно доставить в магистральные трубопроводы высокого давления.

Первый компонент, который необходимо удалить, — это жидкие углеводородные газы (HGL), но обычно он включает несколько других компонентов, таких как масло, вода и другие примеси, такие как сера, гелий, азот, сероводород и диоксид углерода.

Но что происходит, когда транспортировка по трубопроводу невозможна? Затем природный газ обычно транспортируют в сжиженном состоянии.Например, в регионах, которые находятся слишком далеко от мест добычи газа и нет соединительного трубопровода, но где созданы условия для автомобильного и водного транспорта. В этом случае вместо трубопроводов они доставляются на грузовые суда, так как СПГ можно очень хорошо и эффективно транспортировать по морю. Из одного кубометра сжиженного природного газа после регазификации получается около 600 кубометров природного газа в нормальных условиях.

Существенное отличие от природного газа, транспортируемого по трубопроводам, заключается в том, что при температуре хранения определенные компоненты (вода, углеводороды, углекислый газ, ртуть) замерзают до твердого состояния: они должны быть почти полностью извлечены из сжиженного газа.В остальном все остальное такое же, как и в случае с природным газом, транспортируемым по трубопроводам в газообразном состоянии.

СПГ означает «сжиженный природный газ». По составу он почти такой же, как и природный газ в традиционном понимании — только в охлажденном виде. Это означает, что он имеет температуру -162 ° C и его плотность ниже, чем у воды.

Это означает, что его следует хранить не так, как обычный природный газ. Как хранится природный газ? Больше информации здесь.

Но в большинстве случаев он по-прежнему транспортируется по международным трубопроводам.

Газопроводы природного газа

Есть три типа трубопроводов:

  • система сбора
  • международная трубопроводная система
  • распределительная система

Система сбора состоит из трубопроводов малого диаметра, работающих под низким давлением. Он транспортирует сырой природный газ от устья скважины на перерабатывающий завод. Если в природном газе есть компоненты, которые необходимо удалить (например, сера, сероводород, двуокись углерода), необходимо установить специальный сборный трубопровод, который не вызывает коррозии.

В некоторых регионах и странах, помимо международных трубопроводов, есть также внутригосударственные трубопроводы, но технические и эксплуатационные детали по существу те же.

Это означает, что когда природный газ поступает в конечные точки (где он будет использоваться), он течет в трубопроводы меньшего диаметра, называемые магистральными. Это трубопроводы среднего размера, которые меньше, чем международные трубопроводы природного газа, но больше, чем трубопроводы, идущие непосредственно к домам и зданиям.

Компоненты трубопровода

Длина труб может составлять от 5 см до 125 см, в зависимости от их функции.Международная трубопроводная система больше, потому что через нее проходит гораздо больше природного газа.

Собственно трубопровод состоит из:

  • Прочная углеродистая сталь
  • Или высокотехнологичный пластик (если требуется гибкость, универсальность и простота замены)

На каждый трубопровод наносится специальное покрытие, предотвращающее коррозию, поскольку замена намного сложнее и труднее.

Природный газ также находится под давлением.Чтобы он оставался под давлением, вместе с транспортировкой требуется сжатие. Вместе со всей трубопроводной системой есть большие компрессорные станции, обычно расположенные на расстоянии от 60 до 150 км вдоль трубопровода.

Что считается природным газом высокого давления?

Высокое давление означает от 90 до 700 кг на квадратный сантиметр (см2). Поскольку природный газ является горючим материалом, необходимо соблюдать меры безопасности.

Есть детекторы утечек, маркеры (знаки на поверхности, где трубопроводы природного газа проходят под землей), регулярный отбор проб (случайный отбор проб для проверки их качества), тестирование, центры аварийного реагирования и воздушное патрулирование (самолеты, чтобы убедиться, что строительство не ведется. размещать слишком близко к системе трубопроводов).

Заключение

Система транспортировки природного газа — это в первую очередь гигантская международная трубопроводная сеть, состоящая из труб большого, среднего и малого диаметров.

При транспортировке природного газа самым важным фактором является безопасность. Природный газ — это горючий газ, и при неосторожном обращении он может вызвать человеческую катастрофу или стихийные бедствия.

Если транспортировка по трубопроводу невозможна, то природный газ обычно транспортируют в сжиженном состоянии, которое имеет температуру -162 ° C и его плотность ниже, чем у воды.Он называется сжиженным природным газом (СПГ) и транспортируется танкерами.

Казалось бы, у использования природного газа много преимуществ, но есть и недостатки.

Сжиженный природный газ (СПГ) | Министерство энергетики

Сегодня Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем природного газа в мире. Природный газ обеспечивает около 1/3 потребления первичной энергии в Соединенных Штатах, причем его основными видами использования являются отопление и выработка электроэнергии. Хотя большая часть природного газа поставляется в газообразной форме по трубопроводам в Соединенных Штатах, рост международного рынка природного газа привел к использованию природного газа в сжиженной форме, или СПГ.

Основные сведения о СПГ

Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, охлажденный до жидкого состояния при температуре около -260 ° по Фаренгейту для транспортировки и хранения. Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше его объема в газообразном состоянии. Этот процесс позволяет транспортировать природный газ в места, недоступные для трубопроводов.

Сжижение природного газа — это способ транспортировки природного газа на большие расстояния, когда транспортировка по трубопроводам невозможна.Рынки, расположенные слишком далеко от добывающих регионов, чтобы быть подключенными напрямую к трубопроводам, имеют доступ к природному газу благодаря СПГ. В компактном сжиженном виде природный газ может транспортироваться в специальных танкерах на терминалы по всему миру. На этих терминалах СПГ возвращается в газообразное состояние и транспортируется по трубопроводам к распределительным компаниям, промышленным потребителям и электростанциям.

Торговля СПГ

Для крупнотоннажных морских перевозок СПГ загружается на суда с двойным корпусом, которые используются как в целях безопасности, так и в целях изоляции.Как только судно прибывает в порт приема, СПГ выгружается в хорошо изолированные резервуары для хранения, а затем регазируется для входа в трубопроводную распределительную сеть.

СПГ также можно отгружать в меньших количествах, обычно на более короткие расстояния до океана. Растет торговля небольшими партиями СПГ, которые чаще всего производятся с использованием тех же контейнеров, которые используются на грузовиках и в международной торговле, специально оборудованных криогенными резервуарами. Другие маломасштабные виды деятельности по производству СПГ включают в себя сжиженные газы и хранилища, позволяющие компактно удерживать газ до тех пор, пока он понадобится на местных рынках Соединенного Королевства. С. в периоды пикового спроса. СПГ также иногда импортируется или вывозится грузовиками с таких предприятий.

В 2020 году США экспортировали почти 2400 миллиардов кубических футов (Bcf) природного газа в виде СПГ на больших танкерах для СПГ, а также небольшое количество, отправленное в контейнерах или на грузовиках. Всего по состоянию на август 2021 года СПГ из США был доставлен в 40 стран на пяти континентах. США также по-прежнему импортируют некоторое количество СПГ, в основном в Новую Англию, регион страны, ограниченный возможностями трубопроводов и хранилищ.

Роль Министерства энергетики

Министерство энергетики имеет регулирующие обязанности в отношении СПГ. Компании, которые хотят экспортировать природный газ, должны получить разрешение на это в Управлении ископаемой энергии и углерода (FECM) Министерства энергетики США. Закон о природном газе (NGA) требует от Министерства энергетики определять общественные интересы по заявкам на экспорт СПГ в страны, где у США нет действующих соглашений о свободной торговле. Программа регулирования импорта-экспорта природного газа FECM реализуется Отделом регулирования Управления регулирования, анализа и взаимодействия.

В соответствии с NGA существует два стандарта рассмотрения заявок на экспорт СПГ в зависимости от страны назначения. Заявки на экспорт СПГ в страны, с которыми у Соединенных Штатов есть соглашение о свободной торговле (страны ССТ), или на импорт СПГ из любого источника автоматически считаются отвечающими общественным интересам. NGA предписывает Министерству энергетики оценивать заявки на экспорт СПГ в страны, не являющиеся участниками ЗСТ. Министерство энергетики обязано предоставить экспортные полномочия странам, не являющимся участниками ЗСТ, если только Департамент не обнаружит, что предлагаемый экспорт не будет соответствовать общественным интересам или если торговля прямо запрещена законом или политикой.Министерство энергетики принимает меры по долгосрочным заявкам на экспорт СПГ в страны, не являющиеся участниками ЗСТ, после завершения обзора общественных интересов, который включает несколько критериев, включая экономическую и экологическую экспертизу предлагаемого экспорта. Как правило, Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) обладает юрисдикцией в отношении размещения, строительства и эксплуатации объектов для экспорта СПГ в США. В этих случаях FERC проводит оценку воздействия на окружающую среду предлагаемых проектов в соответствии с Законом о национальной экологической политике, а Министерство энергетики США обычно является сотрудничающим агентством в рамках этих обзоров.Получение разрешения Министерства энергетики на экспорт СПГ в страны, не являющиеся участниками ЗСТ, является важным шагом для большинства проектов на пути к финансированию и строительству.

Некоторые компании, получившие разрешение Министерства энергетики на экспорт СПГ, еще не приняли окончательных инвестиционных решений по своим проектам. Строительство крупных объектов занимает годы и стоит миллиарды долларов. Полный список долгосрочных заявок на экспорт СПГ и их текущий статус можно найти в Резюме заявок на экспорт СПГ Министерства энергетики США.

DOE также способствует прозрачности рынка, публикуя отчеты об объемах, направлениях и ценах экспорта СПГ в своем Ежемесячном отчете на СПГ. Первый в истории экспорт СПГ отечественного производства из 48 штатов с нижним числом штатов произошел в феврале 2016 года. Компания Cheniere Energy Sabine Pass Liquefaction, LLC экспортировала первый танкерный груз СПГ с терминала СПГ Sabine Pass в Луизиане с отправкой в ​​Бразилию.

проектов СПГ, имеющих разрешение Министерства энергетики, сообщают Департаменту о своем статусе и ходе строительства два раза в год в виде полугодовых отчетов.Клиенты, желающие приобрести СПГ в Соединенных Штатах, могут связаться с одной из компаний, которая имеет разрешение или запрашивает разрешение на экспорт, как указано в онлайн-кабинете регистрации.

Что такое СПГ

Что такое СПГ?

LNG — это сокращение от Liquefied Natural Gas. Когда природный газ охлаждается на предприятии по сжижению газа примерно до -260 ° F (-161,5 ° C) при атмосферном давлении, он конденсируется в жидкость. Один объем жидкости занимает примерно 1/600 объема природного газа. Тщательная очистка и обезвоживание необходимы для удаления примесей, которые станут твердыми при температурах разжижения.

СПГ состоит почти исключительно из метана. Его вес составляет около 45% от веса воды, поэтому он плавает на воде. СПГ не имеет запаха, цвета, не вызывает коррозии и не токсичен. СПГ НЕ будет гореть как жидкость.

Когда СПГ испаряется, он горит при концентрации примерно от 5% до 15% газа в воздухе. Хотя пары СПГ изначально тяжелее воздуха, после того, как пары СПГ (метан) станут теплее, чем -160 ° F (-106.7 ° C), они становятся легче воздуха и будут подниматься и рассеиваться, а не собираться у земли. СПГ обеспечивает эффективное хранение и транспортировку природного газа и испаряется для использования потребителями.

Емкости для хранения СПГ

СПГ обычно хранится в надземных резервуарах большого объема с низким давлением (менее 5 фунтов на квадратный дюйм). Бак имеет двойные стенки, внешнюю стенку из углеродистой стали и внутренний бак из никелевой стали. Внутренние резервуары из никелевой стали используются, потому что обычная сталь слишком хрупка для использования в прямом контакте с криогенным СПГ.Резервуары разделены большим слоем изоляции, помогающей поддерживать криогенные температуры.

Меньшие резервуары для СПГ, обычно менее 70 000 галлонов, хранят СПГ в резервуарах с двойными стенками с вакуумной рубашкой и внутренней стенкой из алюминия с более высоким давлением (до 250 фунтов на квадратный дюйм манометра).

Дополнительная изоляция обеспечивается большой плотиной или добавлением третьей внешней бетонной стены резервуара.

Несмотря на эффективную изоляцию, тепло все же проникает в бак.Это вызывает «выкипание» небольшого количества верхней части СПГ. Это сохраняет СПГ холодным за счет процесса, называемого «автоохлаждение». Небольшие количества СПГ постоянно кипят и удаляются из резервуара. Холодный пар нагревается и отправляется на обслуживание потребителей газа.

Грузовики на СПГ

Прицепы

для СПГ, как и резервуары для хранения СПГ, представляют собой прицепы с двойными стенками с вакуумом и изоляцией между внешним (углеродистая сталь) и внутренним (алюминиевым) резервуаром для поддержания низкой температуры. Прицепы имеют длину примерно 42 или 48 футов (похожи на другие топливные прицепы) и содержат от 11 000 до 13 000 галлонов СПГ.

Помимо использования для транспортировки СПГ, трейлеры для СПГ могут быть подключены к мобильным испарителям для обеспечения временной подачи, когда это необходимо для эксплуатации и технического обслуживания трубопроводов или других непредвиденных обстоятельств. Они использовались много раз по всему Коннектикуту во время плановых строительных и ремонтных работ.


Временное обслуживание СПГ в Винстеде, Коннектикут

Виды объектов

Есть множество типов объектов СПГ.

  1. экспортных терминалов СПГ (также известных как терминалы сжижения) — принимают природный газ с газовых месторождений, сжижают (охлаждающий) газ в СПГ, хранят в резервуарах для хранения СПГ, загружают СПГ в танкеры для СПГ.

  2. Терминалы для приема или импорта СПГ (также известные как испарение регазификационных установок) — принимают СПГ из танкеров для СПГ, хранят его, превращают в природный газ и отправляют по трубопроводу или перевозят в жидком виде.

  3. Установки для снятия пиковых нагрузок на СПГ — используются, чтобы «сбить пик» потребности в самый холодный день, обеспечивая дополнительную подачу газа.Получать природный газ из трубопровода, сжижать его до СПГ (или получать импортный СПГ), хранить СПГ в теплую погоду, преобразовывать его в природный газ для использования потребителями в холодную погоду.
  4. Объекты базовой нагрузки СПГ — используются для круглогодичной подачи

  5. Спутники СПГ — небольшие резервуары, которые принимают СПГ на грузовиках, хранят его в теплую погоду и превращают в природный газ во время пикового спроса

  6. Временные сооружения для СПГ — используются для обеспечения поставок во время плановых строительных и ремонтных работ или в случае чрезвычайных ситуаций с поставками.

Цистерны для СПГ в Коннектикуте — все установки по очистке пиков

  1. Connecticut Natural Gas (CNG) (слева) и Southern Connecticut Gas Company (SCG) (через свою дочернюю компанию Total Peaking Services (TPS)) (справа). У каждого завода есть большой резервуар — внутренний резервуар из 9% никелевой стали — 96 футов 11½ дюймов в высоту, внешний резервуар из углеродистой стали — 101 футов 9 дюймов в высоту и 173 футов 4 дюйма в диаметре. Каждый резервуар вмещает 348000 баррелей жидкости (14.6 миллионов галлонов), что эквивалентно 1,2 миллиарда кубических футов газа. Каждый резервуар окружен дамбой для удержания СПГ в случае отказа. Объекты могут производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для дальнейшего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на площадку автотранспортом.
  2. Янки Газ д / б / у Eversource Energy. Он имеет большой резервуар (слева) — внутренний резервуар из 9% никелевой стали — 146 футов в диаметре и 117 футов в высоту, внешний резервуар из бетона с футеровкой из углеродистой стали — 150 футов в высоту и 158 футов в диаметре. Резервуар вмещает 348 000 баррелей (14,6 миллиона галлонов) жидкости, что эквивалентно 1,2 миллиарда кубических футов газа. Из-за бетонного внешнего резервуара (окружающего резервуар с двойными стенками) нет необходимости в большой дамбе. Установка может производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для дальнейшего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на площадку автотранспортом. Первоначальное заполнение в основном было выполнено путем перевозки жидкости (справа).

  3. Департамент коммунальных услуг города Норвич имеет небольшой (55 000 галлонов) спутник СПГ с испарителями для преобразования жидкости обратно в газ.

  4. Юрисдикция по обеспечению безопасности для всех объектов СПГ внутри штата (CNG, Yankee, Norwich) находится в ведении PURA, находящегося в ведении Группы безопасности газопровода. Инспекции безопасности на межгосударственных объектах в Коннектикуте (SCG-TPS) проводятся Отделом безопасности газопроводов, но правоохранительные органы возложены на Управление безопасности трубопроводов и опасных материалов Министерства транспорта США.

Последнее обновление содержимого: май 2021 г.

Транспортировка природного газа — обзор

10.4.1 Фильтрация газ-твердое тело

Фильтрация газа — обычная операция для множества применений:

Двигатель для тяжелых условий эксплуатации

Впускное отверстие газовой турбины

Транспортировка природного газа

Отопление, вентиляция и воздух кондиционирование (HVAC)

Контроль загрязнения воздуха

Промышленный воздух

Фильтрация газа удаляет твердые частицы с помощью четырех различных механизмов сбора.Это (1) инерционное столкновение, (2) перехват, (3) диффузия и (4) электростатическое притяжение (рис. 10.4). Первые три из этих механизмов применимы в основном к механическим фильтрам и зависят от размера частиц.

Рисунок 10.4. Механизмы фильтрации газа [15].

Удар и захват являются основными механизмами улавливания частиц размером более 0,2 мкм, а диффузия преобладает для частиц размером менее 0,2 мкм. Комбинированный эффект этих трех механизмов сбора дает классическую кривую эффективности сбора, показанную на рис.10.5.

Рисунок 10.5. Эффективность фильтрации газа в зависимости от механизма сбора и размера частиц [15].

Пряжа из ПТФЭ, войлок и микропористые расширенные мембраны обеспечивают превосходную термостойкость, хорошую химическую стойкость, низкий перепад давления и высокую эффективность удаления. Фильтрующие материалы из ПТФЭ используются там, где встречаются экстремальные химические и термические условия, такие как сжигание отходов, системы, работающие на мазуте, плавильные установки для цветных металлов, шламовые горелки, производители сажи, очистители газообразного хлора для производства ПВХ и т. Д.Фильтрующие материалы из игольчатого войлока из минерального волокна и стекловолокна используются в диапазоне температур от 180 до 300 ° C. Они обнаруживаются при обеспыливании газов из электроплавильных печей и замене электрофильтров в котельных и электростанциях [16].

Без корки на поверхности фильтра обычные фильтрующие материалы редко способны эффективно улавливать мелкие частицы. В конце концов, со временем происходит засорение среды и выбросы в атмосферу, поскольку отдельные частицы пыли проникают внутрь и за пределы фильтрующей среды (рис.10.6). В ламинированных фильтрах ePTFE используется методика «поверхностной фильтрации». Поверхность ePTFE действует как контактная площадка, и из-за ее микропористой структуры с миллионами пор на квадратный сантиметр даже субмикронные частицы захватываются на ее поверхность. На рис. 10.7 показан ряд фильтрующих материалов, включая гибридный материал с диапазоном размеров пор, определяемым количеством волокон в 1 см 2 . Мембрана из ePTFE имеет самые маленькие поры (рис. 10.7).

Рисунок 10.6. Немембранный фильтр позволяет пыли проникать внутрь фильтрующего материала и увеличивать перепад давления [17].

Рисунок 10.7. Сравнение размеров пор различных материалов фильтрующих материалов [18].

Подложка является просто опорой и не играет никакой роли в процессе фильтрации. Образование пылевого корка не является производственным требованием, поэтому фильтр можно очистить более эффективно. Поддерживается стабильный перепад давления, как показано на рис. 10.8. Следовательно, поверхностная фильтрация может продлить срок службы фильтра. Кроме того, он обеспечивает значительную экономию сжатого воздуха, давления и мощности вентилятора.

Рисунок 10.8. Перепад давления на фильтре для вспененного политетрафторэтилена (Tetratex от Donaldson) и обычного фильтра [10].

Процесс производства ePTFE позволяет изготавливать мембраны со структурой, адаптированной к требованиям приложений. Такие производители, как W. L. Gore, разработали множество мембран из ePTFE для различных применений, как показано на рис. 10.9. Эти варианты, а также строгий процесс изготовления фильтров соответствуют различным требованиям к высокой пропускной способности, долговечности, эффективности, универсальности и прочности.

Рисунок 10.9. Сканирующие электронные микрофотографии мембран из вспененного политетрафторэтилена для изготовления различных фильтров [17].

На рис. 10.10 (см. Также рис. 10.3) показано, как работает газовый фильтр из ПТФЭ. Пыль фильтруется на поверхности мембраны, хотя для фильтрации не требуется образования пылевой корки. Ни одна частица не попадает в покровитель. Можно выбрать мембрану из ePTFE, способную к субмикронной фильтрации. Этот тип фильтра продемонстрировал как высокую эффективность улавливания в широком диапазоне условий системы, так и долговечность.Реверсирование потока газа с помощью чистого воздуха очищает грязный фильтр. Практически вся пыль падает с поверхности мембраны. Гидрофобный характер ePTFE позволяет удалять с поверхности фильтра даже влажные пылевые корки.

Рисунок 10.10. Схема работы вспененного политетрафторэтилена при нормальной эксплуатации и очистке [17].

В примере в таблице 10.1 показано сравнение обычного фильтра и фильтрующего материала ePTFE Tetratex (производства Donaldson) в процессе финишного фрезерования цемента.Фильтр ePTFE улучшает воздушный поток примерно на 10%. Там, где другие параметры системы приемлемы, использование фильтра ePTFE значительно снижает стоимость тонны продукта и увеличивает производительность мельницы.

Таблица 10.1. Сравнение фильтрующих материалов в процессе цементной чистовой мельницы [10,11]

Пример Обычные фильтрующие материалы — энергопотребление Tetratex — энергосбережение
Производство 24/7 × 8000 ч 24/7 × 8000 ч
Привод 2.4 МВт 2,4 МВт
Объем воздуха 150 000 AM 3 / ч 165 000 AM / ч
Пыль 750 об / Нм 3 (78,1 т / ч) 750 г / Нм 3 (85,9 т / ч)
Текущие среды Обычный войлок Войлок Tetratex
Фильтр DP 200 мм вод. до 30.73 кВт · ч / тонна цемента по цене 0 евро. 10 / кВт · ч 3,073 евро / тонна цемента с производством 624 800 т / год Выше соответствует 27,94 кВт · ч / тонна цемента при 0 евро. 10 / кВт · ч = 2794 евро / тонна цемента с производством 687 200 т / год

В воздухе присутствует множество типов загрязнителей. На рис. 10.11 перечислены типы и размеры распространенных загрязнителей. На рис. 10.12 показан выбор метода фильтрации в зависимости от размера твердых частиц. Одной из основных областей применения фильтров из ППТФЭ является рукавный фильтр для дымовых газов и системы сгорания (рис.10.11 и 10.12) по всему миру. Продукты фильтрации из ePTFE могут улучшить работу котлов и систем сжигания (рис. 10.13).

Рисунок 10.11. Общие загрязнители воздуха [19].

Рисунок 10.12. Выбор метода фильтрации в зависимости от размера твердых частиц [20].

Рисунок 10.13. Примеры фильтров из вспененного политетрафторэтилена для рукавных фильтров — GORE-TEX [17].

Фильтровальные мешки, изготовленные с мембраной из ePTFE (BHA-TEX), доступны с различными тканями основы для удовлетворения конкретных требований вашей системы (рис.10.14 и таблица 10.2). Доступное разнообразие позволяет выбрать ткань-основу, наиболее подходящую для производственной среды.

Рисунок 10.14. Примеры фильтров из вспененного политетрафторэтилена для рукавных фильтров — BHA-TEX [21].

Таблица 10.2. Сравнение подкладочных материалов для фильтров из расширенного политетрафторэтилена [21]

CAMID (Nomex) a Фильтрующий элемент PulsePleat Системы для рукавных фильтров Clarcor состоят из комбинации гофрированного высокоэффективного фильтрующего материала и внутреннего несущего сердечника (рис. 10.15). Он образует цельный элемент, который вставляется непосредственно в существующие трубные решетки рукавного фильтра. BHA PulsePleat заменяет традиционные фильтровальные рукава и клетки [22]. Некоторые из ключевых преимуществ фильтров PulsePleat включают необходимость меньшего давления сжатого воздуха для импульсной очистки, работу в широком диапазоне температур и областей применения, увеличение площади фильтрации в 2–3 раза, резкое снижение соотношения воздуха к ткани и снижение рабочего давления. дифференциал.

Рисунок 10.15. (A) — (C) Примеры фильтрующих элементов PulsePleat для рукавных фильтров от Clarcor [22].

На рис. 10.16 показан мембранный фильтр из ePTFE для удаления пыли и грязи из окружающей среды. Типы фильтров с более высокими характеристиками называются высокоэффективными улавливающими частицами (HEPA) и воздухом сверхмалого проникновения (ULPA). Пример HEPA-фильтра можно увидеть на рис. 10.17. Мембрана обычно имеет основу из полиэфирного волокна, синтетической целлюлозы или другого нетканого материала. Однако фильтры HEPA доступны с широким спектром материалов основы в зависимости от конечного применения.

Рисунок 10.16. Пример фильтра для удаления частиц грязи [23].

Рисунок 10.17. Пример высокоэффективного улавливающего частицы из вспененного политетрафторэтилена.

HEPA и специальные тесты были разработаны для проверки эффективности HEPA-фильтров [24,25]. Воздушные фильтры должны соответствовать определенным стандартам эффективности — чаще всего тем, которые разработаны Министерством энергетики США (DOE), — чтобы их можно было отнести к HEPA-фильтрам. Стандарт США (DOE-STD-3020-2005) требует, чтобы фильтр HEPA мог удалять 99.97% загрязняющих частиц диаметром 0,3 мкм. В большинстве стандартов также указывается, что фильтры HEPA должны иметь минимальный перепад давления и максимальный воздушный поток во время работы.

Фильтры сверхнизких твердых частиц (иногда называемые пенетрация ) фильтруют более эффективно, чем фильтры HEPA. Фильтры ULPA необходимы для удаления 99,999% или более частиц диаметром ≥0,12 мкм. Возможности фильтров ULPA и HEPA частично совпадают. Очистители воздуха в салоне авиалайнеров, биомедицинская фильтрация воздуха, производство электроники, фармацевтическое производство и фильтры для пылесосов являются одними из важных областей применения фильтров ULPA и HEPA.

Особенно важным применением фильтров HEPA / ULPA является очистка воздуха в определенных медицинских помещениях. Специализированные медицинские процедуры предъявляют различные требования к системам фильтрации и очистки воздуха HVAC в медицинских учреждениях, которые должны постоянно работать с максимальной эффективностью. Обычно это операционные залы, кабинеты амбулаторной хирургии, трансплантация костного мозга, изоляторы, отделения интенсивной терапии, интенсивная терапия и другие помещения [26].

На рис. 10.18 показан фильтр для воздуха в операционной.Это комбинация глубинного и поверхностного фильтров. Фильтр для хирургической фильтрации дыма сочетает в себе предварительный фильтр из микроволоконного стекла и мембрану из ePTFE. Предварительный фильтр из микрофибры улавливает частицы дыма, образующиеся во время хирургического прижигания. Одновременно мембрана из ePTFE обеспечивает барьер для жидкости и микробов [27].

Рисунок 10.18. Хирургический дымовой фильтр от W. L. Gore & amp; Associates (www.Gore.com) объединяет глубинную и поверхностную фильтрацию [27].

В последние десятилетия наблюдается значительный рост фильтрации газа из-за упора на сокращение загрязнения и повышение устойчивости.Согласно Кену Сазерленду [28,29], существует три широких класса фильтров для разделения газа / твердого вещества:

1.

Обработка газового потока внутри процессов и при переходе от одного процесса к другому;

2.

Очистка входных / всасываемых газов, обычно воздуха, для удаления незначительных загрязнений перед такими системами, как двигатели или вентиляция здания; и

3.

Очистка выхлопных газов, в основном воздуха, которые обычно сильно загрязнены пылью и другими газами.

Поток технологического газа обрабатывается на предприятиях химической промышленности и тонкой химии с целью извлечения продуктов, содержащихся в воздухе. Два других класса относятся к очистке воздуха для предотвращения загрязнения, а также предотвращения воздействия вредных материалов на животных и растения.

Очистка природного газа происходит перед сжижением при транспортировке на большие расстояния. Другой — фильтрация углекислого газа перед повторной закачкой под землю для улавливания углерода и связывания. Ожидается, что оба приложения будут расти.

Два класса очистки газа (входящий и выхлопной) можно дополнительно классифицировать по размеру газового потока, хотя это очень неточная классификация, поскольку большинство упомянутых применений сильно различаются по размеру [29]. Это расширение покрывается:

Очистка больших объемов окружающего воздуха, например, воздухозаборников газовых турбин или воздуха, подаваемого в воздухоразделительные установки.

Очистка умеренных объемов окружающего воздуха, например, для систем общей вентиляции и чистых помещений.

Очистка небольших объемов окружающего воздуха, например, воздухозаборников двигателя, салона автомобиля и фильтров кондиционеров, для вентиляции оборудования, для индивидуального дыхания и для использования всасывающих очистителей — плюс бесплатно стоячие воздухоочистители.

Обработка небольших объемов сжатых газов, например, для подачи сжатого воздуха в пневматические системы, системы подводного плавания или подачи медицинского воздуха, включая рециркуляцию.

Переработка больших объемов грязных выхлопных газов, обычно при повышенных температурах и сильно загрязненных пылью и кислыми газами, например выхлопных газов паровых котлов, производство «чистого» твердого топлива, металлургические технологические печи, цементные заводы или нефтеперерабатывающие заводы, некоторые из которых могут включать нагнетание реактивной пыли перед фильтром.

Обработка умеренных объемов грязных выхлопных газов, обычно горячих, например выхлопных газов различных двигателей, но особенно дизельных двигателей, а также сушильных, термообработанных, обезжиривающих и выпечных печей, окрасочных камер и общей заводской вентиляции выхлопы системы, особенно с летучими загрязнителями органическими соединениями.

Обработка небольших объемов потенциально загрязненных выхлопных газов, например, контролируемые вентиляционные отверстия технологической емкости, и газов, рециркулируемых через системы газовой подушки.Эти широкие типы приложений встречаются в промышленности, торговле и, в меньшей степени (по размеру, но не по количеству), в домашнем и институциональном использовании. Соответствующие потребности в фильтрах в значительной степени удовлетворяются с помощью простых частей фильтрующего материала или фильтров типа мешка, кармана, картриджа и панели [29].

Что такое СПГ?

СПГ — это аббревиатура от сжиженного природного газа, образовавшаяся за миллионы лет в результате преобразования органических материалов, таких как планктон и водоросли. Природный газ на 95% состоит из метана, который на самом деле является самым чистым ископаемым топливом. При сжигании природного газа в основном выделяются водяной пар и небольшое количество диоксида углерода (CO 2 ). Это свойство означает, что связанные выбросы CO 2 на 30-50% ниже, чем выбросы, производимые другими горючими видами топлива.


Сжижение как экономичный метод транспортировки и хранения

Природный газ добывается на месторождениях, расположенных преимущественно в таких странах, как Алжир, Норвегия, Катар, Россия, Нигерия и США.Расстояние между этими странами и их рынками означает, что не всегда возможно транспортировать добытый природный газ по газопроводам; В этом случае наиболее простой и экономичный вариант — это отправить его морем в танкерах для перевозки СПГ.

Для обеспечения возможности морских перевозок природный газ охлаждается с помощью цикла охлаждения (сжатие, конденсация, расширение, испарение), который преобразует газ в жидкую форму при -160 ° C: это известно как сжиженный природный газ ( СПГ). СПГ, который в основном состоит из метана (от 85 до 99%), не имеет запаха, цвета, нетоксичен и не вызывает коррозии.

После сжижения очень большие количества сжиженного природного газа могут храниться и транспортироваться на танкерах для перевозки СПГ. Груз перевозится в теплоизолированных цистернах, специально разработанных для поддержания температуры природного газа в жидком состоянии при температуре -160 ° C.

Природный газ — самый легкий углеводород, в котором один атом углерода соответствует 4 атомам водорода (CH 4 ). При его сгорании не выделяется сажа, пыль или дым.Он производит на 30% меньше углекислого газа (CO 2 ), чем мазут, и на 45% меньше, чем уголь, с двукратным сокращением выбросов оксида азота (N0x) и очень низким уровнем выбросов диоксида серы (SO 2 ).

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Ткани Полипропилен Акрил Полиэстер PPS (Torcon / Procon) Fibre PTFE c (тефлон ® )
Максимальная длительная рабочая температура 170 ° F (77 ° C) 265 ° F (130 ° C) 275 ° F (135 ° C) 375 ° F (190 ° C) 400 ° F (204 ° C) 356–500 ° F (180–260 ° C) 500 ° F (260 ° C) 500 ° F (260 ° C)
Истирание Отлично Хорошо Отлично Хорошо Отлично Удовлетворительно Удовлетворительно Хорошо
Хорошо Отлично Хорошо Хорошо Хорошо a Удовлетворительно a Хорошо
Влажное тепло Отлично Отлично Плохо Хорошо Отлично Хорошо Хорошо Хорошо Хорошо Хорошо
Щелочные Отлично Удовлетворительно Удовлетворительно Отлично Хорошо Удовлетворительно Удовлетворительно Отлично
Минеральные кислоты Отлично Удовлетворительно Минеральные кислоты Отлично Хорошо Плохо b Отлично
Кислород (15% +) Отлично Отлично Отлично Плохо Отлично Отлично Отлично