Что такое сжиженный природный газ (СПГ)
Природный газ — это метан, который в своем естественном и неизменном виде транспортируется по трубопроводам. Но там, где трубопровод не проложен и есть потребность в газе, используется СПГ.
Он представляет собой побочный продукт нефтепереработки и включает в свой состав пропан и бутан. В целях транспортировки, в том числе и на дальние расстояния, такой вид голубого топлива охлаждается при температуре -162 градусов по Цельсию. Этот процесс позволяет не только получить газ в жидком виде, но и уменьшить его емкость в 600 раз.
Сжижение происходит на специальных заводских комплексах. В России первый завод по производству СПГ появился только в 2009 году.
Процесс производства
Весь технологический цикл включает в себя несколько этапов:
1. На предварительном этапе поступающий в приемный комплекс газ подвергается фракционной очистке и подготовке к дальнейшему сжижению. Отделяется углеводородный конденсат и пластовая вода. Производится стабилизация давления и температуры.
2. На следующем этапе вещество очищается от метанола, кислых соединений.
3. Осушка глубоких газов от влаги. Если есть необходимость газ очищается от ртути.
4. Затем происходит охлаждение и сжижение газа. Финальную точку в сжижении играет главный криогенный теплообменник.
5. Затем сжиженный газ отправляется в резервуары хранения. Далее, в случае необходимости, по трубам заполняется танкер-газовоз.
Четвертая часть закаченного на первом этапе газа идет на энергетическое обеспечение процесса сжижения. Для этого в комплекс входит такое сооружение как электростанция собственных нужд. А потребляется в процессе производства много электроэнергии, потому что сырье поэтапно охлаждается и давление также увеличивается постепенно ввиду неоднородности состава самого сырья на входе.
Способы хранения сжиженных газов
При хранении СПГ важно обеспечить консервацию его потребительских свойств, поэтому хранение производится в специальных криогенных капсулах. Этот метод называется изотермическим. Хранение происходит при постоянно поддерживаемом давлении, показатели которого близки по значению к атмосферному. Давлению должна соответствовать температура кипения.
Рекомендуемый запас не должен превышать 30-дневный расход топлива. Материалом для резервуаров СПГ служат хладостойкая сталь или железобетон.
Хранилища могут быть наземными и подземными. Первые располагаются на сваях, что обеспечивает хорошую вентиляцию между дном и поверхностью грунта. Подземные углубляются в грунт не менее, чем на 0,2 метра.
Менее используемым на практике вариантом является хранение в форме гидратов, то есть в твёрдом состоянии. Емкость для такого способа называется газгольдер.
Газ – взрывоопасная субстанция, поэтому необходимо соблюдать правила при хранении и транспортировке.
Емкости должны быть полностью непроницаемыми и выдерживать большие нагрузки температуры, веса и давления от сжиженного газа.
Хранится СПГ при низких температурах и под большим давлением. Каждая емкость должна быть снабжена автоматической системой, которая способна непрерывно мониторить состояние резервуара в целом.
Автоматика должна уметь предотвращать следующие ситуации:
· превышение критического уровня заполненности;
· изменение давления выше или ниже проектного;
· предотвращение повышения температурных показателей;
· образование большого количества газа в течение незначительного временного периода.
Исходя из целевого назначения можно выделить следующие виды резервуаров для хранения:
1. Стационарные.
Используются для длительного хранения и являются частью общей системы газификации и хранения газа.
2. Транспортные.
Цель — доставка СПГ до потребителей, по размеру они меньше стационарных.
3. Технологические.
Являются частью производственной цепочки по сжижению газа. Расходование сырья из такого резервуара строится на определённом графике.
Форма емкостей для хранения может быть круглой, горизонтальной, вертикальной, в виде конуса или пулеобразной. Первый вариант наиболее распространен.
СПГ — наиболее экологичный вид топлива, например, по сравнению с углем или нефтью. Сжиженный газ не обладает токсичностью, не провоцирует коррозию в металле. Использование не сказывается негативно на окружающий среде. Наоборот, при сжигании выделяется меньше углекислого газа, чем при сжигании иного вида топлива.
При разливе в воде СПГ не растворяется, а испаряется, потому что обладает меньшей плотностью по сравнению с водой.
Компоненты природного газа используются не только в качестве источника энергии, но применяются для изготовления волокон ткани, пластмассы.
Доля использования трубопроводного газа стала значительно снижаться, наиболее востребованным вариантом стал именно СПГ. Россия как крупный экспортер этого вида топлива не сегодняшний день серьезно отстает по производству именно сжиженного газа. На территории нашего государства сегодня существует всего 4 завода. Крупнейший из них, обеспечивающий львиную долю экспорта — СПГ-завод «Сахалин-2». Второе место занимает ЯМАЛ-СПГ.