Сжиженный природный газ - характеристики, перевозка, продажа

Природный газ - это ископаемое топливо, состоящее в основном из метана и небольшого количества других углеводородов (этан, пропан, бутан). Он встречается в подземных месторождениях, нередко совместно с нефтяными месторождениями или в виде самостоятельных залежей.

Сжиженный природный газ (СПГ) - это результат искусственного охлаждения и до низких температур (минус 160), что упрощает хранение и транспортировку. Процедура позволяет уменьшить объем в 600 раз.

Как сжижается природный газ?

Добывают природный газ, а сжиженный получают искусственно. На сегодня в промышленности используют разные методы.
Сжижение газа - это процесс, при котором газ переводится из газообразного состояния в жидкое состояние путем снижения температуры до до –162 °C и/или увеличения давления. При сжижении газа объем газа уменьшается в 600 раз, а его молекулы становятся плотнее стабильнее.

Технология сжижения	Принцип	Особенности
AP-SMR™ (единый смешанный хладагент)	Природный газ подается в обработку при относительно высоком давлении и температуре. Он охлаждается поступающим смешанным хладагентом в серии теплообменников. Процесс охлаждения приводит к конденсации природного газа в жидкое состояние.	Используется один смешанный хладагент. Состав подбирается индивидуально. Обычно хладагент состоит из углеводородных соединений, таких как пропан, этилен и метан.
AP-C3MR™ (каскадный хладагент)	В процессе AP-C3MR™ используется каскадная конфигурация, в которой хладагент разделяется на два или большее число отдельных потоков. Каждый поток служит хладагентом для определенного диапазона температур, что позволяет эффективно охлаждать и сжижать природный газ.	Основана на каскадном принципе и использует систему смешанного хладагента с несколькими стадиями.
AP-X™ (высокоэффективный смешанный хладагент)	Сосредоточен на оптимизации методов переохлаждения и стратегий управления хладагентом. Представляет собой усовершенствование AP-C3MR™.	Использует передовые технологии сжатия с помощью компрессоров с интегральным редуктором.
Optimized Cascade	Используются усовершенствованные пластинчатые теплообменники, которые повышают эффективность теплопередачи и уменьшают общий размер и вес системы сжижения.	Разработана компанией ConocoPhillips.
Компактные GTL-установки (Gas to Liquid)	Природный газ подвергается химическим реакциям, в результате которых образуется синтез-газ (состоит в основном из метана и углекислого газа), который, проходя через процесс Фишера-Тропша, превращается в жидкие углеводы с последующей очисткой и переработкой.	GTL-технологии позволяют производить различные виды жидких углеводородов, которые могут использоваться в качестве топлива, смазочных материалов, химических промежуточных продуктов и т.д.
MFC (mixed fluid cascade)	Представляет собой многоступенчатый цикл охлаждения, использующий комбинацию охлаждающих жидкостей для достижения очень низких температур, необходимых для сжижения газа. Включает в себя каскад из нескольких ступеней охлаждения, каждая из которых работает при все более низких температурах. Каждая ступень состоит из компрессора, теплообменника и расширительного клапана.	Рабочие жидкости, используемые в процессе MFC, обычно представляют собой смесь различных хладагентов, выбираемых на основе их термодинамических свойств и диапазонов температур.
PRICO (Process for Reliable and Integrated COmpression)	В основе - процесс SMR (паровой реформинг метана) с помощью пара для получения синтез-газа, который затем проходит очистку и компрессию для сжижения.	Разработан компанией Black & Veatch
DMR (Dual Mixed Refrigerant)	Газ подвергается компрессии, а затем подается в систему охлаждения, в которой имеются две смеси хладагентов. Первичная имеет более низкую температуру кипения, чем газ, который требуется сжижать, вторичная - более высокую температуру кипения.	Обладает высокой гибкостью и способностью адаптироваться к различным условиям и требованиям процесса сжижения газа. Может применяться для разных типов газов и различных производственных масштабов.
Liquefin	Основана на использовании смешанного хладагента, который обеспечивает оптимальное охлаждение газовых смесей до температур сжижения. Сначала газовая смесь подвергается компрессии, чтобы повысить ее давление. Затем смешанный хладагент подается в систему охлаждения, где происходит передача тепла от газовой смеси к хладагенту. Это приводит к охлаждению газа до температуры, необходимой для его сжижения.	Разработан компанией Air Liquide

Как перевозится сжиженный газ?

Метод	Описание	Особенности
Автомобильные газовозы	Большой грузовик, оснащенный цистерной.	Дистанция - до полтысячи километров, цистерны заземлены, оснащены защитой от солнечных лучей, произведены из углеродистой стали или других сплавов, устанавливаются на раму машины или на раму прицепа.
Универсальные танк-контейнеры	Менее функциональная цистерна, которую устанавливают в специальные петли.	Предназначены для транспортировки на большие расстояния, например, оптовым покупателям. Могут перевозиться по железной дороге или морским путем.
Газовые баллоны	Применяют для доставки газа розничным покупателям (домохозяйства, небольшие предприятия)	Перевозятся вертикально и горизонтально, для этого можно использовать погрузчики или транспортировать вручную (тележки, носилки.)
Железнодорожные цистерны	Цистерны обычно имеют двустенные конструкции. Внутренняя цистерна применяется для хранения сжиженного газа, а внешняя оболочка - для обеспечения теплоизоляции и безопасности. Между внутренней и внешней оболочками находится слой утеплителя, который помогает сохранять низкую температуру газа.	Железнодорожные цистерны обычно имеют разгрузочные устройства для сброса газа при достижении пункта назначения, которые позволяют контролировать скорость и направление сброса газа, обеспечивая безопасность и эффективность процесса разгрузки.

Характеристики сжиженного газа

Сжиженный газ в основном состоит из углеводородов пропана (C3H8) и бутана (C4H10), хотя другие газы также могут присутствовать в меньших количествах. Состав может меняться в зависимости от источника и предполагаемого использования:Пропан, имеющий более низкую температуру кипения, часто предпочтителен для более холодного климатаБутан обычно используется в более теплых регионах из-за его более высокого давления пара.

• Пропан, имеющий более низкую температуру кипения, часто предпочтителен для более холодного климата

• Бутан обычно используется в более теплых регионах из-за его более высокого давления пара.
  

Свойства	Детали	Особенности
Температура кипения	Пропана примерно -42°C, бутана - около -0,5°C	Такие низкие температуры кипения позволяют газу легко испаряться, поэтому сжигание протекает проще.
Энергетическая плотность	Высокая (значительное количество энергии на единицу объема)	Это свойство делает его эффективным источником топлива, особенно когда пространство ограничено, например, при транспортировке в переносных канистрах или топливных баках.
Давление	Зависит от температуры (при повышении температуры давление внутри контейнера увеличивается, что приводит к испарению газа)	Хранится под давлением, которое зависит от состава и температуры газа.
Испарение	Испарение сжиженного газа происходит в тех случаях, когда он выходит из контейнера или контролируемо испаряется при использовании.	При повышении температуры давление насыщенных паров увеличивается, что приводит к увеличению скорости испарения.

Правила безопасности при транспортировке и использовании сжиженного газа

Вентиляция	При использовании в помещении для предотвращения накопления потенциально опасных концентраций газа крайне важна надлежащая вентиляция.	Правильный поток воздуха помогает рассеивать утечки газа и снижает риск пожара или взрыва.
Пожарная безопасность	Сжиженный газ очень огнеопасен, поэтому при хранении, обращении и использовании следует соблюдать осторожность. Открытое пламя, искры и другие источники опасности должны находиться вдали от контейнеров с газом.	В местах использования сжиженного газа устанавливаются огнетушители и детекторы дыма.
Обнаружение утечек	Поскольку сжиженный газ не имеет запаха или цвета, его невозможно обнаружить без спецоборудования.	Для своевременного обнаружения утечек обычно используются газовые детекторы и одоранты, поскольку сжиженный газ не имеет запаха и цвета.

Кто продает сжиженный газ?

Доля России на мировом рынке сжиженного газа составляет больше 8% от общего объема. Список российских компаний, обладающих правом на экспорт:

• Газпром;
• Газпром экспорт;
• Газонефтепродукт холдинг
• Роснефть;
• Ямал СПГ;
• Арктик СПГ 1
• Арктик СПГ 2
• Арктик СПГ 3.

На мировом рынке крупнейшим импортером является Катар, доминирующее направление экспорта - страны Азии.

Страна-экспортер	Основные направления экспорта	Доля мирового экспорта
Катар	Азия, Европа	21.93%
Австралия	Азия, Африка	21.26%
США	Азия, Европа	9.52%
Россия	Азия, Европа	8.26%
Малайзия	Азия	7.38%

Применение сжиженного газа

Производство энергии	Электростанции, работающие на СПГ, представляют собой более чистую и эффективную альтернативу традиционным электростанциям, работающим на ископаемом топливе. Использование СПГ помогает снизить выбросы парниковых газов, загрязнение воздуха и зависимость от угля.	СПГ обеспечивает надежность и стабильность источника энергии, поддерживая пиковый спрос и позволяя интегрировать возобновляемые источники энергии в энергосистему.
Транспортная отрасль	Транспортные средства, работающие на СПГ (грузовики, суда, автобусы), имеют более низкий уровень выбросов по сравнению с ТС на традиционных дизельных или бензиновых двигателях.	Использование СПГ помогает снизить выбросы углекислого газа и смягчить последствия загрязнения от автотранспорта. СПГ в особенности подходит для грузоперевозок и морских перевозок на длительные расстояния.
Промышленные процессы	СПГ используется в качестве сырья для производства химикатов, удобрений и синтетических материалов.	Промышленные котлы и печи, работающие на СПГ, обеспечивают более чистый процесс сгорания и более высокую энергоэффективность, что приводит к экономии средств и снижению воздействия на окружающую среду.