Cseppfolyósított földgáz (LNG): termelés, tárolás, szállítás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A modern globális energiapiac rendkívül ingadozó. Óriási mennyiségű hírt és meglepetést hoz. A leginkább „meglepetés” természetesen az új technológiák. Ide tartozik elsősorban a palaforradalom és minden, ami a cseppfolyósított földgázzal (LNG) kapcsolatos.

Az LNG-ágazat technológiáit és folyamatait szorosan figyelik az üzleti és politikai közösségek szerte a világon. A nagy világpolitika tektonikus eltolódásai olykor az energiatermelés és a logisztika technológiai fejlődésének köszönhetők.

LNG technológia

A cseppfolyósított gázt földgázból két fizikai eljárással nyerik: sűrítéssel és hűtéssel. A végső esetben a cseppfolyósított gáz térfogata hatszázszorosára csökken.

A technológiai folyamat többlépcsős. Mindegyik szakasz 5-10-szeres tömörítés, majd hűtés és áthelyezés a következő szakaszba. Amikor az elsőből az utolsó előtti szakaszba lépünk, a gáz gáz marad. Folyadékká csak a végén váliklépések. Egy tonna LNG-gáz előállításához körülbelül másfél ezer köbméter földgázra van szükség.

A kompressziós és hűtési technológiai szakaszok jelentős energiaköltséget igényelnek, a cseppfolyósított gáz teljes mennyiségének akár 25%-át is.

Gyártási árnyalatok

LNG-üzemek különböznek a működésük során alkalmazott fizikai folyamatok természetében:

• gáz;
• turbó-expander;
• turbina-örvény stb.

Ma két feldolgozási módszert használnak a világon:

1. Gáz kondenzációja vagy összenyomása állandó nyomás mellett. Ez a módszer a magas energiaköltségek miatt már nem tartozik a hatékonyak közé.
2. Hőcsere-módszerek hűtők vagy fojtószelepek használatával a gázhőmérséklet változása alapján.

Az LNG-gáz előállításának egyik legfontosabb technológiai követelménye a hőszigetelő és hőcserélő berendezések kiváló minősége.

Ha a cseppfolyósított gáz előállítási folyamatának egészéről beszélünk, akkor az négy kötelező és egymást követő szakaszból áll:

1. Gáztermelés fúrótornyokból, csővezetékes szállítás a cseppfolyósító üzembe.
2. Gázcseppfolyósítás, LNG tárolása speciális létesítményekben.
3. LNG szállítása tartályhajókra vízi szállítással.
4. LNG kirakodás a terminálokon, tárolás, újragázosítás és kiszállítás a fogyasztóhoz.

LNG gáztulajdonságok

A cseppfolyósított gáz fizikai tulajdonságai egyedülállóak. Ő vezetmaga nagyon szelíd: tiszta formájában nem ég és nem robban fel. Ha normál hőmérsékletű nyílt térbe helyezik, az LNG csendesen párologni kezd, és levegővel keveredik.

A gyulladás lehetséges, de csak meghatározott gázkoncentrációnál a levegőben: 4,4-17%. Ha a levegő LNG-tartalma 4,4% alatt van, a meggyulladandó gáz mennyisége túl kicsi lesz. Ha a levegőben lévő gáz koncentrációja meghaladja a 17%-ot, akkor nem lesz elegendő oxigén a láng számára. Ez az alapja a visszagázosítási folyamatnak. A párologtatás egyszerűen oxigén, azaz levegő nélkül történik.

LPG-logisztika

Az LNG szállítási technológiái dinamizmusukat és fejlődésüket tekintve semmiben sem maradnak el a termelési módszerektől. Ha például értékeljük a modern tengeri hajókat esztétikai és formatervezési szempontból, akkor a tengerjáró hajók egyáltalán nem nyernek. A hófehér cseppfolyósított gázt szállító tartályhajók nyernek, méretükben, változatosságukban és egyedi kialakításukban lenyűgözőek.

A cseppfolyósított földgázt előállító üzemek általában a termelésük helyének közelében helyezkednek el. Ebben a szakaszban a legfontosabb elem az LNG tárolása a legkomolyabb technológiai követelményekkel, azok kötelező megvalósításával. A kriotartályok a Dewar edények elvén épülnek, és a normáltól eltérő hőmérsékletű anyagok tárolására szolgálnak. Az ilyen edények fő eleme a kettős fal. Az LNG tárolására és szállítására szolgáló kriotartályok tengeri tartályhajókon vagy speciális járműveken helyezhetők el. A vasúti szállításhoz speciális kocsikat használnak az űrlaponkriotán.

Ha az LNG már újragázosításon esett át, akkor klasszikus gázvezetéken keresztül jut el a fogyasztóhoz.

Melyik a jobb?

Régóta számítások szerint az LNG-szállítási technológiák jövedelmezőbbek, mint a hagyományos, több ezer kilométert meghaladó távolságokon elhelyezett csővezetékek.

Oroszországban a Gazprom aggódik leginkább az LNG-termelés miatt. Vezető szakértői szerint az orosz LNG már kezdett szükségtelen versenytársa lenni a vezetékes módszernek. Az egyik érv az exportvám és az ásványi anyagok kitermelésére vonatkozó adó hiánya ugyanazon a Yamal LNG-n. Ezt a helyzetet „a költségvetési hatékonyság elvesztésének” nevezik.

Úgy tűnik, Vlagyimir Putyin elnök kompromisszumos megoldást talált. A kétféle orosz földgáz versenyében sem lát semmi jót. Ugyanakkor az LNG-technológiákat népszerűsíteni kell az ország hazai piacán annak érdekében, hogy a tömegközlekedést új típusú üzemanyagra - földgázra - építsék át. A buszokon kívül Oroszországban sok LNG-fogyasztó is van, többnyire olyan távoli területek lakosai, ahol nincs és nem is lesz gázvezeték.

orosz LNG

A Sakhalin-2 és a Yamal LNG két működő gáz-cseppfolyósító üzem Oroszországban 2018-ban. Az első és legrégebbi vállalkozás a szahalini üzem, amely a Shell, a Mitsubishi és a Mitsui tulajdonában van, és az ellenőrző részesedés a Gazprom.

Kőolaj és kapcsolódó gáz kitermelése, illAz LNG-termelés is egy speciális termelésmegosztási megállapodás értelmében történik. Az LNG üzemet 2009-ben helyezték üzembe, ez lett az első ilyen profilú orosz vállalkozás.

Az öccs a Novatek második üzeme. Ez a Yamal LNG projekt, amely kezdettől fogva a cseppfolyósított gáz exportjára összpontosított. Ennek keretein belül öt rakodóterminál épül, melyek éves összkapacitása akár 58 millió tonna is lehet.

USA gáz

Az Egyesült Államok nemcsak a csökkentett gáztechnológia hazája, hanem a legnagyobb LNG-termelője is saját nyersanyagából. Ezért amikor a Donald Trump-adminisztráció elindította az ambiciózus Amerika első energiatervet, hogy az országot a világ fő energiahatalmává tegye, erre a globális gázplatform minden szereplőjének figyelnie kell.

Ez a fajta politikai fordulat az Egyesült Államokban nem volt nagy meglepetés. Az amerikai republikánus álláspont a szénhidrogénekkel kapcsolatban világos és egyszerű. Ez olcsó energia.

Az USA LNG-exportjára vonatkozó előrejelzések nagyon eltérőek. A legnagyobb intrika a kereskedelmi "gáz" döntések terén az EU országaiban fejlődik. Előttünk az Északi Áramlat 2-n keresztüli orosz „klasszikus” gáz és az amerikai importált LNG közötti legerősebb verseny képe bontakozik ki. Számos európai ország, köztük Franciaország és Németország, a jelenlegi helyzetet kiváló lehetőségnek tekinti az európai gázforrások diverzifikálására.

Ami az ázsiai piacot illeti, az USA és Kína közötti kereskedelmi háború ahhoz vezetett, hogy a kínai energiamérnökök teljesen megtagadták az importált amerikai LNG-t. Ez a lépés óriási lehetőségeket nyit meg arra, hogy hosszú időre és hatalmas mennyiségben orosz gázt szállítsunk vezetékeken keresztül Kínába.

Biztonság LNG használatakor

A biztonság sok iparágban unalmas rutinná vált. Ez a hozzáállás semmilyen módon nem vonatkozik a cseppfolyósított gáz előállítására, valamint mindenre, ami a "gáz" szóhoz kapcsolódik.

A fő kockázatok a gáz egészének gyúlékonyságához kapcsolódnak. Az LNG gyúlékonysága természetesen egy nagyságrenddel kisebb. Az LNG biztonsági előírásai az LPG kiömlésére és elpárologtatására összpontosítanak. Ha például egy LNG tartályhajóba új, eltérő sűrűségű gázt öntenek (ez megtörténik), a folyadékok keveredés nélkül szétválhatnak. Ebben az esetben a sűrűbb gáz leülepszik az aljára, és két üreg képződik független folyadékkeringéssel. A folyadékok végül összekeverednek a konvektív csere során. Ha gyorsan bekövetkezik, elkezdődik a rétegződés: az LNG gyorsan és bőségesen elpárolog. Ennek megakadályozására speciális eszközöket alkalmaznak az ellenőrzött keveréshez és a tartályok speciális feltöltési módszereihez.

Az LNG előnyei: Összefoglalás

Kezdje az LNG hazai piaci használatának előnyeivel. A kazánházakban a cseppfolyósított gáz alkalmazása a legoptimálisabb tüzelőanyag: a legmagasabb fűtőérték, maximális hatásfok és nagyon mérsékelt költség, ami végső soronmég a fűtőolajnál is gazdaságosabbnak bizonyul.

Az LNG-logisztika könnyen köthető bármilyen lokalizációjú kazánházhoz, beleértve a legtávolabbi pontokat is, köszönhetően az LNG-szállító eszközök jól kidolgozott gyártásának, különféle konfigurációjú kriotartályok formájában.

Mivel az LNG hatékonyabban ég, mint a szén vagy a fűtőolaj, a légkörbe történő káros kibocsátás minimális: a füstgázok nem tartalmaznak részecskéket vagy kénvegyületeket.

Az LNG-export és a globális energiapiac fejlődése szempontjából az LNG és termelése egyre fontosabb tényezővé válik a világ legnagyobb gazdaságai, köztük Franciaország, Dél-Korea, Spanyolország stb. számára. a cseppfolyósított gáz globális fogyasztója Japán, amelynek gázimportja 100%-ban LNG.