Utekočinjeni zemeljski plin (LNG): proizvodnja, skladiščenje, transport

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Sodobni svetovni energetski trg je izjemno nestanoviten. Prinaša ogromno novic in presenečenj. Najbolj »presenetljivo« pa so seveda nove tehnologije. Ti vključujejo predvsem revolucijo iz skrilavca in vse, kar je povezano z utekočinjenim zemeljskim plinom (LNG).

Poslovne in politične skupnosti po vsem svetu pozorno spremljajo tehnologije in procese sektorja LNG. Tektonski premiki v veliki svetovni politiki so včasih posledica tehnološkega razvoja proizvodnje energije in logistike.

tehnologija LNG

Utekočinjeni plin se pridobiva iz zemeljskega plina z uporabo dveh fizikalnih postopkov: stiskanja in hlajenja. Na koncu se utekočinjeni plin zmanjša za šeststokrat.

Tehnološki proces je večstopenjski. Vsaka stopnja je 5-10-kratna kompresija, ki ji sledi hlajenje in prenos na naslednjo stopnjo. Pri prehodu iz prve v predzadnjo stopnjo ostane plin plin. V tekočino se spremeni šele na koncukoraki. Za proizvodnjo ene tone plina LNG je potrebnih približno tisoč in pol kubičnih metrov zemeljskega plina.

Tehnološke stopnje s stiskanjem in hlajenjem zahtevajo znatne stroške energije, do 25% celotne količine utekočinjenega plina.

Nianse proizvodnje

Naprave za UZP se razlikujejo po naravi fizičnih procesov, na katerih delujejo:

• dušilka;
• turbo ekspander;
• turbina-vortex itd.

Danes se v svetu uporabljata dva načina obdelave:

1. Kondenzacija ali stiskanje plina v ozadju stalnega tlaka. Ta metoda zaradi visokih stroškov energije ni več med učinkovitimi.
2. Metode toplotne izmenjave z uporabo hladilnikov ali dušilnih loput, ki temeljijo na spremembah temperature plina.

Ena najpomembnejših tehnoloških zahtev za proizvodnjo plina LNG je visoka kakovost toplotne izolacije in opreme za izmenjavo toplote.

Če govorimo o procesu proizvodnje utekočinjenega plina kot celote, potem je sestavljen iz štirih obveznih in zaporednih stopenj:

1. Proizvodnja plina iz vrtalnih naprav, dostava po cevovodih v obrat za utekočinjanje.
2. Utekočinjanje plina, skladiščenje LNG v posebnih objektih.
3. Pošiljka UZP v tankerje s prevozom po vodi.
4. razkladanje UZP na terminalih, skladiščenje, ponovno uplinjanje in dostava potrošniku.

Lastnosti plina LNG

Fizikalne lastnosti utekočinjenega plina so edinstvene. On vodisam zelo krotko: v svoji čisti obliki ne gori in ne eksplodira. Če ga postavite v odprt prostor pri normalni temperaturi, bo LNG začel tiho izhlapevati in se mešal z zrakom.

Vžig je možen, vendar le pri določeni koncentraciji plina v zraku: od 4,4 do 17%. Če je vsebnost LNG v zraku pod 4,4 %, bo količina plina za vžig premajhna. Če koncentracija plina v zraku preseže 17 %, kisika za plamen ne bo dovolj. To je osnova postopka ponovnega uplinjanja. Izhlapevanje poteka preprosto brez kisika, torej brez zraka.

LPG logistika

Tehnologije za dostavo UZP niso v ničemer slabše od načinov njegove proizvodnje v smislu njihove dinamike in napredka. Če na primer naredimo oceno sodobnih morskih plovil z vidika estetike in dizajna, potem križarke sploh ne bodo zmagale. Zmagali bodo snežno beli tankerji za utekočinjen plin, ki bodo presenetili s svojo velikostjo, raznolikostjo in edinstvenim dizajnom.

Naprave za utekočinjen zemeljski plin se običajno nahajajo blizu mesta, kjer se proizvajajo. V tej fazi je najpomembnejši element skladiščenje UZP z najresnejšimi tehnološkimi zahtevami z njihovo obvezno izvedbo. Cryo rezervoarji so zgrajeni po principu Dewarovih posod, namenjenih shranjevanju snovi s temperaturo, ki se razlikuje od običajne. Glavni element v takšnih posodah so dvojne stene. Krio-cisterne za shranjevanje in transport LNG se lahko nahajajo na morskih tankerjih ali posebnih vozilih. Za železniški promet se v obliki uporabljajo posebni vagonikriotank.

Če je UZP že bil ponovno uplinjen, se pošlje potrošniku po klasičnem plinovodu.

Kaj je bolje?

Že dolgo se je izračunalo, da so tehnologije transporta utekočinjenega zemeljskega plina donosnejše od običajnih plinovodov na dolge razdalje, ki presegajo več tisoč kilometrov.

V Rusiji je Gazprom najbolj zaskrbljen zaradi proizvodnje UZP. Po mnenju vodilnih strokovnjakov je ruski UZP že začel biti nepotrebna konkurenca cevovodni metodi. Eden od argumentov je odsotnost izvozne dajatve in davka na pridobivanje mineralov na istem Yamal LNG. Ta situacija se imenuje "izguba proračunske učinkovitosti."

Zdi se, da je predsednik Vladimir Putin našel kompromisno rešitev. Prav tako ne vidi nič dobrega v konkurenci med obema vrstama ruskega zemeljskega plina. Hkrati je treba na domačem trgu države spodbujati tehnologije LNG, da bi javni prevoz obnovili na novo vrsto goriva - zemeljski plin. Poleg avtobusov je v Rusiji veliko porabnikov UZP, večinoma prebivalcev oddaljenih območij, kjer plinovodov ni in jih tudi ne bo.

ruski LNG

Sakhalin-2 in Yamal LNG sta dve delujoči obratu za utekočinjanje plina v Rusiji leta 2018. Prvo in najstarejše podjetje je tovarna Sahalin, ki je v lasti Shella, Mitsubishija in Mitsuija, kontrolni delež pa pripada Gazpromu.

Proizvodnja nafte in pripadajočega plina, inProizvodnja UZP poteka tudi pod pogoji posebne pogodbe o delitvi proizvodnje. Tovarna LNG je bila zagnana leta 2009, postala je prvo rusko podjetje tega profila.

Mlajši brat je drugi obrat v lasti Novateka. Gre za projekt Yamal LNG, ki je bil od samega začetka osredotočen na izvoz utekočinjenega plina. V njegovem okviru bo zgrajenih in zagnanih pet nakladalnih terminalov z ogromno letno skupno zmogljivostjo do 58 milijonov ton.

ameriški plin

ZDA niso le dom tehnologije zmanjšanega plina, ampak tudi največji proizvajalec UZP iz lastne surovine. Zato, ko je administracija Donalda Trumpa začela ambiciozen energetski načrt America First, da bi država postala glavna energetska sila na svetu, bi morali to upoštevati vsi akterji na svetovni plinski platformi.

Ta vrsta političnega obrata v ZDA ni bila veliko presenečenje. Republikansko stališče ZDA o ogljikovodikih je jasno in preprosto. To je poceni energija.

Napovedi za ameriški izvoz UZP so zelo različne. Največja spletka v trgovinskih "plinskih" odločitvah se razvija v državah EU. Pred nami se odpira slika najmočnejše konkurence med ruskim "klasičnim" plinom preko Severnega toka 2 in ameriškim uvoženim LNG. Številne evropske države, vključno s Francijo in Nemčijo, vidijo trenutne razmere kot odlično priložnost za diverzifikacijo virov plina v Evropi.

Kar zadeva azijski trg, je trgovinska vojna med ZDA in Kitajsko privedla do popolne zavrnitve kitajskih energetskih inženirjev od uvoženega ameriškega LNG. Ta poteza odpira ogromne možnosti za dolgotrajno in v velikih količinah dobavo ruskega plina po plinovodih na Kitajsko.

Varnost pri uporabi LNG

Varnost v mnogih panogah je postala dolgočasna rutina. Ta odnos nikakor ne velja za proizvodnjo utekočinjenega plina, pa tudi za vse, kar je povezano z besedo "plin".

Glavna tveganja so povezana s celotno vnetljivostjo plina kot celote. Vnetljivost LNG je seveda za red manjša. Varnostni predpisi za UZP se osredotočajo na razlitje in izhlapevanje LPG. Če se na primer v tanker za UZP vlije nov plin z drugačno gostoto (to se zgodi), se tekočine lahko ločijo brez mešanja. V tem primeru se bo gostejši plin usedel na dno s tvorbo dveh votlin z neodvisnim kroženjem tekočin. Tekočine se sčasoma zmešajo med konvektivno izmenjavo. Če se pojavi hitro, se začne stratifikacija: LNG hitro in obilno izhlapi. Da bi to preprečili, se uporabljajo posebne naprave za nadzorovano mešanje in posebni načini polnjenja rezervoarjev.

Prednosti LNG: povzetek

Začnite s prednostmi uporabe LNG na domačem trgu. Uporaba utekočinjenega plina v kotlovnicah je najbolj optimalna vrsta goriva: najvišja kalorična vrednost, največji izkoristek in zelo zmerni stroški, kar na koncuizkaže, da je še bolj ekonomičen kot kurilno olje.

LNG logistika je zlahka vezana na kotlovnice katere koli lokacije, vključno z najbolj oddaljenimi točkami, zahvaljujoč dobro razvite proizvodnje transportnih sredstev LNG v obliki krio-cistern različnih konfiguracij.

Ker LNG gori učinkoviteje kot premog ali kurilno olje, so škodljive emisije v ozračje minimalne: dimni plini ne vsebujejo trdnih delcev ali žveplovih spojin.

Z vidika izvoza UZP in razvoja svetovnega energetskega trga postaja UZP in njegova proizvodnja vse bolj prednostni dejavnik za največja svetovna gospodarstva, vključno s Francijo, Južno Korejo, Španijo itd. svetovni porabnik utekočinjenega plina je Japonska, katere uvoz plina je 100 % LNG.