Зріджений природний газ: його характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Скраплений природний газ - природний вуглеводневий газ, який за нормальних температури й тиску навколишнього середовища перебуває в газоподібному стані, але за дуже низької температури переходить у рідинний стан, що полегшує його зберігання і перевезення.

Що таке зріджений природний газ (ЗПГ)?

Перший експериментальний завод зі зрідження природного газу був побудований в 1912 р. і почав функціонувати через 5 років, але він не підходив для комерційних цілей. Тільки в 1941 р. в Огайо був побудований завод СПГ для комерційного використання, що стало початком розвитку світового ринку ЗПГ. У 1959 р. в Луїзіані був побудований перший танкер, здатний транспортувати СПГ, що зробило можливим доставку СПГ споживачам за межі США. Перші експортні поставки датуються 1969 р., коли СПГ з Аляски був доставлений до Японії.

Хоча з тих пір минуло 35 років, дві позитивні тенденції, що доводять привабливість нового ринку намітилися в останні 10-12 років.

Зріджений природний газ (ЗПГ, англ. LNG - liquefied natural gas) - природний газ, штучно зріджений, шляхом охолодження до -160 ° C, для полегшення зберігання і транспортування. Для господарського застосування перетвориться в газоподібний стан на спеціальних регазифікаційних терміналах. зріджений природний газ транспортування

Зріджений природний газ (ЗПГ) являє собою криогенну рідина, що є сумішшю вуглеводнів ряду З 1 … З 10 і азоту з переважною часткою метану (0,85 … 0,99). Він виходить з природного газу методом охолодження його до кріогенних температур: -160 … -130 0 С. Температура кипіння при атмосферному тиску: - 162 … - 160 0 С. Щільність СПГ залежить від тиску і компонентного складу і може знаходитися в діапазоні від 370 до 430 кг / м 3, середнє значення щільності становить 390 кг / м 3. Пожежовибухонебезпечна концентрація газифікованого СПГ в повітрі при 0 0 С і 0,1013 МПа складає від 5 до 15 об'ємних відсотків (по метану), для газу конкретного складу концентраційні межі запалення визначаються відповідно до ГОСТ 12.1.044-89. Мінімальна температура займання суміші повітря з газифікованим СПГ в залежності від його складу становить 450 … 600 0 С.

Переваги СПГ:

висока теплота згоряння;

максимально можливий ККД котлоагрегатів;

можливість повної автоматизації;

повне згоряння палива, відсутність сірки, що значно подовжує термін служби котла

При використанні на транспорті:

висока енергоємність і велике октанове число;

компактне зберігання;

При заміні інших видів палива та при вирішенні екологічних проблем - низький вміст шкідливих речовин у продуктах згоряння, яке в декілька разів нижче в порівнянні з рідкими і твердими викопними паливами, що дозволяє різко знизити шкоду, нанесену довкіллю.

Способи зберігання та транспортування.

СПГ зберігається в спеціальних кріоцістернах, влаштованих за принципом посудини Дюара. Транспортується СПГ на спеціалізованих морських суднах - танкерах, обладнаних кріоцістернамі. Регазіфіцірованний СПГ транспортується кінцевим споживачам по трубопроводах.

Країни-виробники

У 2009 році країнами - лідерами за постачання скрапленого газу були:

Катар (49,4 млрд куб. М);

Малайзія (29,5 млрд куб. М);

Індонезія (26,0 млрд куб. М);

Австралія (24,2 млрд куб. М);

Алжир (20,9 млрд куб. М);

Тринідад і Тобаго (19,7 млрд куб. М).

Країни-споживачі

Основними імпортерами СПГ у 2009 році були:

Японія (85,9 млрд куб. М);

Республіка Корея (34,3 млрд куб. М);

Іспанія (27,0 млрд куб. М);

Франція (13,1 млрд куб. М);

США (12,8 млрд куб. М);

Індія (12,6 млрд куб. М).

Джерела інформації:

ru.wikipedia.org - матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії;

ngt-holding.ru - про ринок зрідженого природного газу;

ifs.ru - світова торгівля зрідженим природним газом;

cryonord.ru-технології зрідженого природного газу.

Загальна характеристика.

Основною сировиною для одержання зріджених вуглеводних газів є штучні і природні нафтові гази:

· а) попутний нафтовий газ на газобензинових заводах;

· б) газ термічної і термокаталітичної переробки нафти і нафтопродуктів на установках термічного каталітичного крекінгу, піролізу і коксування, алкілювання й інших процесів;

· в) штучні гази на заводах синтетичного моторного палива (заводи деструктивно-гідрогенізаційної переробки вугілля і важких нафтопродуктів, синтезу моторного палива з оксиду вуглецю і водню й ін.);

· г) природні гази, які містять крім метану, деяку кількість більш важких вуглеводнів. Так як в природних газах вміст більш важких вуглеводнів (пропану і бутану) невеликий, зріджений газ одержують з них дуже рідко;

· д) газоконденсатні родовища промислового значення.

Найбільшу цінність для одержання рідких вуглеводневих газів мають попутні нафтові гази. Нафта на виході сепараторів, в залежності від режиму сепарації, також містить значну кількість розчинених у ній важких вуглеводневих газів. Гази, які виділяються з нафти, після сепараторів містять близько 30% пропану, 30-35% бутану і близько 30% газового бензину. Ці отримані в результаті стабілізації нафти гази є цінними для виробництва зріджених газів, які, як правило, і вилучаються на газобензинових заводах.

В таблиці 4.2 приведені характеристики газів, одержуваних на промислових установках основних типів деструктивної переробки нафти. Штучні, заводські нафтові гази, тобто гази, отримані при деструктивній, термічній і термокаталітичній переробці нафти, різко відрізняються за своїм складом від природних газів, як від попутних, так і від природних у скупченнях (газових родовищах). Це розходження полягає в тому, що штучні нафтові гази містять значну кількість ненасичених олефінових вуглеводнів, що є дуже цінною сировиною для ряду реакцій органічного синтезу.

Середній вихід вуглеводневих газів, одержуваних при деструктивній переробці нафтопродуктів, складає: при термічному крекінгу 8-14%, при каталітичному крекінгу 16-28%, при піролізі 40-47%.

Вуглеводневі гази деструктивної гідрогенізації вугілля і важких нафтових залишків на відміну від газів деструктивної переробки нафтопродуктів характеризуються практичною відсутністю в їхньому складі ненасичених вуглеводнів. Це пояснюється тим, що цей процес протікає в умовах високих концентрацій водню, що у присутності каталізаторів обумовлює цілковите насичення неграничних зв'язків вуглеводнів, які утворюються. Гази деструктивної гідрогенізації вугілля після вилучення з них аміаку, сірководню і відмивання вуглекислоти є дуже багатою сировиною для одержання зріджених газів. Крім газів ароматизації, ці газові суміші містять зовсім незначну кількість неграничних вуглеводнів.

Штучні, заводські нафтові гази, тобто гази, отримані при деструктивній, термічній і термокаталітичній переробці нафти, відрізняються за своїм складом від природних газів, як від попутних, так і у скупченнях (газових родовищах). Це розходження полягає в тому, що штучні нафтові гази містять значну кількість ненасичених олефінових вуглеводнів, що є дуже цінною сировиною для ряду реакцій органічного синтезу.

Середній вихід вуглеводневих газів, одержуваних при деструктивній переробці нафтопродуктів, складає: при термічному крекінгу 8-14%, при каталітичному крекінгу 16-28%, при піролізі 40-47%.

Вуглеводневі гази деструктивної гідрогенізації вугілля і важких нафтових залишків, на відміну від газів деструктивної переробки нафтопродуктів, характеризуються практичною відсутністю в їх складі ненасичених вуглеводнів. Це пояснюється тим, що цей процес протікає в умовах високих концентрацій водню, що у присутності каталізаторів зумовлює цілковите насичення неграничних зв'язків вуглеводнів, які утворюються. Гази деструктивної гідрогенізації вугілля, після вилучення з них аміаку, сірководню і відмивання вуглекислоти, є дуже багатою сировиною для одержання зріджених газів. Крім газів ароматизації, ці газові суміші містять зовсім незначну кількість неграничних вуглеводнів.

Таблиця -- Типові склади сумішей, одержуваних при деструктивній переробці нафти (% мас.)

Отже, основними джерелами для одержання паливних рідких вуглеводневих газів (пропан, бутан) повинні служити попутні гази, гази газоконденсатних родовищ, штучні нафтові гази і гази деструктивноїгідрогенізації твердого і рідкого палива. Однак варто вказати, що гази термічної і термокаталітичної переробки нафти і нафтопродуктів, які містять значну кількість реакційно-здатних неграничних вуглеводнів, насамперед повинні піддаватися відповідній переробці для їхнього фракціонування з наступним використанням у різних синтезах.

Одним з найважливіших процесів переробки попутних і аналогічних газів є процес вилучення з них компонентів газового бензину і компонентів рідких горючих газів. Цей процес називаєтьсявідбензинуванням нафтових газів. Він складається з двох послідовних операцій: одержання сирого нестабільного бензину і вилучення із сирого бензину стабільного, звільненого від легких компонентів газового бензину.

Перша операція, тобто одержання сирого нестабільного бензину, здійснюється методом компресії, чи адсорбції. Друга операція, тобто одержання стабільного бензину, зовсім вільного від пропану і більш легких вуглеводнів з бутаном в обмежених кількостях, здійснюється методом чіткої ректифікації.

Для безперебійної і надійної роботи установок відбензинування нафтових газів потрібно, щоб газ-сировина не містив механічних домішок і води. Тому одержання рідких газів починається з очищення вихідного продукту від механічних домішок і води.

Перспективи зрідження газів

За оцінками експертів виробництво зрідженого газу (ЗГ) -- один із секторів ринку енергоресурсів, що найшвидше зростає.

На початку ХХІ ст. споруджуються додаткові потужності для отримання 40 млрд. м3 З.п.г., в стадії проектування - потужності на 40-116 млрд. м3. Потенційними постачальниками З.п.г. можуть бути Росія, Канада, Норвегія, Венесуела. Потенційними споживачами З.п.г. є Україна, Молдова, Болгарія, Туреччина.

У 2006 р. 10 країн Лат. Америки ухвалили рішення про створення у регіоні значних потужностей по зрідженню газу.

Станом на 2007 рік обсяг продажів зрідженого газу становив близько 27% від світових експортних продажів. Згідно з прогнозами до 2010 року в США на частку ЗГ буде припадати основне зростання імпорту природного газу. У свою чергу багато європейських країн розглядають можливість інвестицій в інфраструктуру імпорту ЗГ, зокрема в потужності з транспортування зрідженого газу. Сьогодні мова вже йде про створення організації країн-експортерів зрідженого газу (на кшталт ОПЕК -- організації країн-експортерів нафти). Сьогодні світовий ринок зрідженого газу контролюють Катар, ОАЕ, Алжир, Малайзія та Індонезія. Зростають поставки ЗГ з Ірану, Нігерії та Австралії. Добрі перспективи для експорту зрідженого природного газу має Росія.

Імпортерами ЗГ в основному східно-азійські: Японія, Корея, Тайвань (разом -- близько 60%). Крім того -- США (8%), Індія, Туреччина, країни Європи (близько 25%). Перспективним є споживання зрідженого газу і в Україні, що може полегшити розв?язання питання диверсифікації джерел постачання природного газу в Україну без прив?язки до існуючої мережі магістральних газопроводів.

Одним з ключових факторів у ланцюгу виробництва і використання зрідженого природного газу є його транспортування, тому розвиток технологій транспортування ЗГ суттєвим чином визначить перспективи всього напрямку зрідження паливних газів в недалекому майбутньому.

В кінці листопада-на початку грудня 2012 р. норвезький ЛПГ-танкер «Річка Об» (Ob River) здійснив подорож Арктичним океаном з терміналу Statoil ASA в Норвегії до терміналу Тобата в Японії[1]. Подорож Арктичним океаном на три тижні коротша в порівнянні з традиційним шляхом через Середземне море, Суецький канал та повз Азію. Експериментальний маршрут був організований підрозділом Газпрому.

Скраплений газ в Україні

Перспективним є споживання зрідженого газу і в Україні, що може полегшити розв?язання питання диверсифікації джерел постачання природного газу в Україну без прив?язки до існуючої мережі магістральних газопроводів. Поставки скрапленого газу в Україну через термінал в одному з портів Чорного моря передбачені “Концепцією диверсифікації джерел постачання газу та нафти в Україну” (1996 р., відкоригований варіант - від 17.08.2000). Найбільш наближеними до України і альтернативно пріоритетними для її диверсифікаційних інтересів є газоносні райони Середньої Азії та Середнього Сходу. За експертними оцінками ціна скрапленого газу для України може скласти $110-155 за 1000 м³.

Австралія може стати найбільшим експортером скрапленого природного газу

Австралія може стати найбільшим або другим за розміром у світі експортером скрапленого природного газу (СПГ) до 2018 року, завдяки постійному розширенню свого сектора СПГ. Виступаючи на черговій Міжнародній конференції з СПГ, міністр Австралії з ресурсів та енергетики Гері Грей зазначив швидкий розвиток даного сектора за останні кілька років. Він нагадав, що на 15-й Конференції СПГ, яка відбулася в 2007 році в Барселоні, в центрі уваги була поява Катару як виробника СПГ, а про сланцевий газ ледь було згадано. “У той час експортні можливості Австралії становили трохи більше 15 млн. тонн на рік, і ми тільки що відправили першу партію СПГ в Китай”, - зазначив він. При цьому в найближчі кілька років обсяг австралійського виробництва наблизиться до 90 млн тонн на рік. “Протягом найближчих п'яти років ми побачимо подальше розширення галузі СПГ, при цьому Австралія буде знаходитися в центрі”, - сказав міністр, зазначивши, що 7 з 12 світових проектів на стадії будівництва в даний час знаходяться в Австралії. Грей визнав, що нові проекти СПГ по всьому світі стикаються з проблемами, такими як обмеженість потенціалу та ціновий тиск, хоча світовий попит буде зростати. Міжнародне енергетичне агентство прогнозує, що до 2035 р. світовий попит на газ зросте на 50%. Міністр також підкреслив важливість ефективного управління та державної політики в галузі безпеки, екології та інших питань регулювання розвитку індустрії СПГ. За матеріалами: «Вєсті Економіка»

Природний газ є сумішшю з певних різновидів газу, які утворюються глибоко в землі після розкладання осадових органічних порід. Це корисна копалина, яка має видобуватися разом з нафтою або в якості самостійної речовини.

Властивості природного газу

У природному стані газ представлений у вигляді окремих скупчень. Їх прийнято називати газовими покладами, які накопичуються в земних надрах, як газові шапки. Природний газ в деяких випадках може перебувати в глибоких шарах землі в стані повного розчинення - це нафта або вода. Стандартні умови для утворення газу - це наявність температурного режиму в двадцять градусів і тиск близько 0,101325 Паскаля. Варто зазначити, що представлена корисна копалина з природного родовища видобувається тільки в газоподібному стані - газогідрати. Головні властивості природного газу - це відсутність будь-якого запаху і кольору. Щоб визначити витік, можна додати такі речовини, як одоранти, які мають сильно виражений і характерний неприємний запах. У більшості випадків одорант замінюють на етил-меркаптан. Природний газ досить широко використовують в якості палива на електричних станціях, у чорній і кольоровій металургії, цементних і скляних промислових підприємствах. Він може стати в нагоді під час виробництва будівельних матеріалів, для комунальних і побутових потреб, а також в якості унікального сировини для отримання органічних сполук при синтезі.

В якому стані транспортується газ?

Щоб значно спростити задачу транспортування і подальшого зберігання газу, його необхідно зріджувати. Додаткова умова - це охолодження природного газу, якщо є постійний підвищений тиск. Властивості природного газу надають можливості для перевезення його в звичайних балонах. Для транспортування газу в балоні його необхідно розділити, після чого він буде складатися в більшій частині з пропану, а також включати в себе більш важкі вуглеводні. Це відбувається тому, що метан і етан не можуть перебувати в рідких станах, особливо якщо повітря досить теплий (18-20 градусів). При транспортуванні природного газу необхідно дотримуватися всі вимоги і встановлені норми. В іншому випадку можна зіткнутися з вибухонебезпечними ситуаціями.

Що собою являє зріджений природний газ?

Скраплений газ є певним станом природного газу, який охолодили за допомогою тиску. Зріджений природний газ приводиться в такий стан для того, щоб його було легше зберігати, і він не займав багато місця при транспортуванні. Таким чином, його можна доставити до кінцевого споживача. Щільність газу в два рази менше щільності бензину. В залежності від складу його температура кипіння може досягати до 160 градусів. Коефіцієнт скраплення або економічний режим складає до 95 відсотків. Газ, який знаходиться в свердловинах, необхідно ретельно підготувати для подальшого транспортування, щоб привезти його на підприємства. Це можуть бути хімічні заводи, котельні, а також міські газові мережі. Важливість правильної підготовки полягає в тому, що в природному газі знаходяться різноманітні домішки, що викликають певні труднощі під час його транспортування і застосування.

Хімічний склад природного газу

Газ, який добувають з природних родовищ, що складається з вуглеводневих і не вуглеводневих компонентів. Природний газ - метан, який включає в себе більш важкі гомологи - етан, пропан і бутан. В деяких випадках можна зустріти природна речовина, в якій є пари пентану і гексану. Вуглеводень, який міститься у покладах, прийнято вважати важким. Він може утворюватися виключно в процесі утворення нафти, а також при перетворенні розсіяних органічних речовин. Крім вуглеводневих компонентів, у природному газі є домішки діоксиду вуглецю, азоту, сірководню, гелію і аргону. У газонафтових родовищ у деяких випадках присутні рідкі пари.

Размещено на Allbest.ru