Flytande naturgas (LNG): produktion, lagring, transport

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Den moderna globala energimarknaden är extremt volatil. Det ger en enorm mängd nyheter och överraskningar. Den mest "överraskande" delen är förstås ny teknik. Dessa inkluderar i första hand skifferrevolutionen och allt relaterat till flytande naturgas (LNG).

Teknologierna och processerna inom LNG-sektorn övervakas noga av företag och politiska samhällen runt om i världen. Tektoniska förändringar i den stora världspolitiken beror ibland på den tekniska utvecklingen av energiproduktion och logistik.

LNG-teknik

Flytande gas erhålls från naturgas med två fysikaliska processer: kompression och kylning. I finalen reduceras flytande gas i volym med sexhundra gånger.

Den tekniska processen är i flera steg. Varje steg är en kompression på 5-10 gånger, följt av kylning och överföring till nästa steg. När den går från det första till det näst sista steget förblir gasen en gas. Det förvandlas till en vätska först till siststeg. För att producera ett ton LNG-gas krävs ungefär ett och ett halvt tusen kubikmeter naturgas.

Teknologiska steg med kompression och kylning kräver betydande energikostnader, upp till 25 % av den totala mängden flytande gas.

Produktionsnyanser

LNG-anläggningar skiljer sig åt i karaktären av de fysiska processer som de arbetar med:

• throttle;
• turbo-expander;
• turbin-virvel, etc.

Idag används två bearbetningsmetoder i världen:

1. Kondensation eller komprimering av gas mot en bakgrund med konstant tryck. Denna metod är inte längre bland de effektiva på grund av höga energikostnader.
2. Värmeväxlingsmetoder med kylskåp eller gasreglage baserat på förändringar i gastemperatur.

Ett av de viktigaste tekniska kraven för produktion av LNG-gas är den höga kvaliteten på värmeisolering och värmeväxlingsutrustning.

Om vi talar om processen för produktion av flytande gas som helhet, så består den av fyra obligatoriska och sekventiella steg:

1. Gasproduktion från borriggar, leverans av rörledning till kondenseringsanläggning.
2. Gaskondensering, lagring av LNG i speciella anläggningar.
3. Sändning av LNG till tankfartyg med transport på vatten.
4. LNG-avlastning vid terminaler, lagring, återförgasning och leverans till konsumenten.

LNG-gasegenskaper

De fysiska egenskaperna hos flytande gas är unika. Han ledersjälv mycket ödmjukt: i sin rena form brinner den inte och exploderar inte. Om den placeras i ett öppet utrymme vid normal temperatur kommer LNG att börja avdunsta tyst och blandas med luft.

Antändning är möjlig, men endast vid en specifik koncentration av gas i luften: från 4,4 till 17 %. Om LNG-h alten i luften är under 4,4 % blir mängden gas för att antändas för liten. Om koncentrationen av gas i luften överstiger 17 % kommer det inte att finnas tillräckligt med syre för lågan. Detta är grunden för återförgasningsprocessen. Indunstning sker helt enkelt utan syre, det vill säga utan luft.

LPG-logistik

LNG-leveranstekniker är inte på något sätt sämre än metoderna för dess produktion när det gäller deras dynamik och framsteg. Om vi till exempel gör en klassificering av moderna marina fartyg när det gäller estetik och design, kommer kryssningsfartyg inte att vinna alls. Snövita tankfartyg för flytande gas kommer att vinna, slående i sin storlek, variation och unika design.

Anläggningar för flytande naturgas ligger vanligtvis nära där de produceras. I detta skede är det viktigaste elementet lagring av LNG med de allvarligaste tekniska kraven med deras obligatoriska implementering. Cryotankar är byggda på principen om Dewar-kärl, designade för att lagra ämnen med en temperatur som skiljer sig från det normala. Huvudelementet i sådana kärl är dubbla väggar. Kryotankar för lagring och transport av LNG kan placeras på sjötankfartyg eller specialfordon. För järnvägstransporter används speciella vagnar i formenkryotank.

Om LNG redan har genomgått återförgasning, skickas den till konsumenten genom en klassisk gasledning.

Vilket är bättre?

Det har länge beräknats att LNG-transportteknik är mer lönsam än en konventionell pipeline över långa avstånd som överstiger flera tusen kilometer.

I Ryssland är Gazprom mest orolig för LNG-produktion. Enligt dess ledande experter har rysk LNG redan börjat bli en onödig konkurrens till pipelinemetoden. Ett av argumenten är frånvaron av en exporttull och en skatt på utvinning av mineraler på samma Yamal LNG. Denna situation kallas "förlust av budgeteffektivitet."

Det verkar som att president Vladimir Putin har hittat en kompromisslösning. Han ser inte heller något bra i konkurrensen mellan de två typerna av rysk naturgas. Samtidigt måste LNG-teknik främjas på den inhemska marknaden i landet för att bygga om kollektivtrafiken till en ny typ av bränsle - naturgas. Förutom bussar finns det många LNG-konsumenter i Ryssland, mestadels invånare i avlägsna områden där det inte finns några gasledningar och det inte kommer att finnas några.

Ryssian LNG

Sakhalin-2 och Yamal LNG är två anläggningar för flytande gas i Ryssland under 2018. Det första och äldsta företaget är fabriken i Sakhalin, som ägs av Shell, Mitsubishi och Mitsui, och en kontrollerande andel tillhör Gazprom.

Tillverkning av olja och tillhörande gas, ochLNG-produktion sker också enligt villkoren i ett särskilt produktionsdelningsavtal. LNG-anläggningen togs i drift 2009 och blev det första ryska företaget med denna profil.

Den yngre brodern är den andra anläggningen som ägs av Novatek. Detta är Yamal LNG-projektet, som från allra första början var fokuserat på export av flytande gas. Inom dess ram kommer fem lastterminaler med en enorm årlig total kapacitet på upp till 58 miljoner ton att byggas och tas i drift.

US Gas

USA är inte bara hemmet för reducerad gasteknologi, utan också den största tillverkaren av LNG från sin egen råvara. Därför, när Donald Trump-administrationen lanserade den ambitiösa America First Energy Plan för att göra landet till världens främsta energikraft, bör detta beaktas av alla aktörer på den globala gasplattformen.

Den här typen av politisk vändning i USA var inte särskilt överraskande. USA:s republikanska ståndpunkt om kolväten är tydlig och enkel. Det här är billig energi.

Prognoserna för amerikansk LNG-export är mycket olika. Den största intrigen i handels-"gas"-beslut utvecklas i EU-länderna. Framför oss vecklas en bild av den starkaste konkurrensen mellan rysk "klassisk" gas via Nord Stream 2 och amerikansk importerad LNG. Många europeiska länder, inklusive Frankrike och Tyskland, ser den nuvarande situationen som ett utmärkt tillfälle att diversifiera gaskällorna i Europa.

När det gäller den asiatiska marknaden har handelskriget mellan USA och Kina lett till en fullständig vägran av kinesiska kraftingenjörer från importerad amerikansk LNG. Denna åtgärd öppnar för enorma möjligheter för att leverera rysk gas genom rörledningar till Kina under lång tid och i enorma volymer.

Säkerhet vid användning av LNG

Säkerhet i många branscher har blivit en tråkig rutin. Denna inställning gäller inte på något sätt för produktion av flytande gas, liksom för allt som har att göra med ordet "gas".

De största riskerna är förknippade med den övergripande brandfarligheten hos gasen som helhet. LNG-brännbarheten är förstås en storleksordning lägre. LNG-säkerhetsbestämmelser fokuserar på spill och förångning av gasol. Om till exempel en ny gas med en annan densitet hälls i en LNG-tanker (detta händer) kan vätskorna separera utan att blandas. I det här fallet kommer den tätare gasen att lägga sig till botten med bildandet av två hålrum med oberoende cirkulation av vätskor. Vätskor blandas så småningom under konvektivt utbyte. Om det sker snabbt börjar skiktningen: LNG avdunstar snabbt och rikligt. För att förhindra detta används speciella anordningar för kontrollerad blandning och speciella metoder för att fylla tankar.

Fördelar med LNG: Sammanfattning

Börja med fördelarna med att använda LNG på hemmamarknaden. Användningen av flytande gas i pannhus är den mest optimala typen av bränsle: det högsta värmevärdet, maximal effektivitet och en mycket måttlig kostnad, vilket i slutändanvisar sig vara ännu mer ekonomisk än eldningsolja.

LNG-logistik är lätt knuten till pannhus i alla lägen, inklusive de mest avlägsna punkterna, tack vare den välutvecklade produktionen av LNG-transportmedel i form av kryotankar i olika konfigurationer.

Eftersom LNG brinner mer effektivt än kol eller eldningsolja, är skadliga utsläpp till atmosfären minimala: rökgaser innehåller inga partiklar eller svavelföreningar.

Från LNG-exportens synvinkel och utvecklingen av den globala energimarknaden blir LNG och dess produktion en alltmer prioriterad faktor för världens största ekonomier, inklusive Frankrike, Sydkorea, Spanien, etc. De viktigaste global konsument av flytande gas är Japan, vars gasimport är 100 % LNG.