Gaze naturale lichefiate (GNL): producție, depozitare, transport

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Piața globală modernă de energie este extrem de volatilă. Aduce o mulțime de știri și surprize. Cea mai „surpriză” parte este, desigur, noile tehnologii. Acestea includ în primul rând revoluția șisturilor și tot ce ține de gazul natural lichefiat (GNL).

Tehnologiile și procesele din sectorul GNL sunt urmărite îndeaproape de comunitățile de afaceri și politice din întreaga lume. Schimbările tectonice din marile politici mondiale se datorează uneori dezvoltării tehnologice a producției de energie și a logisticii.

Tehnologia GNL

Gazul lichefiat se obține din gazul natural prin două procese fizice: comprimare și răcire. În final, gazul lichefiat este redus în volum de șase sute de ori.

Procesul tehnologic este în mai multe etape. Fiecare etapă este o compresie de 5-10 ori, urmată de răcire și transfer la următoarea etapă. La trecerea de la prima la penultima etapă, gazul rămâne gaz. Se transformă într-un lichid abia la sfârșittrepte. Pentru a produce o tonă de gaz GNL, sunt necesari aproximativ o mie și jumătate de metri cubi de gaz natural.

Etapele tehnologice cu compresie și răcire necesită costuri energetice semnificative, de până la 25% din cantitatea totală de gaz lichefiat.

Nuanțe de producție

Uzinele GNL diferă prin natura proceselor fizice pe care operează:

• accelerare;
• turbo-expander;
• turbină-vortex etc.

Astăzi, în lume sunt folosite două metode de procesare:

1. Condensarea sau compresia gazului pe un fundal de presiune constantă. Această metodă nu se mai numără printre cele eficiente din cauza costurilor mari cu energie.
2. Metode de schimb de căldură folosind frigidere sau clapete bazate pe schimbările temperaturii gazului.

Una dintre cele mai importante cerințe tehnologice pentru producția de gaz GNL este calitatea în altă a echipamentelor de izolare termică și de schimb de căldură.

Dacă vorbim despre procesul de producere a gazului lichefiat în ansamblu, atunci acesta constă din patru etape obligatorii și secvențiale:

1. Producție de gaz din instalații de foraj, livrare prin conducte la uzina de lichefiere.
2. Lichefierea gazului, depozitarea GNL în instalații speciale.
3. Transport de GNL către cisterne cu transport pe apă.
4. Descărcare GNL la terminale, depozitare, regazeificare și livrare către consumator.

Proprietăți ale gazului GNL

Proprietățile fizice ale gazului lichefiat sunt unice. El conduceel însuși foarte blând: în forma sa pură, nu arde și nu explodează. Dacă este plasat într-un spațiu deschis la temperatură normală, GNL va începe să se evapore liniștit, amestecându-se cu aerul.

Aprinderea este posibilă, dar numai la o anumită concentrație de gaz în aer: de la 4,4 la 17%. Dacă conținutul de GNL din aer este sub 4,4%, cantitatea de gaz de aprindere va fi prea mică. Dacă concentrația de gaz în aer depășește 17%, nu va fi suficient oxigen pentru flacără. Aceasta este baza procesului de regazificare. Evaporarea se face pur și simplu fără oxigen, adică fără aer.

Logistică GPL

Tehnologiile de livrare a GNL nu sunt în niciun caz inferioare metodelor de producție ale acestuia în ceea ce privește dinamism și avansarea lor. Dacă facem, de exemplu, o evaluare a navelor marine moderne în ceea ce privește estetica și designul, atunci navele de croazieră nu vor câștiga deloc. Cisternele cu gaz lichefiat albe ca zăpada vor câștiga, uimitoare prin dimensiunea, varietatea și designul unic.

Uzinele de gaz natural lichefiat sunt de obicei situate aproape de locul unde sunt produse. În această etapă, cel mai important element este stocarea GNL cu cele mai serioase cerințe tehnologice cu implementarea lor obligatorie. Criotancurile sunt construite pe principiul vaselor Dewar, concepute pentru a stoca substanțe cu o temperatură diferită de cea normală. Elementul principal în astfel de vase este pereții dubli. Criotancurile pentru depozitarea și transportul GNL pot fi amplasate pe cisterne maritime sau pe vehicule speciale. Pentru transportul feroviar, se folosesc vagoane speciale sub formăcriotanc.

Dacă GNL a suferit deja regazificare, acesta este trimis consumatorului printr-o conductă de gaz clasică.

Care este mai bun?

S-a calculat de mult timp că tehnologiile de transport cu GNL sunt mai profitabile decât o conductă convențională pe distanțe lungi care depășesc câteva mii de kilometri.

În Rusia, Gazprom este cel mai îngrijorat de producția de GNL. Potrivit experților săi de frunte, GNL rusesc a început deja să fie o competiție inutilă pentru metoda conductelor. Unul dintre argumente este absența unei taxe la export și a unei taxe la extracția de minerale pe același Yamal LNG. Această situație se numește „pierderea eficienței bugetare”.

Se pare că președintele Vladimir Putin a găsit o soluție de compromis. Nici el nu vede nimic bun în competiția dintre cele două tipuri de gaze naturale rusești. În același timp, tehnologiile GNL trebuie promovate pe piața internă a țării pentru a reconstrui transportul public la un nou tip de combustibil - gazul natural. Pe lângă autobuze, în Rusia există mulți consumatori de GNL, majoritatea rezidenți din zone îndepărtate unde nu există conducte de gaz și nu vor exista.

GNL rusesc

Sakhalin-2 și Yamal LNG sunt două fabrici de lichefiere a gazelor care funcționează în Rusia în 2018. Prima și cea mai veche întreprindere este uzina Sakhalin, care este deținută de Shell, Mitsubishi și Mitsui, iar o participație de control aparține Gazprom.

Producerea de petrol și gaze asociate șiProducția de GNL are loc și în condițiile unui acord special de partajare a producției. Uzina de GNL a fost pusă în funcțiune în 2009, a devenit prima întreprindere rusă de acest profil.

Fratele mai mic este a doua fabrică deținută de Novatek. Acesta este proiectul Yamal LNG, care de la bun început s-a concentrat pe exportul de gaz lichefiat. În cadrul său, cinci terminale de încărcare cu o capacitate totală anuală uriașă de până la 58 de milioane de tone vor fi construite și puse în funcțiune.

US Gas

SUA nu este doar casa tehnologiei cu gaz redus, ci și cel mai mare producător de GNL din propria materie primă. Prin urmare, atunci când administrația Donald Trump a lansat ambițiosul plan energetic America First pentru a face din țara principala putere energetică a lumii, acest lucru ar trebui să fie luat în considerare de toți jucătorii de pe platforma globală de gaze.

Acest tip de întorsătură politică în SUA nu a fost o surpriză prea mare. Poziția republicană a SUA cu privire la hidrocarburi este clară și simplă. Aceasta este energie ieftină.

Prognozele pentru exporturile de GNL din SUA sunt foarte diferite. Cea mai mare intriga în deciziile comerciale de „gaz” se dezvoltă în țările UE. În fața noastră se desfășoară o imagine a celei mai puternice concurențe dintre gazul „clasic” rusesc prin Nord Stream 2 și GNL importat american. Multe țări europene, inclusiv Franța și Germania, văd situația actuală ca pe o oportunitate excelentă de a diversifica sursele de gaze în Europa.

În ceea ce privește piața asiatică, războiul comercial dintre SUA și China a dus la un refuz total al inginerilor energetici chinezi de la GNL american importat. Această mișcare deschide oportunități uriașe pentru furnizarea de gaz rusesc prin conducte către China pentru o lungă perioadă de timp și în volume uriașe.

Siguranță atunci când utilizați GNL

Siguranța în multe industrii a devenit o rutină plictisitoare. Această atitudine nu se aplică în niciun fel producției de gaz lichefiat, precum și tuturor celor legate de cuvântul „gaz”.

Riscurile principale sunt asociate cu inflamabilitatea generală a gazului în ansamblu. Inflamabilitatea GNL este cu un ordin de mărime mai mică, desigur. Reglementările de siguranță pentru GNL se concentrează pe deversarea și vaporizarea GPL. Dacă, de exemplu, un gaz nou cu o densitate diferită este turnat într-un tanc GNL (se întâmplă acest lucru), lichidele se pot separa fără amestecare. În acest caz, gazul mai dens se va depune pe fund cu formarea a două cavități cu circulație independentă a lichidelor. Lichidele sunt în cele din urmă amestecate în timpul schimbului convectiv. Dacă se produce rapid, începe stratificarea: GNL se evaporă rapid și abundent. Pentru a preveni acest lucru, sunt utilizate dispozitive speciale pentru amestecarea controlată și metode speciale de umplere a rezervoarelor.

Avantajele GNL: rezumat

Începeți cu beneficiile utilizării GNL pe piața internă. Utilizarea gazului lichefiat în cazane este cel mai optim tip de combustibil: cea mai mare putere calorică, eficiență maximă și un cost foarte moderat, care în cele din urmăse dovedește a fi chiar mai economic decât păcura.

Logistica GNL se leagă cu ușurință de casele de cazane de orice locație, inclusiv cele mai îndepărtate puncte, datorită producției bine dezvoltate de mijloace de transport GNL sub formă de criotancuri de diferite configurații.

Deoarece GNL arde mai eficient decât cărbunele sau păcurul, emisiile dăunătoare în atmosferă sunt minime: gazele de ardere nu conțin particule sau compuși de sulf.

Din punct de vedere al exporturilor de GNL și al dezvoltării pieței globale de energie, GNL și producția acestuia devin un factor din ce în ce mai prioritar pentru cele mai mari economii ale lumii, inclusiv Franța, Coreea de Sud, Spania etc. consumator global de gaz lichefiat este Japonia, ale cărei importuri de gaze sunt 100% GNL.