Suskystintos gamtinės dujos (SGD): gamyba, saugojimas, transportavimas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Šiuolaikinė pasaulinė energijos rinka yra labai nepastovi. Tai atneša daug naujienų ir netikėtumų. Labiausiai „staigmena“, žinoma, yra naujos technologijos. Tai visų pirma apima skalūnų revoliuciją ir viską, kas susiję su suskystintomis gamtinėmis dujomis (SGD).

SGD sektoriaus technologijas ir procesus atidžiai stebi verslo ir politinės bendruomenės visame pasaulyje. Tektoninius pokyčius didžiojoje pasaulio politikoje kartais lemia energijos gamybos ir logistikos technologinė plėtra.

SGD technologija

Suskystintos dujos gaunamos iš gamtinių dujų naudojant du fizinius procesus: suspaudimą ir aušinimą. Galiausiai suskystintųjų dujų tūris sumažinamas šešis šimtus kartų.

Technologinis procesas yra kelių etapų. Kiekvienas etapas yra 5-10 kartų suspaudimas, po to atšaldomas ir perkeliamas į kitą etapą. Pereinant iš pirmos į priešpaskutinę stadiją, dujos lieka dujomis. Skysčiu jis virsta tik paskutiniu metužingsniai. Vienai tonai SGD dujų pagaminti reikia apie pusantro tūkstančio kubinių metrų gamtinių dujų.

Technologiniai etapai su suspaudimu ir aušinimu reikalauja didelių energijos sąnaudų, iki 25 % viso suskystintųjų dujų kiekio.

Gamybos niuansai

SGD gamyklos skiriasi fizinių procesų, kuriais jos veikia, pobūdžiu:

• akceleratorius;
• turbo plėtiklis;
• turbina-sūkurys ir kt.

Šiandien pasaulyje naudojami du apdorojimo būdai:

1. Dujų kondensacija arba suspaudimas pastovaus slėgio fone. Šis metodas nebėra tarp efektyviausių dėl didelių energijos sąnaudų.
2. Šilumos mainų metodai naudojant šaldytuvus arba droselius, pagrįsti dujų temperatūros pokyčiais.

Vienas iš svarbiausių SGD dujų gamybos technologinių reikalavimų yra aukšta šilumos izoliacijos ir šilumos mainų įrangos kokybė.

Jei kalbėtume apie visą suskystintų dujų gamybos procesą, tai jį sudaro keturi privalomi ir nuoseklūs etapai:

1. Dujų gamyba iš gręžimo įrenginių, vamzdynų pristatymas į skystinimo gamyklą.
2. Dujų skystinimas, SGD saugojimas specialiuose įrenginiuose.
3. SGD gabenimas į tanklaivius su transportavimu vandeniu.
4. SGD iškrovimas terminaluose, saugojimas, pakartotinis dujinimas ir pristatymas vartotojui.

SGD dujų savybės

Fizikinės suskystintųjų dujų savybės yra unikalios. Jis vadovaujapats labai nuolankus: gryna forma jis nedega ir nesprogsta. Jei jis dedamas į atvirą erdvę normalioje temperatūroje, SGD pradės tyliai garuoti, maišydamosi su oru.

Uždegimas galimas, tačiau tik esant tam tikrai dujų koncentracijai ore: nuo 4,4 iki 17%. Jei SGD kiekis ore yra mažesnis nei 4,4%, užsidegančių dujų kiekis bus per mažas. Jei dujų koncentracija ore viršija 17%, liepsnai neužteks deguonies. Tai yra pakartotinio dujinimo proceso pagrindas. Išgarinimas tiesiog atliekamas be deguonies, ty be oro.

SND logistika

SGD tiekimo technologijos savo dinamiškumu ir pažangumu jokiu būdu nenusileidžia jų gamybos metodams. Jei atliksime, pavyzdžiui, šiuolaikinių jūrų laivų įvertinimą estetikos ir dizaino požiūriu, kruiziniai laineriai visai nelaimės. Laimės sniego b altumo suskystintų dujų tanklaiviai, stulbinantys savo dydžiu, įvairove ir unikaliu dizainu.

Suskystintų gamtinių dujų gamyklos paprastai yra netoli jų gamybos vietos. Šiame etape svarbiausias elementas yra SGD saugykla su griežčiausiais technologiniais reikalavimais su privalomu jų įgyvendinimu. Krio cisternos yra sukurtos pagal Dewar indų principą, skirtos laikyti medžiagas, kurių temperatūra skiriasi nuo įprastos. Pagrindinis elementas tokiuose induose yra dvigubos sienos. Krio-cisternos, skirtos SGD saugojimui ir transportavimui, gali būti įrengtos jūriniuose tanklaiviuose arba specialiose transporto priemonėse. Geležinkelių transportavimui formoje naudojami specialūs vagonaikriotanka.

Jei SGD jau buvo išdujintos, jos vartotojui siunčiamos klasikiniu dujotiekiu.

Kas geresnis?

Jau seniai buvo skaičiuojama, kad SGD transportavimo technologijos yra pelningesnės už įprastą vamzdyną dideliais atstumais, viršijančiais kelis tūkstančius kilometrų.

Rusijoje „Gazprom“labiausiai nerimauja dėl SGD gavybos. Anot jos pirmaujančių ekspertų, Rusijos SGD jau pradėjo būti nereikalinga dujotiekio metodo konkurencija. Vienas iš argumentų – eksporto muito ir mokesčio už naudingųjų iškasenų gavybą tomis pačiomis Jamalo SGD nebuvimas. Ši situacija vadinama „biudžeto efektyvumo praradimu“.

Atrodo, kad prezidentas Vladimiras Putinas rado kompromisinį sprendimą. Jis taip pat nemato nieko gero dviejų rūšių rusiškų gamtinių dujų konkurencijoje. Tuo pačiu SGD technologijas reikia populiarinti šalies vidaus rinkoje, siekiant pertvarkyti viešąjį transportą į naują kuro rūšį – gamtines dujas. Be autobusų, Rusijoje yra daug SGD vartotojų, daugiausia atokių vietovių gyventojai, kur nėra ir nebus dujotiekių.

Rusijos SGD

Sakhalin-2 ir Yamal SGD yra dvi veikiančios dujų suskystinimo gamyklos Rusijoje 2018 m. Pirmoji ir seniausia įmonė yra Sachalino gamykla, kuri priklauso „Shell“, „Mitsubishi“ir „Mitsui“, o kontrolinis akcijų paketas priklauso „Gazprom“.

Naftos ir susijusių dujų gavyba irSGD gamyba taip pat vyksta pagal specialią gamybos pasidalijimo sutartį. SGD gamykla pradėta eksploatuoti 2009 m., ji tapo pirmąja tokio profilio įmone Rusijoje.

Jaunesnysis brolis yra antroji „Novatek“gamykla. Tai Jamalo SGD projektas, kuris nuo pat pradžių buvo orientuotas į suskystintųjų dujų eksportą. Joje bus pastatyti ir pradėti eksploatuoti penki krovos terminalai, kurių bendras metinis pajėgumas – iki 58 mln. tonų.

JAV dujos

JAV yra ne tik sumažintų dujų technologijos tėvynė, bet ir didžiausia SGD gamintoja iš savo žaliavų. Todėl kai Donaldo Trumpo administracija pradėjo ambicingą Amerikos pirmąjį energetikos planą, siekdama, kad šalis taptų pagrindine pasaulio energetikos galia, į tai turėtų atsižvelgti visi pasaulinės dujų platformos dalyviai.

Toks politinis posūkis JAV nebuvo labai netikėtas. JAV respublikonų pozicija dėl angliavandenilių yra aiški ir paprasta. Tai pigi energija.

JAV SGD eksporto prognozės labai skirtingos. Didžiausia prekybos „dujų“sprendimų intriga vystosi ES šalyse. Prieš mus atskleidžiamas stipriausios konkurencijos tarp Rusijos „klasikinių“dujų per Nord Stream 2 ir Amerikos importuojamų SGD paveikslas. Daugelis Europos šalių, įskaitant Prancūziją ir Vokietiją, mano, kad dabartinė padėtis yra puiki galimybė diversifikuoti dujų š altinius Europoje.

Kalbant apie Azijos rinką, dėl prekybos karo tarp JAV ir Kinijos Kinijos energetikos inžinieriai visiškai atsisakė importuoti SGD iš Amerikos. Šis žingsnis atveria didžiules galimybes tiekti rusiškas dujas vamzdynais į Kiniją ilgą laiką ir didžiuliais kiekiais.

Saugumas naudojant SGD

Saugumas daugelyje pramonės šakų tapo nuobodžia kasdienybe. Toks požiūris jokiu būdu negalioja suskystintųjų dujų gamybai, taip pat viskam, kas susiję su žodžiu „dujos“.

Pagrindinė rizika yra susijusi su bendru visų dujų degumu. SGD degumas, žinoma, yra mažesnis. SGD saugos taisyklėse pagrindinis dėmesys skiriamas SND išsiliejimui ir išgaravimui. Jei, pavyzdžiui, į SGD tanklaivį pilamos naujos kito tankio dujos (taip atsitinka), skysčiai gali išsiskirti nesimaišydami. Tokiu atveju tankesnės dujos nusės į dugną, susidarius dviem ertmėms su nepriklausoma skysčių cirkuliacija. Konvekcinio mainų metu skysčiai galiausiai susimaišo. Jei tai vyksta greitai, prasideda stratifikacija: SGD greitai ir gausiai išgaruoja. Siekiant to išvengti, naudojami specialūs kontroliuojamo maišymo įtaisai ir specialūs bakų pildymo būdai.

SGD privalumai: santrauka

Pradėkite nuo SGD naudojimo vidaus rinkoje privalumų. Suskystintųjų dujų naudojimas katilinėse yra pati optimaliausia kuro rūšis: didžiausias šilumingumas, maksimalus efektyvumas ir labai nedidelė kaina, kuri galiausiaipasirodo net ekonomiškesnis nei mazutas.

SGD logistika yra lengvai susieta su bet kokios lokalizacijos katilinėmis, įskaitant atokiausius taškus, nes gerai išplėtota SGD transportavimo priemonių gamyba įvairios konfigūracijos krio-cisternų pavidalu.

Kadangi SGD dega efektyviau nei anglys ar mazutas, kenksmingos emisijos į atmosferą yra minimalios: išmetamosiose dujose nėra kietųjų dalelių ar sieros junginių.

SGD eksporto ir pasaulinės energijos rinkos plėtros požiūriu SGD ir jų gamyba tampa vis svarbesniu veiksniu didžiausioms pasaulio ekonomikoms, įskaitant Prancūziją, Pietų Korėją, Ispaniją ir kt. pasaulinis suskystintų dujų vartotojas yra Japonija, kurios dujų importas sudaro 100 % SGD.