Flytende naturgass (LNG): produksjon, lagring, transport

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Det moderne globale energimarkedet er ekstremt ustabilt. Det gir en enorm mengde nyheter og overraskelser. Den mest "overraskende" delen er selvfølgelig nye teknologier. Disse inkluderer først og fremst skiferrevolusjonen og alt relatert til flytende naturgass (LNG).

LNG-sektorens teknologier og prosesser overvåkes nøye av næringsliv og politiske miljøer rundt om i verden. Tektoniske endringer i den store verdenspolitikken skyldes noen ganger den teknologiske utviklingen av energiproduksjon og logistikk.

LNG-teknologi

Flytende gass oppnås fra naturgass ved hjelp av to fysiske prosesser: kompresjon og kjøling. I finalen reduseres flytende gass i volum med seks hundre ganger.

Den teknologiske prosessen er flertrinnsvis. Hvert trinn er en kompresjon på 5-10 ganger, etterfulgt av avkjøling og overføring til neste trinn. Når den går fra første til nest siste trinn, forblir gassen en gass. Det blir til en væske først til slutttrinn. For å produsere ett tonn LNG-gass kreves det omtrent halvannet tusen kubikkmeter naturgass.

Teknologiske stadier med kompresjon og kjøling krever betydelige energikostnader, opptil 25 % av den totale mengden flytende gass.

Produksjonsnyanser

LNG-anlegg er forskjellige i naturen til de fysiske prosessene de opererer på:

• throttle;
• turbo-expander;
• turbin-virvel osv.

I dag brukes to behandlingsmetoder i verden:

1. Kondensering eller komprimering av gass mot en bakgrunn med konstant trykk. Denne metoden er ikke lenger blant de effektive på grunn av høye energikostnader.
2. Varmevekslingsmetoder ved bruk av kjøleskap eller struper basert på endringer i gasstemperatur.

Et av de viktigste teknologiske kravene for produksjon av LNG-gass er den høye kvaliteten på termisk isolasjon og varmevekslerutstyr.

Hvis vi snakker om prosessen med produksjon av flytende gass som helhet, så består den av fire obligatoriske og sekvensielle stadier:

1. Gassproduksjon fra borerigger, levering av rørledning til flytende anlegg.
2. Gass flytendegjøring, lagring av LNG i spesielle anlegg.
3. Forsendelse av LNG til tankskip med vanntransport.
4. LNG-lossing ved terminaler, lagring, regassifisering og levering til forbruker.

LNG-gassegenskaper

De fysiske egenskapene til flytende gass er unike. Han lederseg selv veldig saktmodig: i sin rene form brenner den ikke og eksploderer ikke. Hvis den plasseres i et åpent rom ved normal temperatur, vil LNG begynne å fordampe stille og blandet med luft.

Tenning er mulig, men bare ved en bestemt konsentrasjon av gass i luften: fra 4,4 til 17 %. Dersom LNG-innholdet i luften er under 4,4 %, vil mengden gass som skal antennes være for liten. Hvis konsentrasjonen av gass i luften overstiger 17 %, vil det ikke være nok oksygen til flammen. Dette er grunnlaget for regassifiseringsprosessen. Fordampning gjøres ganske enkelt uten oksygen, det vil si uten luft.

LPG-logistikk

LNG-leveringsteknologier er på ingen måte dårligere enn produksjonsmetodene når det gjelder deres dynamikk og fremgang. Hvis vi for eksempel gjennomfører en vurdering av moderne marinefartøyer når det gjelder estetikk og design, vil ikke cruiseskip vinne i det hele tatt. Snøhvite tankskip for flytende gass vil vinne, slående i størrelse, variasjon og unike design.

Flytende naturgassanlegg er vanligvis plassert i nærheten av der de produseres. På dette stadiet er det viktigste elementet lagring av LNG med de mest alvorlige teknologiske kravene med deres obligatoriske implementering. Kryotanker er bygget etter prinsippet om Dewar-kar, designet for å lagre stoffer med en temperatur som avviker fra normalen. Hovedelementet i slike fartøy er doble vegger. Kryotanker for lagring og transport av LNG kan plasseres på sjøtankere eller spesialkjøretøyer. For jernbanetransport brukes spesielle vogner i formenkryotank.

Hvis LNG allerede har gjennomgått regassifisering, sendes den til forbrukeren gjennom en klassisk gassrørledning.

Hvilken er bedre?

Det har lenge vært beregnet at LNG-transportteknologier er mer lønnsomme enn en konvensjonell rørledning over lange avstander som overstiger flere tusen kilometer.

I Russland er Gazprom mest bekymret for LNG-produksjon. Ifølge sine ledende eksperter har russisk LNG allerede begynt å bli en unødvendig konkurranse for rørledningsmetoden. Et av argumentene er fraværet av eksportavgift og avgift på utvinning av mineraler på samme Yamal LNG. Denne situasjonen kalles «tap av budsjetteffektivitet».

Det ser ut til at president Vladimir Putin har funnet en kompromissløsning. Han ser heller ikke noe godt i konkurransen mellom de to typene russisk naturgass. Samtidig må LNG-teknologier fremmes på hjemmemarkedet i landet for å bygge om offentlig transport til en ny type drivstoff - naturgass. I tillegg til busser er det mange LNG-forbrukere i Russland, for det meste innbyggere i avsidesliggende områder hvor det ikke er gassrørledninger og det ikke vil være noen.

Russian LNG

Sakhalin-2 og Yamal LNG er to anlegg for flytende gass i drift i Russland i 2018. Det første og eldste foretaket er Sakhalin-anlegget, som eies av Shell, Mitsubishi og Mitsui, og en kontrollerende eierandel tilhører Gazprom.

Produksjon av olje og tilhørende gass, ogLNG-produksjon skjer også under vilkårene i en spesiell produksjonsdelingsavtale. LNG-anlegget ble satt i drift i 2009, det ble det første russiske foretaket med denne profilen.

Den yngre broren er det andre anlegget som eies av Novatek. Dette er Yamal LNG-prosjektet, som helt fra starten var fokusert på eksport av flytende gass. Innenfor rammen vil fem lasteterminaler med en enorm årlig totalkapasitet på opptil 58 millioner tonn bygges og settes i drift.

US Gas

USA er ikke bare hjemmet til redusert gassteknologi, men også den største produsenten av LNG fra sitt eget råstoff. Derfor, da Donald Trump-administrasjonen lanserte den ambisiøse America First Energy Plan for å gjøre landet til verdens viktigste energimakt, bør dette følges av alle aktører på den globale gassplattformen.

Denne politiske vendingen i USA var ikke særlig overraskende. Den amerikanske republikanske holdningen til hydrokarboner er klar og enkel. Dette er billig energi.

Prognosene for amerikansk LNG-eksport er svært forskjellige. Den største intrigen i handel "gass" beslutninger er utvikling i EU-landene. Foran oss utfolder vi et bilde av den sterkeste konkurransen mellom russisk «klassisk» gass via Nord Stream 2 og amerikansk importert LNG. Mange europeiske land, inkludert Frankrike og Tyskland, ser på dagens situasjon som en utmerket mulighet til å diversifisere gasskildene i Europa.

Når det gjelder det asiatiske markedet, har handelskrigen mellom USA og Kina ført til en fullstendig avvisning av kinesiske kraftingeniører fra importert amerikansk LNG. Dette grepet åpner for enorme muligheter for å levere russisk gass gjennom rørledninger til Kina i lang tid og i enorme volumer.

Sikkerhet ved bruk av LNG

Sikkerhet i mange bransjer har blitt en kjedelig rutine. Denne holdningen gjelder ikke på noen måte for produksjon av flytende gass, samt for alt som er knyttet til ordet "gass".

Hovedrisikoen er forbundet med den generelle brennbarheten til gassen som helhet. Brennbarheten til LNG er selvfølgelig en størrelsesorden lavere. LNG-sikkerhetsforskrifter fokuserer på utslipp og fordamping av LPG. Hvis for eksempel en ny gass med en annen tetthet helles i en LNG-tanker (dette skjer), kan væskene skille seg uten å blandes. I dette tilfellet vil den tettere gassen legge seg til bunnen med dannelse av to hulrom med uavhengig sirkulasjon av væsker. Væsker blandes til slutt under konvektiv utveksling. Hvis det skjer raskt, begynner lagdeling: LNG fordamper raskt og rikelig. For å forhindre dette brukes spesielle anordninger for kontrollert blanding og spesielle metoder for fylling av tanker.

Fordeler med LNG: Sammendrag

Begynn med fordelene ved å bruke LNG på hjemmemarkedet. Bruken av flytende gass i kjelehus er den mest optimale typen drivstoff: den høyeste brennverdien, maksimal effektivitet og en svært moderat kostnad, som til sluttviser seg å være enda mer økonomisk enn fyringsolje.

LNG-logistikk er lett knyttet til kjelehus i alle lokaliseringer, inkludert de mest avsidesliggende punktene, takket være den velutviklede produksjonen av LNG-transportmidler i form av kryotanker med forskjellige konfigurasjoner.

Fordi LNG brenner mer effektivt enn kull eller fyringsolje, er skadelige utslipp til atmosfæren minimale: røykgasser inneholder ikke partikler eller svovelforbindelser.

Frå LNG-eksportens synspunkt og utviklingen av det globale energimarkedet, blir LNG og produksjonen av det en stadig mer prioritert faktor for verdens største økonomier, inkludert Frankrike, Sør-Korea, Spania, etc. De viktigste global forbruker av flytende gass er Japan, hvis gassimport er 100 % LNG.