Flydende naturgas (LNG): produktion, opbevaring, transport

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Det moderne globale energimarked er ekstremt ustabilt. Det bringer en enorm mængde nyheder og overraskelser. Den mest "overraskede" del er selvfølgelig nye teknologier. Disse omfatter primært skiferrevolutionen og alt relateret til flydende naturgas (LNG).

LNG-sektorens teknologier og processer overvåges nøje af erhvervslivet og politiske samfund rundt om i verden. Tektoniske skift i den store verdenspolitik skyldes nogle gange den teknologiske udvikling af energiproduktion og logistik.

LNG-teknologi

Flydende gas opnås fra naturgas ved hjælp af to fysiske processer: kompression og afkøling. I finalen reduceres flydende gas i volumen med seks hundrede gange.

Den teknologiske proces er flere trin. Hvert trin er en kompression på 5-10 gange, efterfulgt af afkøling og overførsel til næste trin. Når den passerer fra det første til det næstsidste trin, forbliver gassen en gas. Det bliver først til en væske til sidsttrin. For at producere et ton LNG-gas kræves der omkring halvanden tusinde kubikmeter naturgas.

Teknologiske faser med kompression og køling kræver betydelige energiomkostninger, op til 25 % af den samlede mængde flydende gas.

Produktionsnuancer

LNG-anlæg adskiller sig i karakteren af de fysiske processer, de opererer på:

• gas;
• turbo-ekspander;
• turbine-hvirvel osv.

I dag bruges to behandlingsmetoder i verden:

1. Kondensation eller kompression af gas mod en baggrund med konstant tryk. Denne metode er ikke længere blandt de effektive på grund af høje energiomkostninger.
2. Varmeudvekslingsmetoder ved hjælp af køleskabe eller gasspjæld baseret på ændringer i gastemperaturen.

Et af de vigtigste teknologiske krav til produktion af LNG-gas er den høje kvalitet af termisk isolering og varmevekslerudstyr.

Hvis vi taler om processen med produktion af flydende gas som helhed, så består den af fire obligatoriske og sekventielle trin:

1. Gasproduktion fra borerigge, levering af rørledning til flydende anlæg.
2. Gas-likvefaktion, opbevaring af LNG i særlige faciliteter.
3. Forsendelse af LNG til tankskibe med transport til vands.
4. LNG-aflæsning ved terminaler, opbevaring, genforgasning og levering til forbrugeren.

LNG-gasejendomme

De fysiske egenskaber ved flydende gas er unikke. Han ledersig meget sagtmodigt: i sin rene form brænder den ikke og eksploderer ikke. Hvis den placeres i et åbent rum ved normal temperatur, vil LNG begynde at fordampe stille og roligt og blandes med luft.

Antænding er mulig, men kun ved en specifik koncentration af gas i luften: fra 4,4 til 17 %. Hvis LNG-indholdet i luften er under 4,4 %, vil mængden af gas, der skal antændes, være for lille. Hvis koncentrationen af gas i luften overstiger 17 %, vil der ikke være nok ilt til flammen. Dette er grundlaget for genforgasningsprocessen. Fordampning sker simpelthen uden ilt, det vil sige uden luft.

LPG-logistik

LNG-leveringsteknologier er på ingen måde ringere end produktionsmetoderne med hensyn til deres dynamik og fremskridt. Hvis vi for eksempel foretager en vurdering af moderne marinefartøjer med hensyn til æstetik og design, vil krydstogtskibe slet ikke vinde. Snehvide flydende gastankskibe vil vinde, slående i deres størrelse, variation og unikke design.

Flydende naturgasanlæg er norm alt placeret tæt på, hvor de produceres. På dette stadium er det vigtigste element opbevaring af LNG med de mest alvorlige teknologiske krav med deres obligatoriske implementering. Cryotanke er bygget efter princippet om Dewar-beholdere, designet til at opbevare stoffer med en temperatur, der adskiller sig fra normalen. Hovedelementet i sådanne fartøjer er dobbeltvægge. Kryotanke til opbevaring og transport af LNG kan placeres på søtankskibe eller specialkøretøjer. Til jernbanetransport anvendes specielle vogne i formenkryotank.

Hvis LNG allerede har gennemgået genforgasning, sendes det til forbrugeren gennem en klassisk gasrørledning.

Hvilken er bedre?

Det har længe været beregnet, at LNG-transportteknologier er mere rentable end en konventionel rørledning over lange afstande, der overstiger flere tusinde kilometer.

I Rusland er Gazprom den mest bekymrede over LNG-produktion. Ifølge dets førende eksperter er russisk LNG allerede begyndt at være en unødvendig konkurrence til pipeline-metoden. Et af argumenterne er fraværet af en eksportafgift og en afgift på udvinding af mineraler på den samme Yamal LNG. Denne situation kaldes "tab af budgeteffektivitet."

Det ser ud til, at præsident Vladimir Putin har fundet en kompromisløsning. Han ser heller ikke noget godt i konkurrencen mellem de to typer russisk naturgas. Samtidig skal LNG-teknologier fremmes på hjemmemarkedet i landet for at genopbygge den offentlige transport til en ny type brændstof - naturgas. Ud over busser er der mange LNG-forbrugere i Rusland, for det meste indbyggere i fjerntliggende områder, hvor der ikke er nogen gasrørledninger, og der ikke vil være nogen.

Russisk LNG

Sakhalin-2 og Yamal LNG er to anlæg til flydende gas i Rusland i 2018. Den første og ældste virksomhed er Sakhalin-fabrikken, som ejes af Shell, Mitsubishi og Mitsui, og en kontrollerende ejerandel tilhører Gazprom.

Produktion af olie og tilhørende gas, ogLNG-produktion foregår også under betingelserne i en særlig produktionsdelingsaftale. LNG-anlægget blev sat i drift i 2009, det blev den første russiske virksomhed med denne profil.

Den yngre bror er den anden fabrik, der ejes af Novatek. Der er tale om Yamal LNG-projektet, som lige fra begyndelsen var fokuseret på eksport af flydende gas. Inden for dens rammer vil fem lasteterminaler med en enorm årlig samlet kapacitet på op til 58 millioner tons blive bygget og sat i drift.

US Gas

USA er ikke kun hjemsted for reduceret gasteknologi, men også den største producent af LNG fra sit eget råmateriale. Derfor, da Donald Trump-administrationen lancerede den ambitiøse America First Energy Plan for at gøre landet til verdens vigtigste energimagt, bør alle aktører på den globale gasplatform tage hensyn til dette.

Denne form for politisk vending i USA var ikke meget af en overraskelse. Den amerikanske republikanske holdning til kulbrinter er klar og enkel. Det er billig energi.

Prognoser for amerikansk LNG-eksport er meget forskellige. Den største intriger i handels-"gas"-beslutninger udvikler sig i EU-landene. Foran os udfolder vi et billede af den stærkeste konkurrence mellem russisk "klassisk" gas via Nord Stream 2 og amerikansk importeret LNG. Mange europæiske lande, herunder Frankrig og Tyskland, ser den nuværende situation som en glimrende mulighed for at diversificere gaskilderne i Europa.

Hvad angår det asiatiske marked, har handelskrigen mellem USA og Kina ført til en fuldstændig afvisning af kinesiske kraftingeniører fra importeret amerikansk LNG. Dette træk åbner op for enorme muligheder for at levere russisk gas gennem rørledninger til Kina i lang tid og i enorme mængder.

Sikkerhed ved brug af LNG

Sikkerhed i mange brancher er blevet en kedelig rutine. Denne holdning gælder ikke på nogen måde for produktion af flydende gas, såvel som for alt, der er forbundet med ordet "gas".

De største risici er forbundet med den overordnede brandbarhed af gassen som helhed. LNG's brændbarhed er selvfølgelig en størrelsesorden lavere. LNG-sikkerhedsregler fokuserer på spild og fordampning af LPG. Hvis for eksempel en ny gas med en anden densitet hældes i en LNG-tanker (det sker), kan væskerne skilles ad uden at blandes. I dette tilfælde vil den tættere gas sætte sig til bunden med dannelsen af to hulrum med uafhængig cirkulation af væsker. Væsker blandes til sidst under konvektiv udveksling. Hvis det sker hurtigt, begynder lagdeling: LNG fordamper hurtigt og rigeligt. For at forhindre dette anvendes specielle anordninger til kontrolleret blanding og specielle metoder til påfyldning af tanke.

Fordele ved LNG: Resumé

Begynd med fordelene ved at bruge LNG på hjemmemarkedet. Brugen af flydende gas i kedelhuse er den mest optimale type brændstof: den højeste brændværdi, maksimal effektivitet og en meget moderat pris, hvilket i sidste endeviser sig at være endnu mere økonomisk end brændselsolie.

LNG-logistik er let knyttet til kedelhuse i enhver lokalisering, inklusive de mest afsidesliggende punkter, takket være den veludviklede produktion af LNG-transportmidler i form af kryotanke i forskellige konfigurationer.

Fordi LNG brænder mere effektivt end kul eller brændselsolie, er skadelige emissioner til atmosfæren minimale: røggasser indeholder ikke partikler eller svovlforbindelser.

Ud fra LNG-eksportens synspunkt og udviklingen af det globale energimarked bliver LNG og dets produktion en stadig mere prioriteret faktor for verdens største økonomier, herunder Frankrig, Sydkorea, Spanien osv. De vigtigste den globale forbruger af flydende gas er Japan, hvis gasimport er 100 % LNG.