Технологии производства и транспорта СПГ
На сегодня сложились следующие области применения технологий СПГ:
а) Транспортная технология. Морской транспорт сжиженных углеводородов с месторождения на рынки сбыта.
б) Оптимизация транспортных расходов на доставку газа потребителю (для этой цели также используются ПХГ – подземные хранилища газа – и хранилища компримированного газа в трубопроводах высокого давлениях, в перспективе до 30 МПа, и добавление к сетевому газу низкого давления этана/пропана в смеси с азотом и/или воздухом для снижения калорийности смеси до уровня сетевого газа). Сюда относится покрытие пиковых нагрузок в газораспределительных сетях (за счет накопленного резерва СПГ) и оптимизация загрузки (вплоть до пиковой) магистральных трубопроводов.
в) Транспортно-распределительная технология. Газификация удаленных потребителей, не имеющих доступа к газораспределительным сетям.
г) СПГ как топливо для транспортных средств (локомотивов, судов).
Необходимо отметить, что выделенные вышеперечисленные области применения СПГ часто совмещаются между собой. Так, доставляемый морским транспортом на регазификационный терминал СПГ может использоваться для поставки его на удаленные объекты в качестве топлива для транспортных средств и резерва для покрытия пиковых нагрузок в газораспределительных и магистральных сетях. СПГ, производимый с целью оптимизации загрузки магистрального газопровода, может использоваться в дальнейшем для доставки его удаленным потребителям, не имеющим доступа к газораспределительным сетям, для покрытия пиковых нагрузок в газораспределительных сетях и в качестве топлива для транспортных средств и т.д.
Основное развитие технология СПГ получила как газотранспортная технология доставки сжиженных углеводородов на Тихоокеанском и Атлантическом рынках. Другие области применения технологий СПГ нашли свое применение в основном в Северной Америке. Основной причиной применения сжиженного природного газа в качестве технологии оптимизации загрузки магистральных газопроводов является тарифная практика Североамериканских газотранспортных компаний, взимающих плату не только за перекачку газа, но и за аренду (доступ) к трубопроводу.
Торговля СПГ предполагает развитие особой инфраструктуры, требующей использования уникальных технологий для сжижения газа, его транспортировки в специальных емкостях при низкой температуре и регазификации.
Особенности производства СПГ
Сжижение природного газа с целью его транспортировки морским путем производится с использованием технологии последовательных независимых замкнутых контуров, по которым циркулирует специальная рабочая смесь (обычно от одного до трех независимых охлаждающих контуров). Впервые такие установки были созданы в 50-е годы, а сейчас уже успешно функционирует целая индустрия производства СПГ. Современные технологические линии по производству СПГ позволяют сжижать до 95% входного газа при низких удельных энергозатратах.
Развитие технологии сжижения природного газа приводит к тому, что производительность сжижающих установок постоянно повышается, а удельная стоимость в расчете на годовую производительность снижается. Наименьшим энергопотреблением и максимальными капитальными затратами отличаются так называемые трехконтурные схемы ожижителей (Cascade). Однако наибольшее распространение получили все же различные варианты двухконтурных схем, сочетающие в себе приемлемые капитальные расходы с допустимым с экономической точки зрения энергопотреблением.
Танкеры для транспортировки газа являются ключевым звеном во всей производственно-сбытовой системе. Строительство судов позволяет четко определять географию развития рынка СПГ. Совершенствование технологии перевозок СПГ приводит с одной стороны, к снижению транспортных тарифов, а с другой – к тому, что в разработку будут вовлекаться новые месторождения, расположенные например в Арктике (суда-газовозы ледового класса), и, как следствие, многие из ранее недоступных потребителям запасов газа становятся доступными.
Сжижение и перевозка газа требуют больших начальных капитальных затрат, но все же они значительно меньше, чем затраты на строительство магистральных газопроводов, и при транспортировке на расстояния более 3000-3500 км являются более экономически целесообразными. По существу, тарифы на транспортировку и сжижение фактически определяются не операционными, а капитальными затратами, поэтому началу производства СПГ, как правило, предшествует предварительная договоренность потенциального потребителя и производителя о гарантированном спросе и тарифах на продолжительный срок (15-20 лет). В тоже время технология СПГ позволяет транспортировать газ практически к любым регазификационным терминалам, что дает дополнительные возможности в регулировании спроса путем переброски СПГ в регионы, где спрос (и цены) высоки.
Еще одним решающим фактором, делающим открытыми для технологии СПГ многие месторождения, расположенные в прибрежной и шельфовой зоне, а также в местах, где нет естественных гаваней, способных принимать газовозы, являются достижения в области проектирования и строительства отгрузочных продуктопроводов СПГ и отгрузочных сооружений, способных обеспечить отгрузку СПГ в открытом море при высоте волн до 3,5 м и на расстоянии до 5-8 км от берега. Однако стоимость отгрузочных СПГ-продуктопроводов до настоящего времени все еще достаточно велика.
Источник: В.В. Имшенецкий, Ю.Н. Орлов - «Технология СПГ – перспективный вариант освоения ресурсов газа п-ва Ямал» (Москва, 2005)