Gazlarni qanday suyultirish mumkin? Suyultirilgan gaz ishlab chiqarish va undan foydalanish. Tegishli neft gazidan LPG ishlab chiqarish

Suyultirilgan gazni keng miqyosda ishlab chiqarish

Tabiiy gazni suyuq holatga aylantirish bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Birinchidan, barcha aralashmalar chiqariladi - birinchi navbatda, karbonat angidrid, ba'zan esa oltingugurt birikmalarining minimal qoldiqlari. Keyin suv qayta tiklanadi, aks holda u muz kristallariga aylanishi va suyultirish zavodini yopishi mumkin.

Qoida tariqasida, yaqinda gazni namlik, karbonat angidrid va og'ir uglevodorodlardan kompleks tozalash uchun molekulyar elaklarda gazni chuqur tozalashning adsorbsion usuli qo'llanildi.

Keyingi qadam, asosan, metan va etan qoldirib, og'ir uglevodorodlarning ko'p qismini olib tashlashdir. Keyin gaz asta-sekin sovutiladi, odatda bir qator issiqlik almashtirgichlarda (chiller evaporatorlari) ikki davrli sovutish jarayonidan foydalaniladi. Tozalash va fraksiyalash, sovutishning asosiy qismi kabi, yuqori bosim ostida amalga oshiriladi. Sovuq bir yoki bir nechta sovutish davrlari tomonidan ishlab chiqariladi, bu esa haroratni -160 ° C gacha kamaytirishga imkon beradi. Keyin u atmosfera bosimida suyuqlikka aylanadi.

suyultirilgan gaz ishlab chiqarish

1-rasm Tabiiy gazni suyultirish jarayoni (LNG ishlab chiqarish)

Tabiiy gazni suyultirish faqat kritik haroratdan pastroq sovutilganda mumkin. Aks holda, gaz juda yuqori bosimlarda ham suyuqlikka aylantirilmaydi. Tabiiy gazni kritik haroratga teng (T = T cr) haroratda suyultirish uchun uning bosimi kritikga teng yoki undan katta bo lishi kerak, ya ni P> Pkt. Tabiiy gaz kritik darajadan past bosim ostida suyultirilganda (P< Ркт) температура газа также должна быть ниже критической.

Tabiiy gazni suyultirish uchun, tabiiy gazning o'zi ishlaydigan suyuqlik sifatida ishlaydigan ichki sovutish tamoyillari va quyi qaynash nuqtasi bo'lgan yordamchi kriogen gazlar (masalan, kislorod, azot, geliy) bo'lganda tashqi sovutish tamoyillari. Ikkinchi holda, tabiiy gaz va kriyojenik yordamchi gaz o'rtasidagi issiqlik almashinuvi issiqlik almashinuvi yuzasi orqali sodir bo'ladi.

Sanoatdagi LNG ishlab chiqarishda eng samarali suyultirish davrlari uglevodorodlar yoki azot bilan ta'minlangan tashqi sovutish moslamasi (tashqi sovutish tamoyillari) bilan, deyarli barcha tabiiy gaz suyultiriladi. Sovutgichlarning aralashmalari bo'yicha tsikllar keng qo'llaniladi, bu erda bir oqimli kaskad sikli boshqalarga qaraganda tez-tez ishlatiladi, o'ziga xos energiya iste'moli 0,55-0,6 kVt "soat / kg LNG.

Kichik quvvatli suyultirish agregatlarida sovutgich sifatida suyultirilgan gaz ishlatiladi, bu holda oddiyroq aylanishlar qo'llaniladi: drosselli, kengaytirgichli, vorteksli trubkali va hokazo kompressorli.

Ichki sovutish asosida tabiiy gazni suyultirish quyidagi usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:

* siqilgan gazning izentalpik kengayishi (entalpiya i = const), ya'ni drossellash (Joule-Tomson effekti yordamida); gazlanganda, gaz oqimi hech qanday ishni bajarmaydi;

* tashqi ishning qaytishi bilan siqilgan gazning izentropik kengayishi (entropiya S-const); bunda Joul-Tomson effekti tufayli qo'shimcha miqdorda sovuq olinadi, chunki gazni kengaytirish ishi uning ichki energiyasi tufayli amalga oshiriladi.

Qoida tariqasida, siqilgan gazning izentalpik kengayishi faqat past va o'rta mahsuldorlikdagi suyultirgichlarda qo'llaniladi, bunda ma'lum bir ortiqcha energiya sarfini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Siqilgan gazning izentropik kengayishi yuqori quvvatli qurilmalarda (sanoat miqyosida) qo'llaniladi.

Tabiiy gazni tashqi sovutish asosida suyultirish quyidagi usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:

* Stirling, Vuelemye-Takonis va boshqalarning kriogeneratorlaridan foydalanish; ushbu kriogeneratorlarning ishchi organlari, qoida tariqasida, geliy va vodorod bo'lib, bu yopiq termodinamik tsiklni amalga oshirishda issiqlik almashinuvchisi devorida tabiiy gazning qaynash nuqtasi ostidagi haroratga erishish imkonini beradi;

* qaynash nuqtasi tabiiy gaznikidan past bo'lgan kriogen suyuqliklardan, masalan, suyuq azot, kislorod va boshqalardan foydalanish;

* turli xil sovutgichlar (propan, ammiak, metan va boshqalar) yordamida kaskad siklidan foydalanish; kaskadli siklda, siqilish orqali oson suyultiriladigan gaz bug'langanda, suyultirish qiyin bo'lgan boshqa gazning haroratini pasaytirish uchun zarur bo'lgan sovuqni hosil qiladi.

Suyultirilgandan so'ng, LNG maxsus izolyatsiyalangan saqlash tanklariga joylashtiriladi va keyin tashish uchun LNG tashuvchilarga yuklanadi. Ushbu tashish vaqtida LNG ning kichik bir qismi doimo "bug'lanadi" va tanker dvigatellari uchun yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin. Iste'molchi terminaliga etib borgach, suyultirilgan gaz tushiriladi va saqlash tanklariga joylashtiriladi.

LNG foydalanishga topshirilgunga qadar u qayta gazlashtirish stantsiyasida gaz holatiga qaytariladi. Qayta gazlashtirishdan keyin tabiiy gaz gaz quvurlari orqali tashiladigan gaz kabi ishlatiladi.

Suyultirilgan gazni qabul qilish terminali suyultirish zavodiga qaraganda kamroq murakkab tuzilma bo'lib, asosan qabul qilish punkti, tushirish rafi, saqlash tanklari, tanklardan bug'lanishdan gazlarni qayta ishlash moslamalari va o'lchash moslamasidan iborat.

Gazni suyultirish, uni tashish va saqlash texnologiyasi allaqachon dunyoda to‘liq o‘zlashtirilgan. Shu sababli, LNG ishlab chiqarish global energetika sohasida juda tez rivojlanayotgan sanoatdir.

Kichik hajmdagi suyultirilgan gaz ishlab chiqarish

Zamonaviy texnologiyalar kichik sanoat, ijtimoiy korxonalar va aholi punktlarini avtonom energiya bilan ta'minlash muammosini LNG yordamida mini-energiya asosida energiya ob'ektlarini yaratish orqali hal qilish imkonini beradi.

Suyultirilgan gazdan foydalanadigan avtonom mini-energetika ob'ektlari nafaqat chekka hududlarni elektr energiyasi bilan ta'minlash muammosini bartaraf etishga yordam beradi, balki iste'molchilarning elektr va issiqlik energiyasini yirik etkazib beruvchilarga qaramligini tugatish uchun muqobildir. Hozirgi vaqtda kichik hajmdagi LNG ishlab chiqarish nisbatan qisqa muddatli o'zini oqlash muddatiga ega bo'lgan energetika ob'ektlariga sarmoya kiritish uchun jozibador soha hisoblanadi.

"Nikolskaya" gaz taqsimlash stantsiyasida (Leningrad viloyati) amalga oshirilgan kengaytirgich-kompressor bloklarini joriy qilish bilan gaz taqsimlash stantsiyasida gazning differentsial bosimi energiyasidan foydalangan holda tabiiy gazni suyultirish texnologiyasi mavjud. LNG ishlab chiqaruvchi zavodning loyiha quvvati kuniga 30 tonnani tashkil etadi.

Tabiiy gazni suyultirish bloki muzlatkichlar bloki issiqlik almashinuvchilari, siqilgan gazni sovutish tizimi, suyultirish bloki, ikki bosqichli turbo-ekspander-kompressor bloki, o'rnatishni avtomatlashtirilgan nazorat qilish va boshqarish tizimi (ASCU), klapanlar, shu jumladan boshqariladiganlar va asboblar.

Shakl 2. NGni suyultirish qurilmasining sxemasi

O'rnatishning ishlash printsipi quyidagicha (2-rasm).

D1 va D2 turbo kengaytirgichlari bilan bir xil milda ishlaydigan K1 va K2 turbokompressorlariga 8000 Nm3 / soat oqim tezligi va 3,3 MPa bosimli tabiiy gaz beriladi.

Tabiiy gazning etarlicha yuqori tozaligi (CO2 miqdori 400 ppm dan oshmasligi) tufayli tabiiy gazni suyultirish uchun o'rnatishda faqat gazni suvsizlantirish ta'minlanadi, bu uskunaning narxini pasaytirish uchun usul bilan ta'minlanadi. muzlatuvchi namlikdan.

2 bosqichli turbokompressorda gaz bosimi 4,5 MPa ga ko'tariladi, so'ngra siqilgan gaz T3-2 va T3-1 issiqlik almashtirgichlarida ketma-ket sovutiladi va 3 ta issiqlik almashtirgichdan iborat T11-1, T11-2 va muzlatgichga kiradi. T11- 3 (yoki T12-1, T12-2 va T12-3), bu erda issiqlik almashtirgichdan sovuq gaz teskari oqimidan foydalanish tufayli T2-1 namlik muzlaydi. F1-2 filtridan keyin tozalangan gaz ikki oqimga bo'linadi.

Bitta oqim (uning ko'p qismi) sovuqni qayta tiklash uchun muzlatgichga yuboriladi va muzlatgichning chiqishida filtr orqali D1 va D2 turbo kengaytirgichlariga ketma-ket beriladi va ulardan keyin chiqish joyidagi teskari oqimga yuboriladi. ajratuvchi C2-1.

Ikkinchi oqim T2-1 issiqlik almashtirgichga yo'naltiriladi, u erda sovutilgandan so'ng u drossel DR orqali S2-1 separatoriga quyiladi, unda suyuqlik fazasi bug'laridan ajratiladi. Suyuq faza (suyultirilgan gaz) saqlash moslamasiga va iste'molchiga yuboriladi va bug 'fazasi T2-1 issiqlik almashtirgichga, T11 yoki T12 muzlatgichiga va T3-2 issiqlik almashtirgichga, keyin esa gaz taqsimlash stantsiyasidan keyin joylashgan past bosim liniyasi, bu erda bosim 0,28-0,6 MPa ga teng bo'ladi.

Muayyan vaqtdan so'ng, ishlaydigan T11 muzlatgichi asosiydan past bosimli gaz bilan isitish va tozalashga o'tkaziladi va T12 muzlatgichi ish rejimiga o'tkaziladi. 2009 yil 28 yanvar, A.P. Inkov, B.A. Skorodumov va boshqalar Neftegaz.RU

Mamlakatimizda kamaytirilgan gaz befoyda o‘z bosimini yo‘qotib qo‘yadigan, ba’zi hollarda qishda gazni o‘chirishdan oldin uni isitish uchun ko‘proq energiya berish zarur bo‘lgan gaz taqsimlash stansiyalari ko‘p.

Shu bilan birga, gaz bosimining pasayishining amalda bo'sh energiyasidan foydalangan holda ijtimoiy foydali, qulay va ekologik toza energiya tashuvchisi - suyultirilgan gazni olish mumkin, buning yordamida ishlab chiqarish, ijtimoiy ob'ektlar va aholi punktlarini gazlashtirish mumkin. gaz quvurlari bilan ta'minlanmagan.

Cheklangan ichki iste'mol ishlab chiqaruvchilarni chet elda LPG ta'minotini ko'paytirishga undaydi. Bugungi kunda Shimoliy-G'arbiy Evropa dengiz orqali eksport qilinadigan eng jozibador yo'nalishlardan biri hisoblanadi. Kelgusi yillarda mamlakatda birinchi navbatda Osiyo-Tinch okeani mintaqasining istiqbolli bozoriga yo‘naltirilgan bir qator infratuzilma loyihalari amalga oshirilishi kutilmoqda.

Yaqin kelajakda neft kimyosi LPGga ichki talabning katalizatoriga aylanishi kerak. Gap SIBUR tomonidan suyultirilgan gazlarni yuqori qo'shimcha qiymatga ega bo'lgan mahsulotlarga qayta ishlovchi mamlakatning eng yirik neft-kimyo majmuasi Zapsibnefteximning yaqinda ishga tushirilishi haqida ketmoqda.

Tomson Reuters ma'lumotlariga ko'ra, 2016 yilda Rossiyada (Rossiya-Qozog'iston qo'shma korxonasi "KazRosGas" hajmini hisobga olmaganda) 2012 yildagi 13 million tonnaga nisbatan 16,2 million tonna LPG ishlab chiqarilgan. Keyingi yillarda mazkur mahsulot ishlab chiqarish har yili o‘rtacha 4,4 foizga oshib bormoqda. Engil va vaqtinchalik pasayish faqat o'tgan yili sodir bo'ldi. Ishlab chiqarish hajmining o'sishi, birinchi navbatda, SIBUR, Gazprom (Surgutskiy ZSK) va NOVATEK (Purovskiy ZPK) gazni qayta ishlash, gaz kondensatini barqarorlashtirish va gazni fraksiyalash uchun mavjud quvvatlarni kengaytirish va yangi quvvatlarni qurish bilan bog'liq.

Energetika vazirligi ma'lumotlariga ko'ra (uning statistik ma'lumotlari yuqoridagilardan bir oz farq qiladi), LPG ishlab chiqarishning eng katta hajmlari neft-kimyo korxonalari tomonidan ta'minlanadi (2016 yilda - 7,9 million tonna). Ulardan keyin gazni qayta ishlash zavodlari va neft kompaniyalarining neftni qayta ishlash zavodlari - mos ravishda 4,9 million va 3,8 million tonna.

Rossiyada suyultirilgan gaz ishlab chiqaruvchi yetakchi kompaniya SIBUR hisoblanadi. Tomson Reuters ma'lumotlariga ko'ra, u umumiy ishlab chiqarishning 41 foizini tashkil qiladi (kompaniyaning o'zi uning bozor ulushini 45 foizga baholaydi). Gazprom bozorning 18 foizini nazorat qiladi. "Rosneft" TNK-BP, SANORS va Bashneftning aktivlarini sotib olganligi sababli 12% ulush bilan uchinchi o'rinni egalladi. Umuman olganda, to'qqizta yirik kompaniya bozorning 98 foizini egallaydi.

Ishlab chiqarish tarkibiga kelsak, 2015 yilga qadar sof LPG fraktsiyalari - propan, butan va izobutan ishlab chiqarish hajmi oshgan. So'nggi uch yil ichida texnik propan-butan aralashmasi (TPBT) ishlab chiqarish maksimal darajaga ko'tarildi, bu Ukrainada ushbu mahsulotga talabning keskin o'sishi bilan bog'liq. Thomson Reuters ma'lumotlariga ko'ra, 2017 yilda umumiy LPG ishlab chiqarishning 33% SPBTga, 47% - sof fraktsiyalarga to'g'ri keldi.

LPG iste'molining asosiy sohalari - kommunal soha, avtomobil transporti va neft-kimyo. Oxirgi sanoat uzoq muddatda LPGga bo'lgan talab o'sishining asosiy omiliga aylanishi kerak. Shunday qilib, Rossiyaning Energetika strategiyasi (yangilangan versiya) loyihasiga muvofiq, 2020 yilga kelib etilen ishlab chiqarish 75-85 foizga, 2035 yilga kelib esa 3,6-5 barobarga oshishi kerak. Agar 2016 yilda 24% LPG keyingi qayta ishlashga yuborilgan bo'lsa, 2020 yilga kelib bu ko'rsatkich 30% ga, 2035 yilga kelib esa 44-55% gacha ko'tarilishi kerak.

Ushbu rejalarni amalga oshirishda qurilayotgan SIBUR neft-kimyo majmuasiga muhim o'rin berilgan.

SIBURning hozirgi APGni qayta ishlash quvvati yiliga 25,4 milliard kub metrni tashkil etadi, jumladan, “Gazprom neft” bilan hamkorlikda amalga oshirilgan Yujno-Priobskiy GES. Gazni fraksiyalash quvvati yiliga 8,55 million tonnaga etadi. Eng yirik gaz fraksiyalash qurilmasi kompaniyaning Tobolsk sanoat maydonchasida joylashgan. Tabiiy va bog'langan gazni qayta ishlash jarayonida olingan engil uglevodorodlarning (NGL) keng ulushi mahsulot quvuri orqali Tobolskga kiradi va bu erda alohida fraktsiyalarga (propan, butan, izobutan va boshqalar) bo'linadi.

2016 yil iyun oyida SIBUR NGLni qayta ishlash majmuasini rekonstruksiya qilishni yakunladi, buning natijasida Tobolskdagi umumiy gaz fraksiyalash quvvati yiliga 6,6 dan 8 million tonnagacha oshdi. Bundan tashqari, o'tgan yilning yozida kompaniya Yujno-Baliqskiy gazni qayta ishlash zavodini rekonstruksiya qilishni yakunladi, buning natijasida zavod o'zining NGL ishlab chiqarish quvvatini yiliga 100 ming tonnadan ko'proqqa oshirdi.

Bu SIBURga quyida muhokama qilinadigan eksportga ham, neft-kimyo mahsulotlarini qayta ishlashga ham yuboriladigan LPG ishlab chiqarishni ko'paytirish imkonini beradi. "Zapsibneftexim ishga tushirilgandan so'ng, biz 3 million tonnaga yaqin suyultirilgan uglevodorod gazlarini sotishni to'xtatamiz, bir tonnasi endi 350 dollar turadi va biz ushbu gazdan ishlab chiqarilgan 2 million tonnadan ortiq polimerlarni qo'shimcha ravishda sotishni boshlaymiz. Bu, masalan, bir tonna uchun 1000 dollar turadi ... Polimer ishlab chiqarish yanada foydali biznes, lekin uni yaratish katta kapital xarajatlarni nazarda tutadi ", - dedi Dmitriy Konov, SIBUR boshqaruvi raisi, o'tgan yozda RBCga bergan intervyusida. .

Rosneft shuningdek, LPG ishlab chiqarishni ko'paytirishni rejalashtirmoqda. Uning gaz "qizi" Rospan 2018 yil fevral oyida Vostochno-Urengoy hududida gaz va kondensatni tayyorlash va qayta ishlash majmuasini ishga tushirishni maqsad qilgan. U to‘liq quvvatga kirgach, yiliga 16,7 milliard kub metr quruq gaz, 5 million tonnagacha barqaror gaz kondensati va 1,2 million tonnadan ortiq propan-butan fraksiyasi ishlab chiqariladi. Suyultirilgan gazlarni tashish uchun Rospan Korotchaevo temir yo'l stantsiyasi yaqinida yiliga 1,6 million tonna yuk tashish quvvatiga ega yuklash terminalini qurmoqda.

Taxminlarga ko'ra, kompleks ishga tushirilgandan so'ng, Rosneft LPG ishlab chiqarishni yiliga 2,8 million tonnagacha (shu jumladan, "Bashneft" zavodlari bilan) oshiradi va mamlakatda ushbu mahsulotning ikkinchi ishlab chiqaruvchisiga aylanadi. Shuningdek, suyultirilgan gazlarni qayta ishlanib, yuqori qo‘shimcha qiymatga ega mahsulotlarga aylantirish rejalashtirilgan. "Rosneft" rahbari Igor Sechin, xususan, Volga bo'yida, Sharqiy Sibirda va Primoryedagi Sharqiy neft-kimyo kompaniyasi (VNHK) negizida poliolefin ishlab chiqarish bo'yicha loyihalarni eslatib o'tdi.

Yaqin kelajakda LPG bozorida yangi ishtirokchi paydo bo'lishi mumkin - Irkutsk Oil Company. Uning gaz loyihasi Yaraktinskoye va Markovskoye konlarida umumiy quvvati kuniga 20 million kub metrdan ortiq bo'lgan to'rtta tabiiy va bog'langan neft gazlarini tozalash qurilmalarini qurishni o'z ichiga oladi. Zavodlarda ishlab chiqarilgan NGL mahsulot quvuri orqali Ust-Kutdagi LPGni qabul qilish, saqlash va jo'natish bo'yicha yangi kompleksga, so'ngra yiliga 1,8 million tonna quvvatga ega bo'lajak Ust-Kutsk GESga yetkazib beriladi. Zavod texnik propan, texnik butan va barqaror gaz kondensatini olish uchun NGLni fraksiyalashni ta'minlaydi. Yiliga 550 ming tonna suyultirilgan gazni ichki bozorga yetkazib berish va eksport qilish rejalashtirilgan. Uchinchi bosqichda INK Ust-Kutsk polimer zavodini qurishni rejalashtirmoqda, u yuqori qo'shimcha qiymatga ega mahsulotlar - yiliga 600 ming tonnagacha yuqori va past bosimli polietilen ishlab chiqaradi.

LPG bozoridagi yana bir e'tiborga loyiq o'yinchi EKTOS (sobiq Voljskiy kauchuk) bo'lishi mumkin. 2017 yil bahorida SIBUR "Uralorgsintez" OAJning 100% ulushini sotish bo'yicha bitimni yopdi. Uralorgsintezning asosiy faoliyati LPG va yuqori oktanli yoqilg'i komponenti - metil tert-butil efir (MTBE) ishlab chiqarishdir. Zavodning uglevodorod xomashyosini fraksiyalash quvvati yiliga 0,91 million tonna, MTBE ishlab chiqarish bo‘yicha – 220 ming tonna, benzol – 95 ming tonnani tashkil etadi.

To'liq matnni "Rossiya nefti" ning 1-2-sonlarida o'qing.

30 yildan ortiq vaqt davomida SSSRda, keyin Rossiyada suyultirilgan va siqilgan gazlar xalq xo'jaligida ishlatilgan. Shu vaqt ichida suyultirilgan gazlar hisobini tashkil etish, ularni haydash, o‘lchash, saqlash va tashish texnologiyalarini ishlab chiqishda ancha murakkab yo‘l bosib o‘tildi.

Yonishdan tan olishgacha

Tarixan mamlakatimizda gazning energiya manbai sifatidagi imkoniyatlari yetarlicha baholanmagan. Iqtisodiy jihatdan asosli foydalanish sohalarini ko'rmasdan, neft sanoatchilari uglevodorodlarning engil fraktsiyalaridan xalos bo'lishga harakat qilishdi, ularni foydasiz yoqishdi. 1946 yilda gaz sanoatining mustaqil sanoatga aylanishi vaziyatni tubdan o'zgartirdi. Ushbu turdagi uglevodorodlarni ishlab chiqarish hajmi, Rossiyaning yoqilg'i balansidagi nisbati keskin oshdi.

Olim va muhandislar gazlarni suyultirishni o‘rgangach, gazni suyultiruvchi zavodlar qurish va ko‘k yoqilg‘ini gaz quvurisiz chekka hududlarga yetkazib berish, har bir xonadonda avtomobil yoqilg‘isi sifatida, ishlab chiqarishda foydalanish, shuningdek, valyutaga eksport qilish imkoniyati paydo bo‘ldi. .

Suyultirilgan neft gazlari nima

Ular ikki guruhga bo'lingan:

1. Suyultirilgan uglevodorod gazlari (SUG) kimyoviy birikmalar aralashmasi boʻlib, ular asosan turli molekulyar tuzilishga ega boʻlgan vodorod va ugleroddan iborat, yaʼni turli molekulyar ogʻirlikdagi va turli tuzilishdagi uglevodorodlar aralashmasidir.
2. Yengil uglevodorodlarning keng fraktsiyalari (NGL) - asosan geksan (C6) va etan (C2) fraktsiyalarining engil uglevodorodlari aralashmalarini o'z ichiga oladi. Ularning tipik tarkibi: etan 2-5%, suyultirilgan gaz C4-C5 fraktsiyalari 40-85%, geksan fraktsiyasi C6 15-30%, qolgan qismini pentan fraktsiyasi tashkil qiladi.

Suyultirilgan gaz: propan, butan

Gaz sanoatida bu sanoat miqyosida ishlatiladigan LPG. Ularning asosiy komponentlari propan va butandir. Ular shuningdek, aralashmalar sifatida engilroq uglevodorodlarni (metan va etan) va og'irroqlarini (pentan) o'z ichiga oladi. Ushbu komponentlarning barchasi to'yingan uglevodorodlardir. LPG tarkibiga to'yinmagan uglevodorodlar ham kirishi mumkin: etilen, propilen, butilen. Butan-butilenlar izomerik birikmalar (izobutan va izobutilen) sifatida mavjud bo'lishi mumkin.

Suyultirish texnologiyalari

Ular 20-asrning boshlarida gazlarni suyultirishni oʻrgandilar: 1913-yilda gollandiyalik K.O.Xeyke geliyni suyultirish boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻldi. Ba'zi gazlar qo'shimcha shartlarsiz oddiy sovutish orqali suyuq holatga keltiriladi. Biroq, uglevodorodli "sanoat" gazlarining ko'p qismi (karbonat angidrid, etan, ammiak, butan, propan) bosim ostida suyultiriladi.

Suyultirilgan gaz ishlab chiqarish uglevodorod konlari yaqinida yoki yirik transport tugunlari yaqinidagi magistral gaz quvurlari yo'lida joylashgan gazni suyultiruvchi zavodlarda amalga oshiriladi. Suyultirilgan (yoki siqilgan) tabiiy gaz avtomobil, temir yo‘l yoki suv transportida osonlik bilan yakuniy iste’molchiga yetkazilishi mumkin, u yerda uni saqlash, keyin gaz holatiga qaytarish va gaz ta’minoti tarmog‘iga berish mumkin.

Maxsus jihozlar

Gazlarni suyultirish uchun maxsus qurilmalar qo'llaniladi. Ular ko'k yoqilg'ining hajmini sezilarli darajada kamaytiradi va energiya zichligini oshiradi. Ularning yordami bilan uglevodorodlarni keyingi qo'llanilishiga, xom ashyoning xususiyatlariga va atrof-muhit sharoitlariga qarab qayta ishlashning turli usullarini amalga oshirish mumkin.

Suyuqlash va siqish qurilmalari gazni tozalash uchun mo'ljallangan va modulli dizaynga ega yoki to'liq konteynerlangan. Qayta gazlashtirish stansiyalari tufayli hatto eng chekka hududlarni ham arzon tabiiy yoqilg‘i bilan ta’minlash mumkin bo‘ldi. Qayta gazlashtirish tizimi, shuningdek, tabiiy gazni saqlash va talabga qarab (masalan, eng yuqori iste'mol davrida) kerakli miqdorda etkazib berish imkonini beradi.

Suyultirilgan holatda bo'lgan turli gazlarning ko'pchiligi amaliy qo'llanmalarga ega:

• Suyuq xlor gazlamalarni dezinfektsiyalash va oqartirish uchun ishlatiladi va kimyoviy qurol sifatida ishlatiladi.
• Kislorod - nafas olish muammolari bo'lgan bemorlar uchun shifoxonalarda.
• Azot - krioxirurgiyada, organik to'qimalarni muzlatish uchun.
• Vodorod reaktiv yoqilg'iga o'xshaydi. Yaqinda vodorod bilan ishlaydigan avtomobillar paydo bo'ldi.
• Argon - sanoatda metall kesish va plazma bilan payvandlash uchun.

Shuningdek, siz uglevodorodlar sinfidagi gazlarni suyultirishingiz mumkin, ularning eng mashhurlari propan va butan (n-butan, izobutan):

• Propan (C3H8) alkanlar sinfiga mansub organik moddadir. Tabiiy gazdan va neft mahsulotlarini krekinglash orqali olinadi. Rangsiz, hidsiz gaz, suvda ozgina eriydi. U yoqilg'i sifatida, polipropilen sintezi uchun, erituvchilar ishlab chiqarish uchun, oziq-ovqat sanoatida (qo'shimcha E944) ishlatiladi.
• Butan (C4H10), alkanlar sinfi. Rangsiz, hidsiz, yonuvchan gaz, oson suyultiriladi. Gaz kondensatidan, neft gazidan (12% gacha), neft mahsulotlarini yorilishda olinadi. U yoqilg'i sifatida, kimyo sanoatida, muzlatgichlarda sovutgich sifatida, oziq-ovqat sanoatida (E943 qo'shimchasi) ishlatiladi.

LPG xususiyatlari

LPG ning asosiy afzalligi ularning suyuq va gazsimon holatda ham atrof-muhit haroratida va o'rtacha bosimda mavjud bo'lish imkoniyatidir. Suyuq holatda ular osongina qayta ishlanadi, saqlanadi va tashiladi, gaz holatida ular eng yaxshi yonish xususiyatlariga ega.

Uglevodorod tizimlarining holati turli omillar ta'sirining kombinatsiyasi bilan belgilanadi, shuning uchun to'liq tavsiflash uchun barcha parametrlarni bilish kerak. To'g'ridan-to'g'ri o'lchash va oqim rejimlariga ta'sir ko'rsatadigan asosiylariga quyidagilar kiradi: bosim, harorat, zichlik, yopishqoqlik, komponentlarning kontsentratsiyasi, faza nisbati.

Agar barcha parametrlar o'zgarmasa, tizim muvozanatda bo'ladi. Bunday holatda tizimda ko'rinadigan sifat va miqdoriy metamorfoz sodir bo'lmaydi. Kamida bitta parametrning o'zgarishi tizimning muvozanat holatini buzadi, u yoki bu jarayonni keltirib chiqaradi.

Xususiyatlari

Suyultirilgan gazlarni saqlash va tashish jarayonida ularning yig'ilish holati o'zgaradi: moddaning bir qismi bug'lanadi, gazsimon holatga aylanadi, bir qismi kondensatsiyalanadi - suyuqlikka aylanadi. Suyultirilgan gazlarning bu xossasi saqlash va tarqatish tizimlarini loyihalashda belgilovchi xususiyatlardan biridir. Qaynayotgan suyuqlikni rezervuarlardan olib, quvur liniyasi orqali tashishda suyuqlikning bir qismi bosimning yo'qolishi tufayli bug'lanadi, ikki fazali oqim hosil bo'ladi, bug 'bosimi oqim haroratiga bog'liq bo'lib, u suv ichidagi haroratdan past bo'ladi. tank. Ikki fazali suyuqlikning quvur liniyasi orqali harakati to'xtasa, barcha nuqtalardagi bosim tenglashadi va bug 'bosimiga teng bo'ladi.

Neft va gaz qazib olish va tashish texnologiyalari muttasil takomillashtirilmoqda. Va buning yorqin misollaridan biri suyultirilgan gaz (SNG), ya'ni gazni keng ko'lamli suyultirish va LNGni dengiz orqali uzoq masofalarga tashish texnologiyasidir. LNG - bu gaz bozoridagi haqiqiy inqilob, zamonaviy energiya qiyofasini o'zgartirish, xomashyo sanoati zamonaviy yuqori texnologiyali echimlarni ishlab chiqarishga qodir ekanligining isbotidir. LNG ko'k yoqilg'i uchun yangi bozorlarni ochib, tobora ko'proq mamlakatlarni gaz biznesiga jalb qilmoqda va global energiya xavfsizligi jumboqini hal qilishga yordam beradi. Gazni faol iste'mol qilish va uning birinchi raqamli yoqilg'iga aylanishini anglatuvchi "gaz pauzasi" atamasi bo'sh ibora emas.

Suyultirilgan gazni sanoat ishlab chiqarish texnologiyalari ko'p vaqtga ega emas. Birinchi eksport suyultirilgan gaz zavodi ishga tushirildi1964 Ammo o'shandan beri jarayon doimiy ravishda takomillashtirildi va bugungi kunda, masalan, katta tonnajli kemalarda joylashgan dunyodagi birinchi ko'chma suzuvchi gazni suyultirish zavodlari uchun loyihalar allaqachon tayyorlanmoqda.

Suyultirilgan gaz zanjir bo'ylab bir nechta sanoat tarmoqlarini tortadi. Bular kemasozlik, transport muhandisligi va kimyodir. Suyultirilgan gaz hatto zamonaviy yuqori sanoatlashgan jamiyatning estetikasini ham shakllantiradi. Gazni suyultirish zavodini ko‘rgan har bir kishi bunga ishonch hosil qilishi mumkin.

Dunyodagi eng yirik gaz zaxiralariga ega Rossiya uzoq vaqt davomida suyultirilgan gaz biznesi va LNG savdosidan chetda qolgan. Ammo bu noxush bo'shliq to'ldirildi. 2009 yilda Saxalindagi birinchi gazni suyultirish zavodi - Saxalin-2 loyihasi ishga tushirildi. Gazni suyultirish sohasidagi ilg'or texnologiyalar Rossiyada amalga oshirilayotgani juda muhimdir. Misol uchun, Saxalin zavodi ushbu loyiha uchun maxsus ishlab chiqilgan ikki tomonlama aralash reagentni suyultirishning zamonaviy texnologiyasiga asoslangan. LNG ultra past haroratlarda ishlab chiqarilganligi sababli, iqlim sharoitlarini kapitallashtirish mumkin, bu LNG ishlab chiqarishni arzonlashtiradi va ishlab chiqarish jarayonining samaradorligini oshiradi.

Boshqa tomondan, Rossiyada LNGdan boshqa tanlov yo'q. Dunyoda integratsiya jarayonlari rivojlanmoqda, raqobatchilarning LNG an’anaviy eksport bozorlariga, ya’ni “Gazprom”ni siqib chiqarib, Yevropaga kirib bormoqda, Qatar va Avstraliya esa Osiyo-Tinch okeani mintaqasidagi o‘z pozitsiyalarini oshirib, Rossiyaning eksport rejalarini xavf ostiga qo‘ymoqda. bu bozorlarga.

Qadimgi gigant konlar ishlab chiqarishning pasayishi bosqichida, yangi fonddan Bovanenkovskoye va Xarasaveyskoye konlari ko'rinishidagi "yulduzlar" mavjud. Bundan tashqari, mamlakat javonga borishi va yangi texnologiyalarni o'zlashtirishi kerak. Va shunday bo'ldiki, LNG zavodlari aynan shunday konlarning gaz zaxiralarini monetizatsiya qilish uchun asos hisoblanadi - qirg'oqqa yaqin, lekin iste'molchidan uzoqda.

Ruscha "suyultirilgan tabiiy gaz" iborasi inglizcha Liquiified Natural Gas (LNG) so'ziga mos keladi. Suyultirilgan gazni suyultirilgan propan-butan (SPB) yoki suyultirilgan neft gazi (LPG) o'z ichiga olgan suyultirilgan neft gazi (LPG) guruhidan ajratish muhimdir. Ammo ularni bir-biridan ajratish va suyultirilgan uglevodorod gazlarining "oilasini" tushunish oson. Aslida, asosiy farq qanday gazning suyultirilganligida. Agar biz asosan metandan iborat bo'lgan tabiiy gazni suyultirish haqida gapiradigan bo'lsak, unda suyultirilgan gaz atamasi ishlatiladi - yoki LNG qisqartiriladi. Metan eng oddiy uglevodorod bo'lib, u bitta uglerod atomini o'z ichiga oladi va CH4 kimyoviy formulasiga ega. Propan-butan aralashmasi bo'lsa, biz suyultirilgan propan-butan haqida gapiramiz. Qoida tariqasida, u bog'langan neft gazidan (APG) yoki eng engil fraktsiya sifatida neftni distillashdan olinadi. LPG, birinchi navbatda, neft-kimyoda plastmassa ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida, aholi punktlarini gazlashtirish uchun energiya resursi sifatida yoki transport vositalarida qo'llaniladi.

LNG alohida mahsulot emas, garchi LNGni bevosita shaklda ishlatish imkoniyatlari mavjud. Bu quvur liniyalari orqali etkazib beriladigan deyarli bir xil metan. Ammo bu tabiiy gazni iste'molchiga etkazib berishning tubdan boshqacha usuli. Suyultirilgan metanni dengiz orqali uzoq masofalarga tashish mumkin, bu esa jahon gaz bozorini yaratishga yordam beradi, gaz ishlab chiqaruvchiga sotishni diversifikatsiya qilish va xaridorga gaz sotib olish geografiyasini kengaytirish imkonini beradi. LNG ishlab chiqaruvchisi etkazib berish geografiyasida katta erkinlikka ega. Zero, gaz quvurini minglab kilometrlarga tortishdan ko‘ra, uzoq masofalarga dengiz transporti infratuzilmasini yaratish foydaliroq. SNGni "moslashuvchan quvur" deb ham atalishi bejiz emas, bu uning gazni etkazib berishning an'anaviy usulidan asosiy ustunligini ko'rsatadi: an'anaviy quvur liniyasi konlarni iste'molning ma'lum bir hududi bilan juda qattiq bog'laydi.

Belgilangan joyga yetkazilgandan so'ng, LNG gaz holatiga qaytadi - regazifikatsiya qurilmasida uning harorati atrof-muhit haroratiga keltiriladi, shundan so'ng gaz an'anaviy quvur tarmoqlari orqali tashish uchun yaroqli bo'ladi.

LNG shaffof, rangsiz, toksik bo'lmagan suyuqlik bo'lib, -160C haroratda hosil bo'ladi. Belgilangan joyga etkazib berilgandan so'ng, LNG yana gaz holatiga aylanadi: regazifikatsiya qurilmasida uning harorati atrof-muhit haroratiga keltiriladi, shundan so'ng gaz an'anaviy quvur tarmoqlari orqali tashish uchun mos bo'ladi.

Suyultirilgan gazning quvur liniyasiga nisbatan asosiy afzalligi shundaki, saqlash va tashish paytida u 618-620 marta kamroq hajmni egallaydi, bu esa xarajatlarni sezilarli darajada kamaytiradi. Axir, tabiiy gaz neftga nisbatan past issiqlik zichligiga ega va shuning uchun bir xil issiqlik qiymatiga ega bo'lgan gaz va neft hajmlarini tashish uchun (ya'ni yoqilg'i yonishi paytida chiqarilgan issiqlik miqdori), birinchi holda, katta. hajmlar talab qilinadi. Aynan shu erda gazni suyultirish g'oyasi uning hajmini oshirish uchun paydo bo'ldi.

LNG atmosfera bosimida saqlanishi mumkin, uning qaynash nuqtasi -163 ° C, toksik bo'lmagan, hidsiz va rangsiz. Suyultirilgan gaz konstruktiv materiallarni korroziyaga olib kelmaydi. LNG ning yuqori ekologik xususiyatlari suyultirilgan gazda oltingugurt yo'qligi bilan izohlanadi. Agar tabiiy gazda oltingugurt mavjud bo'lsa, u suyultirish jarayonidan oldin chiqariladi. Qizig'i shundaki, Yaponiyada suyultirilgan gaz davrining boshlanishi aynan Yaponiya kompaniyalari havo ifloslanishini kamaytirish maqsadida LNG dan yoqilg'i sifatida foydalanishga qaror qilgani bilan bog'liq.

Zamonaviy zavodlarda ishlab chiqarilgan LNG asosan metan - taxminan 95%, qolgan 5% etan, propan, butan va azotdir. Ishlab chiqarish zavodiga qarab, metanning molyar miqdori 87 (Jazoir o'simliklari) dan 99,5% gacha (Kenai zavodi, Alyaska) o'zgarishi mumkin. Sof kalorifik qiymati 33 494 kJ / m3 yoki 50 116 kJ / kg ni tashkil qiladi. LNG ishlab chiqarish uchun tabiiy gaz birinchi navbatda suv, oltingugurt dioksidi, karbon monoksit va boshqa komponentlardan tozalanadi. Axir, ular past haroratlarda muzlashadi, bu esa qimmatbaho uskunalarning shikastlanishiga olib keladi.

Barcha uglevodorod energiya manbalari ichida suyultirilgan gaz eng toza hisoblanadi – masalan, elektr energiyasi ishlab chiqarishda foydalanilganda atmosferaga CO2 chiqindilari ko‘mirdan foydalanishga nisbatan ikki baravar ko‘p bo‘ladi. Bundan tashqari, LNG ning yonish mahsulotlari tabiiy gazga qaraganda kamroq uglerod oksidi va azot oksidini o'z ichiga oladi - bu yonish paytida yaxshiroq tozalash bilan bog'liq. Shuningdek, suyultirilgan gazda oltingugurt yo'q, bu ham LNG ning ekologik xususiyatlarini baholashda muhim ijobiy omil hisoblanadi.

To'liq LNG ishlab chiqarish va iste'mol qilish zanjiri quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi

gaz ishlab chiqarish;

uni suyultirish zavodiga tashish;

gazni suyultirish, uni gazsimon holatdan suyuqlikka aylantirish, tankerlarda saqlash tanklariga quyish va keyinchalik tashish tartibi;

quruqlikdagi terminallarda qayta gazlashtirish, ya'ni LNGni gaz holatiga o'tkazish;

iste'molchiga yetkazib berish va undan foydalanish.

Ma’lumki, hozirgi vaqtda va o‘rta muddatli istiqbolda tabiiy gaz o‘zining boshqa qazib olinadigan yoqilg‘i turlariga nisbatan afzalliklari va unga bo‘lgan talabning doimiy o‘sib borishi tufayli global energiya ehtiyojlarini qondirishning muhim tarkibiy qismi bo‘lib qolmoqda.

Ayni paytda gazning asosiy qismi iste’molchilarga magistral quvurlar orqali gazsimon holda yetkazilmoqda.

Shu bilan birga, ba'zi hollarda borish qiyin bo'lgan olis konlar uchun an'anaviy quvur liniyasidan ko'ra suyultirilgan gazni (LNG) tashish afzalroqdir. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, suyultirish va qayta gazlashtirish quvvatlarini qurishni hisobga olgan holda, suyultirilgan gazni tankerlar bilan tashish 2500 km dan uzoqlikda iqtisodiy jihatdan foydali bo'lib chiqadi (garchi Saxalindagi LNG zavodi misoli istisnolarning dolzarbligini isbotlaydi). Bundan tashqari, LNG sanoati bugungi kunda gaz sanoatining globallashuvida etakchi hisoblanadi va 1990-yillarning boshlarida bunday bo'lmagan alohida hududlardan ancha kengaydi.

LNGga talab ortib borayotgan bir paytda, bugungi sharoitda raqobatbardosh LNG loyihalarini saqlab qolish oson ish emas. LNG zavodlarining muhim xususiyati shundaki, xarajatlarning ko'p qismi o'ziga xos parametrlar bilan belgilanadi: ishlab chiqarilgan xom gazning sifati, tabiiy-iqlim sharoitlari, topografiya, dengizdagi operatsiyalar hajmi, infratuzilmaning mavjudligi, iqtisodiy va siyosiy sharoitlar.

Shu munosabat bilan gazni qayta ishlash va suyultirish texnologiyalari alohida qiziqish uyg'otadi, ular bugungi kunda zamonaviy LNG zavodlarida qo'llanilmoqda va ularni turli mezonlarga ko'ra tasniflash mumkin. Lekin ular qulay janubiy yoki undan qattiq shimoliy kengliklarda joylashganligi ayniqsa muhimdir.

Shunga asoslanib, ushbu ikki guruh o'rtasidagi farqlarni tahlil qilish, har birining o'ziga xosligi va kamchiliklarini hisobga olish, Rossiyada, xususan, Arktika sharoitida yangi LNG loyihalarini amalga oshirishda qurilish va foydalanish tajribasini qo'llash mumkin. Ammo mavjud tajribani hisobga olgan holda ham, ochilmagan uglevodorod zaxiralarining 25% gacha bo'lgan Arktika hududlarini istiqbolli rivojlantirish kelajakda samaradorlik va raqobatbardoshlikni oshiradigan innovatsiyalar orqali ta'minlanishi mumkin.

LNG ishlab chiqarish tarixi

Tabiiy gazni suyultirish bo'yicha tajribalar 19-asr oxirida boshlangan. Ammo faqat 1941 yilda Klivlendda (AQSh, Ogayo shtati) tijorat LNG zavodi qurildi. LNG ni kemalar orqali uzoq masofalarga tashish mumkinligi 1959 yilda Metan Pioneer tankeri tomonidan tashilgan LNG misolida namoyon bo'ldi.

Birinchi bazaviy LNG eksport zavodi 1964-yilda ishga tushirilgan Arzeva (Jazoir) shahridagi Camel loyihasi edi. 1969-yilda shimoliy sharoitda LNG ishlab chiqarishni boshlagan birinchi zavod AQShdagi Alyaskadagi zavod edi. Gazni suyultirish va uni suyultirish uchun tayyorlash texnologiyalari bo'yicha ishlanmalarning aksariyati avvalroq amalga oshirilgan bo'lib, ular tijorat korxonalarining oddiy xodimlarida ishlaydigan olimlar guruhlari tomonidan amalga oshirilmoqda. Xalqaro LNG biznesining asosiy ishtirokchilari va zavodlarning yillar bo'yicha ishga tushirish sanalari Jadvalda keltirilgan. 1.

2014 yil boshida dunyoning 19 mamlakatida 32 ta LNG zavodi ishlamoqda; Dunyoning beshta davlatida 11 ta LNG zavodi qurilmoqda; sakkizta mamlakatda yana 16 ta LNG zavodini qurish rejalashtirilgan. Rossiyada, taxminan LNG zavodidan tashqari. Saxalin, Leningrad viloyatida Boltiqbo'yi LNG zavodini qurish loyihasi mavjud, Yamalda xorijiy hamkorlarni jalb qilgan holda LNG zavodi rejalashtirilgan. Shtokman va Yujno-Tambeyskoye konlarini o'zlashtirish va Saxalin-1 va Saxalin-3 loyihalarini amalga oshirish uchun LNG inshootlarini qurish bo'yicha takliflar mavjud.

Suyultirilgan gaz bilan bog'liq loyihalarda Rossiyaning ko'plab tashkilotlari ishtirok etdi: "Gazprom VNIIGAZ" MChJ, Moskva gazni qayta ishlash zavodi, Sosnogorsk va Orenburg GESlari, "Arsenal" mashinasozlik zavodi OAJ, NPO Geliymash OAJ, "Kriogenmash" OAJ, "Uralkriomash" OAJ, "Giprogazt" OAJ va boshqalar.

Butun LNG tizimi ishlab chiqarish, qayta ishlash, nasos, suyultirish, saqlash, yuklash, tashish va tushirish va qayta gazlashtirish elementlarini o'z ichiga oladi. LNG loyihalari loyihalash bosqichida, iqtisodiy baholashda, qurilishda va tijoratda amalga oshirishda adolatli vaqt, pul va kuch talab qiladi. Odatda dizayndan boshlab amalga oshirishgacha 10 yildan ortiq vaqt ketadi. Shuning uchun 20 yillik shartnomalar tuzish umumiy qabul qilingan amaliyotdir. SNG uchun engil uglevodorodlar manbai hisoblanishi uchun kondagi gaz zahiralari 20-25 yilga yetishi kerak. Aniqlovchi omillar gazning tabiati, qatlamdagi mavjud bosim, erkin va erigan gazning xom neftga aloqasi, transport omillari, shu jumladan dengiz portiga masofa.

Yillar davomida LNG sanoati katta yutuqlarga erishdi. Agar bu vaqt ichida barcha innovatsiyalarning umumiyligi shartli ravishda 100% deb qabul qilinsa, 15% - bu jarayonning yaxshilanishi, 15% - uskunaning yaxshilanishi va 70% - issiqlik va energiya integratsiyasi hisobiga to'g'ri keladi. Shu bilan birga, kapital xarajatlar 30% ga kamaydi, shuningdek, gaz quvurlari orqali tashish narxining pasayishi kuzatildi. Texnologik liniyalar hajmini oshirish tendentsiyasi aniq. 1964 yildan beri yagona qayta ishlash liniyasining quvvati 20 barobar oshdi. Shu bilan birga, iqtisodiyot va texnologiyaning hozirgi holatiga ko‘ra, olish qiyin deb hisoblangan gaz resurslari 127,5 trln. m3. Shu sababli, dolzarb muammo siqilgan yoqilg'ini uzoq masofalarga va muhim suv hududlari orqali tashishdir.

1-jadval

LNG zavodlarini butun dunyo bo'ylab ishga tushirish

Dunyoda tabiiy gaz resurslarining notekis taqsimlanishini hisobga olgan holda, ushbu resurslarni quvurlar orqali sotish vazifasi amaliy bo'lmagan yoki iqtisodiy jihatdan yoqimsiz bo'lib chiqishi mumkin. 1500 milya (2500 km dan ortiq) uzoqlikdagi bozorlar uchun LNG opsiyasi ancha tejamkor ekanligini isbotladi. Shu sababli, global LNG ta'minoti 2005 yildan 2018 yilgacha ikki baravar ko'payadi.

LNG bozorlari asosan sanoatning yuqori o'sishi bo'lgan hududlarda bo'lgan. Shartnomalarning ba'zilari qat'iy belgilangan narxlarda edi; Bu 1991 yilda LNG narxi neft va neft mahsulotlariga bog'lana boshlaganida o'zgardi. Spot bozorda savdoning ulushi 1990 yildagi 4 foizdan 2012 yilga kelib 18 foizgacha oshdi.

LNG qiymat zanjirida tabiiy gazni suyultirish eng yuqori investitsiya va operatsion xarajatlarga ega bo'lgan qismdir. Ko'p suyultirish jarayonlari faqat sovutish davrlarida farqlanadi. Bitta aralash sovutgichli jarayonlar yiliga 1 ... 3 million tonna hajmdagi ishlab chiqarish liniyalari uchun javob beradi. Yiliga 3 million tonnadan 10 million tonnagacha bo'lgan texnologik jarayonlar tabiiy gaz pallasida bosimning pasayishini minimallashtiradigan ikkita ketma-ket sovutish tsiklidan foydalanishga asoslangan. Uchinchi sovutish siklidan foydalanish texnologik jarayonda kriogen issiqlik almashtirgichning diametri va propan aylanishi uchun sovutgich kompressorining hajmi kabi "darbog'larni" chetlab o'tishga imkon berdi. Turli xil suyuqlik jarayonlarini o'rganish shuni ko'rsatadiki, ularning har biri boshqalardan ko'ra samaraliroq emas. Aksincha, har bir texnologiya muayyan sharoitlarda raqobatbardosh ustunlikka ega. Jarayonning o'zi termodinamikaning o'zgarmas qonunlariga asoslanganligi sababli, jarayonni kichik takomillashtirish tufayli kapital xarajatlarning katta o'zgarishini kutish mumkin emas. Natijada, LNG sanoati yuqori kapitalni talab qiladi.

30 yildan keyin LNG ishlab chiqarish bugungi kundagidan farq qilishi mumkin. Chet elda LNG bilan ishlaydigan transport vositalari va kemalarni loyihalash, ishlab chiqarish va ulardan foydalanish bo‘yicha katta tajriba to‘plangan. Bir qator texnik muammolarni hal qilish, quruqlikdagi LNG majmualarida investitsiya faolligining pasayishi, mavjud gazni topish qiyinligi sababli, suzuvchi LNG zavodlarining loyihalari LNG sanoatining barcha ishtirokchilarining e'tiborini tobora ko'proq jalb qilmoqda. Texnik innovatsiyalar va sa'y-harakatlarni birlashtirish bunday loyihalarning doimiy muvaffaqiyatini ta'minlashi mumkin; bu turli xil vazifalarni - iqtisodiy, texnik va ekologik muammolarni hal qilishni talab qiladi.

Biroq, bugungi kunda, so'nggi yillarda bo'lgani kabi, LNG sanoati energiya bozorida o'zining muhim o'rnini munosib ravishda egallab turibdi va yaqin kelajakda ham bu pozitsiyani saqlab qolishi mumkin.

Gazni suyultirishga tayyorlash

Gazni qayta ishlash xom gazning xususiyatlariga, shuningdek, xom gaz orqali og'ir uglevodorodlarning kirib kelishiga juda bog'liq. Gazni suyultirish imkoniyatini yaratish uchun gaz birinchi navbatda qayta ishlanadi. Zavodga kirganda, odatda fraksiyalarning dastlabki ajralishi sodir bo'ladi va kondensat ajratiladi.

Nopoklarning aksariyati (suv, CO2, H2S, Hg, N2, He, karbonil sulfid COS, merkaptanlar RSH va boshqalar) LNG haroratida muzlaydi yoki mahsulotning talab qilinadigan spetsifikatsiyasiga javob beradigan mahsulot sifatiga salbiy ta'sir qiladi, bu komponentlar ham ajratilgan. Bundan tashqari, og'irroq uglevodorodlar suyultirish jarayonida muzlashning oldini olish uchun ajratiladi.

Jadval 2 ko'rib chiqilayotgan barcha zavodlarda ishlatiladigan uglevodorod ozuqasining qisqacha mazmunini taqdim etadi.

stol 2

Shimoliy va janubiy zavodlarda gaz tarkibi

Yetti zavodning har biridagi uglevodorod aralashmalari LNG ishlab chiqarish uchun mos ekanligi aniq, chunki ularning aksariyati engil metan va etan birikmalaridir. Ko'rib chiqilayotgan LNG zavodlarining har biriga kiradigan gaz oqimi suv, azot, karbonat angidridni o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, azot miqdori 0,1-4,5% oralig'ida, CO2 - 0,07 dan 8% gacha. Nam gaz miqdori BAA LNG zavodida 1% dan Eron va Alyaskadagi LNG zavodlarida 5-11% gacha.

Bundan tashqari, bir qator zavodlarning gazida simob, geliy, merkaptanlar va boshqa oltingugurt aralashmalari mavjud. Vodorod sulfidini qayta tiklash muammosi Ummondagi LNG zavodidan tashqari barcha zavodlarda hal qilinishi kerak. Simob gazda mavjud

Saxalin, Norvegiya, Eron, Qatar va Ummon. Geliy borligi faqat Katargaz2 loyihasida tasdiqlangan. RSH, COS mavjudligi Eronning LNG loyihasining gazida tasdiqlangan.

Gazning tarkibi va hajmi nafaqat ishlab chiqarilgan LNG miqdoriga, balki jadvalda ko'rsatilganidek, qo'shimcha mahsulotlarning hajmi va xilma-xilligiga ham ta'sir qiladi. 3. Ma'lum bo'ladiki, birinchi navbatda, gaz tarkibi gazni qayta ishlash uchun asbob-uskunalarni tanlash va ishlatishga, demak, butun gazni qayta ishlash jarayoniga va yakuniy mahsulot hosiliga ta'sir qiladi.

3-jadval

Ko'rib chiqilayotgan LNG zavodlarining gaz qo'shimcha mahsulotlari

LNG zavodlarida kislota gazlarini olib tashlash uchun Hi-Pure jarayoni qo'llaniladi - CO2 ning asosiy qismini olib tashlash uchun K2CO3 erituvchi jarayoni va qolgan CO2 va H2S ni olib tashlash uchun DEA (dietanolamin) asosidagi amin erituvchi jarayoni (1-rasm). ) ...

Eron, Norvegiya, Qatar, Ummon va Saxalindagi LNG zavodlari MDEA (metildietanolamin) amin kislotali gazni faollashtiruvchi (“aMDEA”) bilan tozalash tizimidan foydalanadi.

Bu jarayon fizik jarayonlarga va boshqa amin jarayonlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: yaxshiroq singdirish va selektivlik, past bug bosimi, yanada optimal ish harorati, energiya sarfi va boshqalar.

Gazni suyultirish

Ko'pgina hisob-kitoblar va kuzatishlarga ko'ra, suyultirish moduli butun LNG zavodining kapital xarajatlarining 45% ni tashkil qiladi, bu umumiy loyiha xarajatlarining 25-35% va keyingi operatsion xarajatlarning 50% gacha. Suyuqlash texnologiyasi sovutish davriga asoslangan bo'lib, sovutgich ketma-ket kengayish va qisqarish orqali issiqlikni past haroratdan yuqori haroratga o'tkazadi. Texnologik liniyaning ishlab chiqarish hajmi asosan sovutgich tomonidan qo'llaniladigan suyultirish jarayoni, kompressor / haydovchi kombinatsiyasining mavjud bo'lgan eng katta o'lchamlari va tabiiy gazni sovutadigan issiqlik almashinuvchilari bilan belgilanadi.

Gazni sovutish va suyultirishning asosiy tamoyillari gaz va sovutgichning sovutish-isitish egri chizig'ini iloji boricha yaqinroq o'rnatishni nazarda tutadi.

Ushbu tamoyilni amalga oshirish ishlab chiqarilgan LNG birligiga nisbatan kamroq xarajatlarni talab qiladigan yanada samarali termodinamik jarayonga olib keladi va bu barcha suyultirish jarayonlariga taalluqlidir.

Gazni suyultirish zavodining asosiy qismlari sovutgichni aylanib yuruvchi kompressorlar, gazni sovutish va suyultirish va sovutgichlar o'rtasida issiqlik almashinuvi uchun ishlatiladigan kompressorli drayvlar va issiqlik almashtirgichlardir. Ko'p suyultirish jarayonlari faqat sovutish davrlarida farqlanadi.

stol 4

LNG zavodlari bo'yicha ma'lumotlarning qisqacha jadvali

Jadval 4 da tahlil qilinayotgan barcha o'simliklar uchun suyultirish jarayonlarining qiyosiy tavsiflari ko'rsatilgan. Ummon va BAAdagi LNG zavodlarida qo'llaniladigan C3 / MR suyuqlashtirish texnologiyasi sxemasi (2-rasm) bugungi kunda ham dunyoda eng keng tarqalgan.

Hozirgi vaqtda barcha shimoliy LNG zavodlari va Yaqin Sharqdagi LNG zavodlarini ko'rib chiqish va taqqoslash quyidagi xulosaga keladi: ular o'rtasida dizayn, gazni suyultirish texnologiyalarini tanlash va ishlatishda farqlar mavjud.

Bu shuni anglatadiki, iqlim va joylashuv mavjud va kelajakdagi Arktika LNG loyihalariga ta'sir qiladi.

Ishlab chiqarish hajmlari va texnologiyani tanlash tabiiy sharoit kabi omillar bilan belgilanadi. Norvegiya va Saxalindagi LNG zavodlari misolida, shimoliy hududlarda LNG ishlab chiqarish samaraliroq ekanligi ko'rsatilgan. Tahlil Saxalin sharoitlari uchun maxsus ishlab chiqilgan yangi DMR texnologiyasi bundan mustasno, janubiy va shimolning iqlim sharoitida zavodlarda ko'rib chiqilayotgan gazni suyultirish texnologiyalaridan foydalanishga to'sqinlik qiladigan sabablarni aniqlamadi.

Biroq, ma'lum bir mintaqa uchun ma'lum bir texnologiyani tanlash LNG ishlab chiqarish samaradorligi va energiya iste'moliga ta'sir qiladi, chunki suyultirish jarayonining ushbu parametrlari zavodning sovuq sharoitda ishlashi bilan belgilanadi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, barcha shimoliy loyihalar har safar suyultirish jarayoni uchun yangi texnologik yechimni talab qilgan, standart texnologiyalardan foydalanish esa Yaqin Sharqda keng tarqalgan.

Janubiy zavodlarda loyiha ishtirokchilari soni 3 dan 9 tagacha o'zgarib turadi va bu ishlab chiqaruvchilar soni 2 dan 6 gacha bo'lgan shimoliy LNG loyihalariga qaraganda 1,5 baravar ko'pdir.

Taxmin qilish mumkinki, bunday farq nafaqat davlatlar va milliy kompaniyalarning siyosati, balki kuchli va yirik bozor ishtirokchilarining ishonchliligi va ishonchi talab qilinadigan shimoliy sanoat tarmoqlarining joylashuvining o'ziga xos xususiyatlari bilan ham belgilanadi. Bu erda investitsiyalarning mavjudligi hal qiluvchi rol o'ynashi dargumon, chunki LNG loyihalarida har doim ko'plab potentsial bozor ishtirokchilari mavjud.

Barcha ko'rib chiqilgan LNG zavodlari kamida 170 milliard m3 gaz zaxiralari bo'lgan nisbatan katta konlar uchun qurilgan. Shimoliy va janubiy loyihalarning gaz zaxiralariga bog'liqligi aniqlanmagan, ammo janubiy hududlarda yillik ishlab chiqarish hajmi kamroq bo'lgan - yiliga 3 million tonnagacha bo'lgan yagona kichik LNG loyihalarini amalga oshirish uchun katta imkoniyatlar mavjudligi aniq.

Bunday bayonot foydasiga argument Kenaydagi (AQSh) LNG zavodi bo'lib, u erda yiliga 1,57 million tonna ishlab chiqarishning nisbatan kichik hajmi va zaxiralarning kutilayotgan tugashi loyihani 40 yildan keyin davom ettirishning maqsadga muvofiqligi masalasini ko'taradi. muvaffaqiyatli operatsiya.

Sovutgich kompressorlari kabi muhim uskunalarning takrorlanishi keng tarqalgan emas va faqat Kenaidagi eng qadimgi LNG zavodida sodir bo'ladi. Ortiqcha uskunalardan foydalanish nafaqat eskirgan texnologik yechim, balki qisman oqlangan bo'lishi mumkin (ishonchlilikni oshirish uchun shimoliy sharoitda faqat bitta texnologik chiziq mavjud bo'lsa). Qanday bo'lmasin, lekin 1992 yilda Phillips tomonidan ishlab chiqilgan ishlanmalar bitta turbokompressorlarni o'rnatishni ta'minlaydi. Phillips ikki tomonlama ishonchli suyultirish texnologiyasi kichik, izolyatsiyalangan gaz konlari uchun mos variant bo'lishi mumkin.

Shartnoma shartlari, sotish bozorlari, konlardagi uglevodorod zaxiralari, tankerlar parki va rezervuar fermalari hajmi, aralash sovutgichlardan foydalanish va sovutish sikllari soni kabi parametrlar bo'yicha janubiy va shimoliy hududlar o'rtasida katta tafovutlar aniqlanmadi. o'simliklar. Sotish bozorlarining bir xilligi (Yaponiya, Koreya, Tayvan, Evropa) - LNG zavodlarining ishga tushirish vaqti va joylashuvidan qat'i nazar - rivojlangan mamlakatlar uchun energiya yo'qligi yoki etishmasligi sharoitida katta suv havzalari orqali tankerlar orqali LNG importining rentabelligini ko'rsatadi. resurslar.

Aralash sovutgichli gazni suyultirish texnologiyalaridan foydalanish, zavodning joylashgan joyidan qat'i nazar, bir hil suyuqlikli texnologiyalardan foydalanishdan afzalroqdir, chunki kondensatsiya egri chizig'i tabiiy gazning sovutish egri chizig'iga yaqinroq mos keladi va sovutish jarayonining samaradorligini oshiradi. , va sovutgich tarkibi gaz tarkibidagi o'zgarishlar bilan o'zgarishi mumkin. Bir hil sovutgichlarning asosiy afzalligi - foydalanish qulayligi, ammo afzalliklar yig'indisida ular aralash sovutgichlardan kam.

Sovutgich davrlari sonining janubiy yoki shimoliy kenglikdagi zavodlarning joylashuviga bevosita bog'liqligi yo'q. Ko'pgina zamonaviy gazni suyultirish texnologiyalari uchta tsikldan foydalanishni o'z ichiga oladi, chunki tabiiy gazni kondensatsiya qilish jarayoni ancha rivojlangan. Zavodning joylashgan joyidan qat'i nazar, LNG yetkazib berish bo'yicha uzoq muddatli shartnomalar tuziladigan muddatlar 15 yildan 20 ... 30 yilgacha ko'tarildi.

So'nggi paytlarda LNG ishlab chiqaruvchilari va xaridorlari - tovar-ishlab chiqarish munosabatlari ishtirokchilari soni ham ko'paydi.

Kattaroq tankerlarni joriy etish orqali LNG tashish xarajatlari kamayadi. Shu bilan birga, shimoliy zavodlardan LNGni tashish uchun qiyin muz sharoitida foydalanish uchun mos bo'lgan maxsus mustahkamlangan tankerlardan foydalanish kerak. Buning isboti quyidagi fakt: 1993 yil iyul va dekabr oylarida Kenai LNG loyihasining 71500 m3 sig‘imli tankerlari “Polar Eagle” va “Arctic Sun” nomli 87500 m3 sig‘imli tankerlarga almashtirildi. Ular dastlabki tankerlardan 15% qisqaroq edi va 23% ko'proq LNG sig'ishi mumkin edi. Bu qisman Yaponiya tomonining kattaroq va yangi tankerlardan foydalanish talablari va qisman zavodning o'tkazish qobiliyatini oshirish bilan bog'liq edi. Oldingi tankerlar singari, bu tankerlar ham qiyin ob-havo sharoitlari va past haroratlar uchun mo'ljallangan. Ularning ustiga mustaqil prizmatik idishlar qo'yilgan; tankerlarda korpus, pervanel, vallar va qo'zg'alish mexanizmlarini muz bilan mustahkamlash mavjud.

Shimoliy LNG zavodlarida tankerlarni yuklashda iqlim, muz, to'lqin, shamol sharoitlarining murakkabligini ham hisobga olish kerak. Arktika sharoitida birlamchi sovutish siklining samaradorligini oshirish, ehtimol, propanni qaynash nuqtasi pastroq bo'lgan sovutgich bilan almashtirishni talab qiladi. Bu etan, etilen yoki ko'p komponentli aralash sovutgich bo'lishi mumkin. LNG zavodlarining sovuq haroratlarda gazni suyultirishning nazariy jihatdan yuqori samaradorligidan foydalanish qobiliyati Arktika zavodlarining dizayn haroratiga va ularning loyihalash strategiyalariga bog'liq. Agar loyihalarda o'rtacha yillik harorat belgilangan dizayn harorati sifatida hisobga olinadigan bo'lsa, u holda o'rtacha haroratdan yuqori haroratlar tufayli yo'qotishlar (1,8% / ° S koeffitsienti bilan) o'rtacha haroratdan past haroratlarda samarali kondensatsiyaning afzalliklaridan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Bu ishlab chiqarish kvotalariga erishish va qondirish uchun LNG ishlab chiqarish hajmlarining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Aksincha, loyihani hajmlar bo'yicha belgilash va kerakli hajmlarga erishish uchun dizayn haroratlarini (o'rtacha atrof-muhit haroratidan yuqori) ortiqcha baholash umumiy samaradorlikni oshirishga, balki kapital xarajatlarning oshishiga olib kelishi mumkin.

Agar zavodni atrof-muhit haroratiga qarab o'zgaruvchan hajmlarda ishlatish to'g'risida qaror qabul qilinsa, xom gazning xususiyatlari va LNG transport logistikasi bunday o'zgarishlarga mos kelishi uchun moslashtirilishi kerak.

Bu har doim ham mumkin emas. Misol uchun, sovuqroq atrof-muhit sharoitlari zavod maksimal mahsulot ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan vaqtda kemalarda kechikishlarga olib kelishi mumkin. Shu sababli, yirik qayta ishlash liniyalarining iqtisodiy afzalliklarini, ekspluatatsiya nuqtai nazaridan optimal dizayn konfiguratsiyasini, shuningdek, qurilishning murakkabligini va o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitida uzoq joylarda zavodni ishlatish muammolarini muvozanatlash kerak bo'ladi.

Shunday qilib, aytilganlar asosida quyidagi xulosalar chiqarish mumkin.

O'rnatishlar to'plami, ularning texnologik parametrlari va tegishli mahsulotlar assortimenti ishlatiladigan gazning xususiyatlari va hajmiga bog'liq. Tahlil texnologik bloklarni joylashtirish ketma-ketligi, gazni tozalash texnologiyalarini tanlash va ularning ishlashi kabi omillar uchun LNG zavodining joylashuviga sezilarli bog'liqlikni aniqlamadi.

Har qanday texnologik jarayon o'ziga xos gaz xossalari va qo'llashning o'ziga xos shartlariga mos keladi va ko'rib chiqilayotgan jarayonlardan eng amaliy va samarali MDEA ni aktivator bilan kimyoviy tozalash jarayoni va "Sulfinol-D" fizik jarayonidir.

Shimoliy va janubiy LNG zavodlari o'rtasida suyultirish texnologiyasini tanlash va ishlatishda sezilarli farqlar aniqlandi. Iqlim va zavodning joylashuvi mavjud bo'lgan va kelajakdagi Arktika LNG loyihalariga ta'sir qiluvchi omillardir.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Puzhailo A.F., Savchenkov S.V., Repin D.G. va boshqalar.Elektr stantsiyalari va gaz transporti ob'ektlarining elektr ta'minoti: "Giprogaztsentr" OAJ 45 yilligiga bag'ishlangan ilmiy ishlar seriyasi monografiyasi / Ed. O.V. Kryukov. T. 3. N. Novgorod: Istok, 2013.300 b.
2. Buchnev O.A., Sarkisyan V.A. Energiya bozorlarida suyultirilgan gazning istiqbollari // Gaz sanoati. 2005 yil. № 2.
3. Dorojkin V.Yu., Teregulov R.K., Mastobaev B.N. Gazni xossalariga qarab suyultirishga tayyorlash // Neft mahsulotlari va uglevodorod xomashyosini tashish va saqlash. 2013 yil. № 1.
4. Izotov N.V., Nikiforov V.N. Tabiiy gazni suyultirish texnologiyalarini tadqiq qilish // Gaz sanoati. 2005 yil. № 1.