Применение СПГ. Где используют сжиженный природный газ

После доставки потребителю сжиженный природный газ используется в качестве энергоносителя для тех же целей, что и обычный природный газ. Основные области применения СПГ это производство тепла и электричества, использование в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах. Ниже представлен более широкий список.

Использование сжиженного природного газа

1. Газификация коммунальных и промышленных объектов, удаленных от магистральных или распределительных трубопроводов
2. Создание топливного резерва у потребителя для покрытия нагрузок в пиковый период (т. н. пик-шейвинг, от англ. LNG Peak Shaving)
3. Применение СПГ на различных видах транспорта в качестве моторного топлива
4. Получение тепловой и электроэнергии, а также промышленного холода
5. СПГ как сырье для использования в химической промышленности

Следует отметить, что вышеуказанные области применения СПГ могут совмещаться между собой. Так, доставляемый судами-газовозами на регазификационный терминал СПГ может быть использован для поставки его на удаленные объекты в качестве топлива для транспорта и создания резерва топлива на период больших нагрузок в магистральных и газораспределительных сетях.

На мировых рынках широкое использование сжиженного природного газа прежде всего обусловлено тем, что, по ценам, СПГ либо находится в одной ценовой категории с жидкими видами топлива (углеводородными), либо дешевле их. Вдобавок к этому, топливо СПГ более экологически чистое.

Использование СПГ в качестве энергоносителя решает следующие задачи:

• Газификация удаленных объектов
• Сокращение издержек, связанных с газификацией, вследствие отказа от разработки, сооружения и обслуживания некоторой части объектов газоснабжения (межпоселковых распределительных газопроводов, газопроводов-отводов)
• Снижение количества выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду при замене, например, каменного угля или мазута природным газом
• Снижение затрат на энергоносители
• Комплексное получение тепловой и электроэнергии

В настоящее время организация производства и внедрение технологий с использованием сжиженного газа в энергетической отрасли имеет важное перспективное значение.

СПГ — экологический вид топлива

Имея хорошие энергетические характеристики и высокое октановое число, сжиженный газ используется не для одной лишь газификации населенных пунктов и объектов промышленности, но и как моторное топливо на различных видах транспорта. Физико-химические, энергетические и экологические свойства природного газа делают его довольно перспективным видом топлива, использование которого может дать ощутимый положительный эффект в некоторых вопросах. Экологическая безопасность и топливная экономичность двигателей, работающих на природном газе, снижение износа деталей газового двигателя, уменьшение расхода масла — вот характерные особенности.

Применение СПГ на транспорте преследует следующие цели:

• Экономию денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива
• Обеспечение в перспективе устойчивого топливоснабжения  (учитывая динамику изменения объемов нефтегазодобычи, сравнительный анализ запасов нефти и газа, прогнозы истощения месторождений)

СПГ как моторное топливо для автомобильного транспорта применяют в Соединенных Штатах Америки, Франции, Нидерландах, Норвегии, Германии и  других странах. Помимо автотранспорта, сжиженный газ в качестве моторного топлива применяется и на других видах транспорта (водный — газовозы, железнодорожный — газотепловозы). На сегодняшний день уже  насчитывается более двух сотен морских  судов-метановозов, которые используются для транспортировки СПГ  и применяют его в качестве моторного топлива. Во многих развитых странах ведутся работы по использованию сжиженного природного газа на морском, речном и ж/д транспорте.

Грузовой автомобиль Kenworth T800 (газовый двигатель на сжиженном газе СПГ/LNG)		Грузовой автомобиль Peterbilt’s Model 386 (газовый двигатель на сжиженном газе СПГ/LNG)

На сегодняшний день применение СПГ в качестве моторного топлива – довольно интенсивно развивающееся направление, которое  в дальнейшем должно стать самостоятельной отраслью экономики развитых стран.

Сжиженный природный газ как основа теплоснабжения отдаленных регионов – Энергетика и промышленность России – № 4 (56) апрель 2005 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 4 (56) апрель 2005 года

По мнению отечественных специалистов, развитие малой энергетики в ближайшие годы будет связано с более широким использованием сжиженного природного газа. В настоящее время мировой рынок торговли СПГ стал наиболее динамично развивающимся рынком углеводородов. В среднем его прирост составляет около 7% в год. Ведущими странами мира он признан как один из самых перспективных видов энергоносителей на обозримое будущее.

По прогнозам, объем мировой торговли сжиженным природным газом может возрасти к 2010 году до 150 млрд м3 и более. Уже сейчас в США и странах Западной Европы доля СПГ в общем газопотреблении составляет более 20%. Япония импортирует до 85% (45 млрд м3) природного газа в сжиженном состоянии.

На этом фоне достижения России в области использования СПГ выглядят очень скромно, хотя запасы природного газа в России составляют около 40% от мировых (доказанные запасы составляют, по разным оценкам, от 48 до 64 трлн м3, при этом известны 20 крупных месторождений с запасами более 500 млрд м3).

Себестоимость газа существенно ниже нефтепродуктов, а его цена на российском рынке почти в три раза ниже, чем на западноевропейском.

Первые шаги по использованию сжиженного природного газа для энергосбережения в промышленности и коммунальном хозяйстве были осуществлены в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Здесь были введены в действие две опытно-промышленные установки по производству СПГ, кроме того, несколько удаленных котельных в области работают на привозном сжиженном природном газе.

При этом были использованы все преимущества СПГ как топлива. Что это за преимущества?

Преимущества СПГ как вида топлива

Во‑первых, сжижение природного газа увеличивает его плотность в 600 раз, что повышает эффективность и удобство хранения, а также транспортировки и потребления энергоносителя (в том числе и как моторного топлива для транспортных средств).

Во‑вторых, СПГ – криогенная жидкость, которая хранится под небольшим избыточным давлением при температуре около 112 К (-161 °C) в емкости с теплоизоляцией, и нетоксична.

В‑третьих, СПГ дает возможность газификации объектов, удаленных от магистральных трубопроводов на значительные расстояния, что, помимо всего прочего, например, позволяет также вовлекать в сельскохозяйственный оборот глубинные (удаленные) территории.

В ОАО «Газпром» разработана программа работ по решению актуальных задач газификации населенных пунктов, отдаленных от газопроводов. По оценкам специалистов ВНИИпромгаза, около 50% населенных пунктов, нуждающихся в газификации, экономически целесообразно обеспечивать газовым топливом в виде привозного СПГ.

Другой причиной необходимости ускорения работ по использованию СПГ является то, что все крупнейшие месторождения природного газа в России находятся в удаленных районах, неблагоприятных для строительства транспортных газопроводов, и наиболее целесообразным здесь представляется транспортировка газа в жидком состоянии. В XXI веке все основные российские газовые месторождения будут располагаться именно в таких районах (Баренцево море, шельф Карского моря, остров Сахалин и т.

 д.). Это обуславливает необходимость строительства крупных заводов по производству СПГ в местах перспективных месторождений.

Рассмотрим преимущества использования СПГ на конкретном примере.

Для отопления одного из коттеджных поселков Московской области предполагается установить котельную установку мощностью 2 МВт, обеспечивающую теплом жилую площадь 20 тыс. м3. Отопительный сезон составляет 5 760 ч. Имеется два варианта решения проблемы по обеспечению котельной топливом: проложить газопровод протяженностью 8 км и диаметром 160‑200 мм или обеспечить котельную установку привозным топливом. В качестве привозного котельного топлива при этом целесообразно рассматривать: СПГ, сжиженный углеводородный газ (пропан-бутан), дизельное топливо.

Ориентировочный расчет капитальных вложений, эксплуатационных расходов и себестоимости 1 Гкал тепла, полученного при использовании трубопроводного природного газа и привозных энергоносителей, показывает, что наибольшие капиталовложения для организации автономного теплоснабжения приходятся на природный газ и связаны с необходимостью прокладки газопровода (длиной 8 км). Несмотря на то что объем капитальных вложений при организации работы котельной на дизельном топливе на порядок меньше, себестоимость 1 Гкал выработанной тепловой энергии на 65% больше отпускной цены. При использовании в качестве котельного топлива сжиженного углеводородного газа (пропан-бутана) себестоимость 1 Гкал также больше отпускной цены на 44%, поэтому применение дизельного топлива и сжиженного углеводородного газа в качестве котельного топлива для потребителя будет не выгодно.

Себестоимость 1 Гкал при использовании сжиженного природного газа на 80% больше, чем с использованием трубопроводного природного газа, но и капитальные вложения для обеспечения работы котельной на природном газе по проложенному газопроводу на 424% больше, чем это необходимо для перевода котельной на СПГ. Таким образом, расчетный срок окупаемости капитальных вложений при работе котельной на СПГ в 1,5 раза меньше, чем на природном газе, что и может оказаться определяющим фактором при выборе энергоносителя.

Как снизить стоимость СПГ

В настоящее время Московским газоперерабатывающим заводом смонтирована установка для сжижения природного газа производительностью 24 тонны СПГ в сутки. Установка базируется на автомобильной газозаправочной компрессорной станции (АГНКС-500), мощности которой по своему функциональному назначению практически используются только на 10‑15%.

Такое решение имеет ряд преимуществ в части снижения капитальных вложений на оборудование, т. к. на АГНКС создана необходимая инженерная инфраструктура, включающая компрессорные установки, блок осушки сжатого газа, необходимое электросиловое и вспомогательное, а также обеспечивающее противопожарную безопасность оборудование и т. п.

Удельные затраты на производство 1 тонны СПГ на АГНКС распределяются следующим образом:
– амортизация – 23%;
– электроэнергия – 19%;
– зарплата работников АГНКС – 12%;
– сырье – природный газ и вспомогательные материалы – 17%;
– зарплата работников по обслуживанию и управлению установкой по получению СПГ – 18%;

– единый социальный налог – 11%.

Из приведенных данных видно, что 54% от затрат на производство СПГ приходится на амортизацию, электроэнергию и зарплату работников АГНКС, обслуживающих компрессорное и электросиловое оборудование.

Очевидно, что себестоимость СПГ главным образом зависит от принятой технологии комплексной очистки природного газа и его сжижения.

Сжижение природного газа производится на уровне температур -140… -160 °C, и поэтому для оптимизации процесса имеются проверенные аналоги в области сжижения газов, его хранения, транспортирования и регазификации.

Известно, что при использовании перепада давления на городских или заводских газораспределительных станциях (ГРС) или газоредуцирующих пунктах (ГРП) можно значительно снизить себестоимость производимого сжиженного природного газа за счет уменьшения затрат на электроэнергию, на обслуживание компрессоров и электросилового оборудования, а также амортизационных отчислений.

Установка сжижения природного газа

По заказу ООО «Лентрансгаз» в ОАО «Криогенмаш» на базе накопленного опыта по внедрению детандер-компрессорных агрегатов была разработана технология сжижения природного газа с использованием энергии перепада давления газа на ГРС.

На рисунке приводится принципиальная схема установки сжижения ПГ, разработанной применительно к ГРС «Никольская» (Ленинградская область) с расходом природного газа 8 000 нм3 / ч, с расчетным давлением на входе в ГРС, равным 3,3 МПа, и на выходе – 0,28‑0,6 МПа. Расчетная производительность установки по СПГ равна 24 тоннам в сутки.

Установка сжижения природного газа состоит из блока теплообменников вымораживателей, системы охлаждения компримированного газа, блока сжижения, двухступенчатого турбодетандер-компрессорного агрегата, автоматизированной системы контроля и управления работой установки (АСКУ), арматуры, в том числе управляемой, и КИП.

Как правило, в последнее время для комплексной очистки газа от влаги, углекислого газа и тяжелых углеводородов используют адсорбционный способ глубокой очистки газа на молекулярных ситах.

Для регенерации используется очищенный нагретый газ, что связано с дополнительными затратами энергии и часто – отвлечением части очищенного газа на нагрев и охлаждение адсорбента. При этом производительность блока адсорбционной очистки снижается из‑за количества газа, направляемого на регенерацию. Это количество иногда может составлять более 20% от расхода газа, подаваемого на блок очистки.

Стоимость блока комплексной очистки природного газа в зависимости от состава газа и от количества очищаемых компонентов может составлять до 30‑40% от стоимости установки.

В разработанной ОАО «Криогенмаш» установке по сжижению природного газа в связи с достаточно высокой чистотой природного газа (содержание СО2 не более 400 ррm) предусматривается только осушка газа, которую с целью снижения стоимости оборудования предусмотрено проводить способом вымораживания влаги.

Принцип работы установки

Принцип работы установки заключается в следующем. Природный газ с расходом 8 000 нм3 / ч и давлением 3,3 МПа поступает на турбокомпрессоры К1 и К2, работающие на одном валу с турбодетандерами Д1 и Д2. В 2‑ступенчатом турбокомпрессоре давление газа повышается до 4,5 МПа, затем сжатый газ последовательно охлаждается в теплообменниках Т3‑2 и Т3‑1 и поступает в вымораживатель, состоящий из 3 теплообменников Т11‑1, Т11‑2 и Т11‑3 (или Т12‑1, Т12‑2 и Т12‑3), где за счет использования холода обратного потока газа из теплообменника Т2‑1 происходит вымораживание влаги. Очищенный газ после фильтра Ф1‑2 разбивается на два потока. Один поток (большую часть) направляют в вымораживатель для рекуперации холода, а на выходе из вымораживателя через фильтр подают последовательно на турбодетандеры Д1 и Д2, а после них направляют в обратный поток на выходе из сепаратора С2‑1. Второй поток направляют в теплообменник Т2‑1, где после охлаждения дросселируют через дроссель ДР в сепаратор С2‑1, в котором производят отделение жидкой фазы от его паров. Жидкую фазу (сжиженный природный газ) направляют в накопитель и потребителю, а паровую фазу подают последовательно в теплообменник Т2‑1, вымораживатель Т11 или Т12 и теплообменник Т3‑2, а после него в магистраль низкого давления, расположенную после газораспределительной станции. Через определенное время работающий вымораживатель Т11 переводят на отогрев и продувку газом низкого давления из магистрали, а на рабочий режим переводят вымораживатель Т12.

Окупаемость – за три года

Себестоимость сжиженного продного газа, полученного по разработанной технологии, на 30‑40% ниже себестоимости СПГ, полученного на АГНКС. Соответственно, себестоимость 1 Гкал тепла, для рассмотренного выше случая с использованием сжиженного природного газа, полученного на ГРС по предлагаемой технологии, будет на 45‑50% ниже и будет отличаться от себестоимости 1 Гкал, полученной на трубопроводном природном газе после его прокладки, всего на 20‑25%, но в этом случае срок окупаемости капитальных вложений с использованием СПГ составит около 3 лет, против ранее полученных 6 лет. Для сравнения: при трубопроводном природном газе эта окупаемость составляет около девяти лет.

В стране имеется значительное количество ГРС, где редуцируемый газ бесполезно теряет свое давление, а в отдельных случаях в зимний период приходится подводить еще энергию для подогрева газа перед его дросселированием. В то же время, используя практически бесплатную энергию перепада давления газа, можно получить общественно полезный, удобный и экологически безопасный энергоноситель – сжиженный природный газ, с помощью которого можно газифицировать промышленные, социальные объекты и населенные пункты, не имеющие трубопроводного газоснабжения.

На ГРС, с учетом фактического расхода газа и его давления на входе и на выходе из ГРС, можно создать мини-заводы производительностью от 12 до 120 тонн сжиженного природного газа в сутки. Полученный СПГ может храниться в системах хранения на базе криогенных резервуаров типа БСХП.
Транспортирование сжиженного природного газа осуществляется с помощью автомобильного транспорта. Особый интерес представляют цистерны-контейнеры, которые позволяют транспортировать СПГ авто-, железнодорожным и речным транспортом.

СПГ также может быть использован в качестве моторного топлива, например в дизель-генераторах. На дизель-генераторах может быть получена электрическая энергия значительно ниже по стоимости, чем централизованно получаемая от крупных ТЭЦ и ГРЭС. При этом в результате утилизации тепла выхлопных газов можно одновременно получить высокопотенциальное тепло для отопления и горячего водоснабжения.

Например, при установке дизель-генератора, работающего на газе, мощностью 1 500 кВт можно ежегодно получать более 13 000 МВт-ч электроэнергии и около 10 000 Гкал тепловой энергии для отопления и горячего водоснабжения. Срок окупаемости капитальных вложений на приобретение дизель-генератора составляет 3‑3,5 года.

Из вышеизложенного следует: автономное энергоснабжение небольших промышленных, социальных предприятий и населенных пунктов на базе мини-энергетики с использованием СПГ является привлекательной сферой для инвестиций объектов энергетики со сравнительно коротким сроком окупаемости капитальных вложений. Автономные объекты мини-энергетики с применением сжиженного природного газа не только помогут ликвидировать проблему энергообеспечения отдаленных регионов, но и являются альтернативой для прекращения зависимости потребителей от крупных поставщиков электрической и тепловой энергии.

Применение и получение сжиженного природного газа (СПГ) как перспективного топлива

Авторы: Е.А. Пинчук, Д.В. Рубцов

В настоящее время в связи с  удорожанием традиционных видов топлива, ужесточением экологических требований по выбросам загрязняющих веществ отработавшими газами автомобилей и целым рядом других факторов остро встал вопрос о применении альтернативных видов топлив, более дешёвых и образующих меньше загрязняющих веществ в процессе сгорания. Одним из наиболее перспективных видов альтернативного топлива является природный газ. Рядом статей и научных работ подтверждается экономическая целесообразность его использования. В недавнем прошлом был предан значительный импульс разработкам в области получения, хранения и использования СПГ транспортными средствами, по причине ряда преимуществ СПГ над компримированным природным газом (КПГ). К числу таких преимуществ можно отнести то, что СПГ в баке транспортного средства находится при атмосферном давлении, в отличие от КПГ, требующего высокопрочные баллоны, являющиеся потенциально опасными объектами; СПГ обеспечивает более высокую взрыво- и пожаробезопасность, плотность СПГ, по сравнению с КПГ, выше, что влечёт за собой увеличение удельной массы перевозимого топлива, а значит и дальности хода транспортного средства. Исходя из вышеперечисленных преимуществ ОАО «Уральский компрессорный завод», а так же целый ряд иностранных и российских компаний, развивает деятельность в области создания оборудования для получения, хранения и транспортировки СПГ, в том числе применительно к автомобилям и всей транспортной отрасли в целом.

Как известно природный газ более чем на 90% от единицы объёма состоит из метана, критическая температура которого порядка -83°С, из этого следует, что получение природного газа в жидком состоянии возможно только ниже указанной температуры. Для достижения максимальной плотности хранимого СПГ, при давлении близком к атмосферному, необходимо охлаждение природного газа до температуры -162°С. Достижение столь низких температур возможно только с использованием криогенного технологий и оборудования.

На данный момент, наиболее распространёнными и доступными способами получения СПГ являются:

1. Процесс сжижения за счёт холода, производимого газовой криогенной машиной Стирлинга;
2. Процесс, основанный на эффекте Джоуля-Томпсона реализуемый в дроссельном цикле;
3. Процесс, основанный на цикле высокого давления с применением детандера;
4. Процесс, основанный на цикле низкого давления с применением одного или более турбодетандеров.

Уральским компрессорным заводом ведётся ряд разработок по созданию станций сжижения природного газа, основанных на работе машины Стирлинга и цикле высокого давления с детандером, а так же разработка системы питания двигателя автомобиля КАМАЗ криогенным топливом.

При создании системы питания двигателя СПГ, одной из основных задач является выбор типа теплоизоляции топливного бака. На данный момент наиболее применяемыми видами теплоизоляции сосудов, содержащих низкотемпературные вещества, являются:

1. вакуумно-порошковая;
2. пенополиуретановая;
3. базальто-волоконная;
4. вакуумно-экранная.

Завод является одним из немногих предприятий России, обладающих наиболее эффективной технологией изготовления криогенных сосудов, к которым относится и топливный бак транспортного средства для СПГ. Бак, изготовленный, с применением вакуумно-экранной теплоизоляции обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с баками, использующих другие типы теплоизоляции. К таким преимуществам стоит отнести: длительный срок бездренажного хранения сжиженного газа, обеспечение максимально возможной пажаро- и взрывобезопасности и минимальные массо-габариные характеристики.

В настоящее время разрабатывается система газификации СПГ и дальнейшей подачи газа в двигатель транспортного средства. В ходе проводимой работы была определена принципиальная схема системы питания двигателя СПГ, представленная на Рисунке 1.

Рисунок 1 Система питания двигателя криогенным топливом

 

Работа системы, представленной на Рисунке 1, основана на принципе сообщающихся сосудов. При первоначальном пуске, СПГ за счёт давления столба жидкости из бака 1 поступает в газификатор 2, где газ переходит из жидкой фазы в газообразную. При этом давление газа возрастает до 3…3,5 атм. и препятствует дальнейшему поступлению сжиженного газа в газификатор 2. Далее газ через дроссель 3 воздействует на столб жидкости, находящейся в баке 1 и уравнивает давления над столбом жидкости и перед газификатором 2. При превышении давления газа над силой упругости пружины обратного клапана 4 газ поступает в теплообменник 5, где нагревается до температуры, необходимой для сгорания в двигателе. При превышении расчётного давления в баке, составляющего 4 атм. срабатывает автоматический клапан продувки 6 и происходит сброс избыточного давления через дренажное устройство (свечу) в атмосферу.

При практической реализации данной схемы предстоит решить несколько конструкторских задач, требующих повышенного внимания:

1. Обеспечение максимальной производительности газификатора;
2. Обеспечение подогрева газа до температуры необходимой для воспламенения;
3. Создания механизма управления подачей топлива.

На данный момент основными проблемами для дальнейшей практической реализации данной системы является отсутствие нормативно-технической документации, регламентирующей состав, работу, порядок технического обслуживания и ремонта систем питания двигателя СПГ, а так же качество сжиженного газа.

 

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения – Что такое Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения?

Это природный газ, искусственно сжиженный  путем охлаждения до −160 °C

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный природный газ (СПГ) – природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.
На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.
В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.
Для использования подвергается испарению до исходного состояния.
При сгорании паров образуется диоксид углерода( углекислый газ, CO₂) и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.
СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.
При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Перевод 1 тонны СПГ в кубометры (м³).

1 тонна СПГ – это примерно 1,38 тыс м³ природного газа после регазификации.
Примерно – потому что плотность газа и компонентный на разных месторождения разная.
Формулу Менделеева – Клайперона никто не отменял.
Кроме метана в состав природного газа могут входить: этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества.
Плотность газа изменяется в интервале 0,68 – 0,85 кг/м³, но зависит не только от состава, но и от давления и температуры в месте расчета плотности газа.
Стандартные условия для температуры и давления – это установленные стандартом физические условия, с которыми соотносят свойства веществ, зависящие от этих условий.
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) устанавливает температуру 20 °C (293,15 K) и абсолютное давление 1 атм (101. 325 кПа), и этот стандарт называют нормальной температурой и давлением (NTP).
Плотность компонентов газа сильно различается:
Метан – 0,668 кг/м³, 
Этан – 1,263 кг/м³, 
Пропан – 1,872 кг/м³.

Поэтому, в зависимости от компонентного состава изменяется и количество м³ газа при переводе из тонн.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. 

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.
Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии – до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

• конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
• теплообменные процессы: рефрижераторный – с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 – 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м³ газа.

Недостаток технологии дросселирования – низкий коэффициент ожижения – до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

• каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,
• цикл с двойным хладагентом – смесью этана и метана,
• расширительные циклы сжижения.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

• для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
• технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
• использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
• локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
• использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
• использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

Процесс сжижения газа:

Оборудование СПГ-завода:

• установка предварительной очистки и сжижения газа,
• технологические линии производства СПГ,
• резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
• для загрузки на танкеры – газовозы,
• для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях (ГРС) при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа):

• используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.
• дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.
На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.
При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.
Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.
Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.
Для использования СПГ подвергается регазификации – испарению без присутствия воздуха.
СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ– это процесс, включающий в себя несколько этапов:

• морской переход танкера – газовоза,
• автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
• ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
• регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия – 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия – 24,2 млрд м³; Алжир – 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония – 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США – 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2018 г в РФ действует 2 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi – 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2^м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания НОВАТЭК, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ – завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок недр нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2^й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

В США введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке началось жесткое противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

особенности, риски и стимулы к развитию — Журнал «Сибирская нефть» — №157 (декабрь 2018)

Чуть меньше года осталось до вступления в силу революционных для судовой отрасли ограничений по использованию высокосернистых топлив. С 1 января 2020 года в рамках конвенции MARPOL — Международная конвенция по предотвращению загрязнения акваторий судами. В начале 2015 года вступили в силу дополнения к основной конвенции, в которых регламентировано количество серы в судовом топливе, используемом на судах, маршруты которых проходят в зонах ECA. судам будет запрещено сжигать топливо с содержанием серы более 0,5%. Это стало мощной предпосылкой для развития в мире бункеровки сжиженным природным газом (СПГ). О перспективах рынка бункеровки СПГ — в обзоре «Сибирской нефти»

Экологический выбор

Новые ограничения по использованию высокосернистых топлив, вступающие в силу в январе 2020 года, не коснутся лишь тех, кто оборудует свой флот системой очистки выхлопных газов, так называемыми скрубберами, которые позволяют применять мазут с любым содержанием серы. Этот вариант потребует от судовладельца значительных инвестиций — стоимость скруббера может доходить до 5 млн долларов, а его установка негативно влияет на остойчивость судна и снижает полезный объем грузоподъемности.

В качестве соответствующих ограничениям видов топлива судовладельцы, как правило, рассматривают низкосернистые дистилляты — газойль (MGO, marinec gas oil) и судовые топлива с ультранизким содержанием серы, в производстве которых используются как легкие, так и тяжелые компоненты (ULSFO, ultra-low sulfur fuel oil), а также сжиженный природный газ.

Не дожидаясь повсеместного ввода новых правил, крупнейшие поставщики нефтепродуктов последние несколько лет стали активно расширять свою продуктовую линейку судовыми топливами высокого экологического класса. «Газпром нефть» еще в 2017 году начала производство на Омском НПЗ маловязкого судового топлива с минимальным содержанием серы не более 0,1% — ТСУ-80. Этот продукт вызвал повышенный интерес в первую очередь у европейских судовладельцев, осуществляющих коммерческие перевозки в зонах контроля выбросов ECA — особые зоны мореплавания, куда входят Балтийское море, Северное море и пролив Ла-Манш, где суда должны переключаться на топливо с низким содержанием серы. , куда входят Балтийское и Северное моря. В числе первых клиентов, которых «Газпром нефть» забункеровала в порту Петербурга новым топливом, был мировой лидер круизных перевозок Carnival Corporation & plc. Растущий спрос на экологичное судовое топливо подтверждают цифры: за время летней навигации только в Северной столице компания реализовала круизной компании свыше 30 тысяч тонн ТСУ-80.

Андрей Васильев,
генеральный директор «Газпромнефть Марин Бункера»:

Сжиженный природный газ имеет значительный потенциал в качестве судового топлива благодаря своим экологическим характеристикам и экономической эффективности использования. Ежегодно доля коммерческих судов, работающих на газомоторном топливе, будет увеличиваться, что потребует активного развития инфраструктуры СПГ-бункеровки. Внедрение нового стандарта в России является отправной точкой по формированию в нашей стране сегмента бункеровки судов экологичным газомоторным топливом.

Эксперты уверены, что под воздействием жестких ограничений баланс в портфеле топливных операторов достаточно быстро перейдет от традиционного для отрасли высокосернистого мазута в пользу дистиллятов и сжиженного природного газа, а также гибридного топлива — тяжелых низкосернистых дистиллятов. Примечательно, но именно СПГ многие склонны считать топливом будущего ввиду его экологичности и экономичности. Это топливо, ставшее решением серной проблемы, полностью соответствует требованиям MARPOL по содержанию серы. Помимо экологических преимуществ привлекательность перехода на СПГ обеспечивает фактор цены. На протяжении последних лет наметилась тенденция повышения расходов судовладельцев из-за роста стоимости жидкого моторного топлива. Сжиженный природный газ в большинстве случаев дешевле, что делает его применение экономически обоснованным.

В борьбе за рынок

На сегодня ключевым рынком бункеровки СПГ считается Европа. По данным международного сертификационного и классификационного общества Det Norske Veritas Germanischer Lloyd (DNV GL), сжиженный природный газ в виде топлива сегодня в мире используют 120 судов, большая часть из которых эксплуатируется именно на Европейском континенте. Для этого активно развивается необходимая береговая инфраструктура, в крупнейших европейских портах апробируются и внедряются различные схемы бункеровки: «берег — судно», «судно — судно» и даже «автоцистерна — судно». Недавние расчеты экспертов показывают, что капитализация европейского рынка бункеровки судов СПГ к 2024 году может превысить 12 млрд долларов, а потребность морского и речного флота в СПГ к 2030 году достигнет отметки в 8 млн тонн в год.

Но и остальной мир не спешит отдавать пальму первенства СПГ-судоходства Европе. Юго-Восточная Азия, Северная Америка и Ближний Восток также заинтересованы в диверсификации бункеровочного бизнеса и продвижении сжиженного природного газа в качестве судового топлива. Согласно актуализированной оценке все той же DNV GL, к 2020 году в мире число судов, работающих на газомоторном топливе, подойдет к отметке 300–400 единиц, что увеличит емкость рынка СПГ до 2,5 млн тонн в год.

Оценку экспертов подтверждают данные по загрузке крупнейших судовых верфей. Так, правительство Южной Кореи в целях перезагрузки судостроительной отрасли и стимулирования производства экологичного морского транспорта обеспечило судостроительные предприятия заказами на сумму почти в 1 млрд долларов. В ближайшие несколько лет со стапелей южнокорейских заводов должно быть спущено на воду порядка 140 «зеленых» судов, начиная от сухогрузов и танкеров и заканчивая пассажирскими лайнерами и паромами. Не менее амбициозные планы и у соседей по региону — Сингапура и Японии. Активно развивается СПГ-инфраструктура также в Северной Америке и на Ближнем Востоке, где проходят крупнейшие транспортные коридоры коммерческого судоходства. Важную роль в продвижении СПГ в качестве судового топлива участники международного рынка отдают и нашей стране.

Газовая перспектива

Россия, обладая колоссальными запасами природного газа, развитой системой морских и речных портов, компетенциями в области судостроения и научной базой, может стать крупнейшим игроком на рынке сжиженного природного газа как судового топлива.

Конечно же, пока доля отечественных «зеленых» судов крайне мала и оценивается несколькими процентами, но первые успешные примеры применения СПГ в арктических проектах подтверждают перспективность этого направления. Признанным пионером перехода на газомоторное топливо стал «Совкомфлот», специализирующийся на перевозке углеводородов, в том числе по Северному морскому пути (СМП). На сегодняшний день в составе флота компании есть несколько новейших танкеров, работающих на голубом топливе. В ходе эксплуатации судов специалисты «Совкомфлота» выявили, что двигатели на СПГ работают на 20% эффективнее, чем при использовании жидкого судового топлива.

Роман Самсонов,
руководитель направления «Газ и Арктика» энергоцентра «Сколково»:

Природный газ как моторное топливо имеет достаточно высокие экологические характеристики по сравнению с большинством традиционных жидких видов топлива, уступая, наверное, только топливу ближайшего будущего — водороду. При этом Россия обладает крупнейшими из разведанных запасов природного газа в мире. Географически большинство этих запасов расположено в арктической зоне, в частности на Ямале, и при создании там крупнейших производств сжиженного природного газа возможно наладить доставку СПГ как товара до большинства крупнейших мировых центров потребления и обеспечить фактически местным топливом большую часть судов, обслуживающих и работающих в зоне СМП. По Баренцево/Евроарктическому транспортному коридору может транспортироваться от 15 до 30 млн тонн в год, по Азиатско-Тихоокеанскому коридору — также от 15 до 50 млн тонн в год, по самому СМП как коридору — от 15 до 50 мл тонн в год. Это колоссальный объем и перспективы. Правда, для этого необходимо развитие инфраструктуры бункеровки и перегрузки.

Кроме того, отечественные судостроители уже сейчас разрабатывают проекты будущих ледоколов на газомоторном топливе. Ранее президент России Владимир Путин назвал решение использования сжиженного природного газа в качестве топлива на арктических судах «абсолютно правильным».

Что касается коммерческого транспорта, то в среднесрочной перспективе российские порты могут быть включены в маршрутные международные программы перевозок пассажирскими лайнерами и паромами на СПГ. Тем более круизное судоходство все больше склоняется к переходу на газомоторное топливо ввиду его экологичности, обеспечивающей возможность захода судов в любые порты мира. Кроме того, особенность строения круизных судов как нельзя лучше подходит для размещения крупногабаритного СПГ-оборудования. Емкости для хранения газового топлива в сжиженном виде могут размещаться в специальных закрытых помещениях в корпусе судна или непосредственно на открытой палубе, как это реализовано на одном из крупнейших пассажирских СПГ-паромов в Европе — Viking Grace. Новые круизные лайнеры на газомоторном топливе в скором времени должны войти в состав флота мировых круизных операторов Carnival, Royal Caribbean, Ponant и др.

На законных основаниях

Если европейские порты готовы к приему судов, использующих в качестве топлива сжиженный природный газ, то России только предстоит развивать береговую и морскую СПГ-инфраструктуру. Для этого требуется консолидация усилий власти и бизнеса по строительству терминалов и вспомогательного флота, а также формированию законодательной и разрешительной базы для осуществления выполнения СПГ-бункеровок в российских портах. Не так давно пример подобного сотрудничества продемонстрировал оператор бункерного бизнеса «Газпром нефти» — компания «Газпромнефть Марин Бункер». Компания инициировала регистрацию в России стандарта ISO 20519:2017 «Суда и морские технологии. Требования к бункеровке судов, использующих сжиженный природный газ в качестве топлива». Документ, зарегистрированный в 2018 году в Федеральном информационном фонде стандартов, фактически узаконил СПГ-бункеровку в нашей стране.

Основой регламента выступил международный стандарт для судов, работающих на сжиженном природном газе. Принятый документ фиксирует основные требования к судам-бункеровщикам и бункеруемым судам, использующим в качестве топлива сжиженный природный газ. В частности, стандарт регламентирует технологические процессы и процедуры бункеровки СПГ, описывает требования к конструкциям систем передачи топлива, определяет рекомендации по обучению персонала, подготовке отчетности и документации.

Следующим важным шагом в развитии СПГ-бункеровки в России станет активное развитие терминальной и морской инфраструктуры. Пока лидером в этом направлении является Северо-Западный регион, где реализуется несколько крупных проектов производства в Высоцке и Усть-Луге. Кроме того, рассматривается возможность осуществления бункеровки СПГ в многофункциональном морском перегрузочном комплексе «Бронка», который благодаря своим глубинным характеристикам способен принимать в Санкт-Петербурге суда длиной до 347 метров с осадкой до 13 метров.

«Для России сжиженный природный газ — очень перспективное судовое топливо, — считает заместитель начальника управления по газификации и использованию газа „Газпрома“ Евгений Пронин. — Совершенно ясно, что его внедрение будет проходить в условиях жесточайшей конкуренции. Однако сомневаться в том, что СПГ найдет дорогу на суда, нет оснований. Хотя бы уже только потому, что этот вопрос попал в поле зрения федеральных органов исполнительной власти и включен в проект государственной программы газомоторизации транспорта».

С запуском СПГ-терминалов запланирован ввод в эксплуатацию специализированных судов-заправщиков. Первым подобным и уникальным для отечественной морской отрасли станет СПГ-бункеровщик «Газпром нефти». Планируется, что новое судно будет построено к 2021 году и обеспечит безопасную и мобильную бункеровку судов на СПГ в акватории Финского залива и Балтийского моря.

Сжиженный природный газ (СПГ) НПК “НТЛ” npk-ntl

Природный газ, охлажденный до температуры конденсации  превращается в жидкость, называемую сжиженным природным газом (СПГ). Температура конденсации газа зависит от давления, под которым находится СПГ и в эксплуатационном диапазоне избыточного давления хранения и использования (от 0,4 до 0 МПа) составляет минус 135 ÷ минус 161 гр. С. Учитывая очень низкий уровень газификации России, СПГ технология является ключевой в формировании комфортной среды проживания для бесперспективных с точки зрения Газпрома отдаленных районов, мелких городов и поселков, где тоже проживают Россияне и которые в настоящий момент лишены доступа к «народному достоянию».

Для организации газоснабжения этих территорий нет необходимости строить грандиозные заводы,  достаточно на магистральных газопроводах и газопроводах отводах располагать мини-заводы по производству СПГ, от которых, в пределах транспортной доступности (до 1000км.), можно развозить СПГ по объектам газопотребления. Объем газа при сжижении уменьшается в 600 раз, что позволяет перевозить его, используя специальные криогенные контейнер-цистерны или полуприцепы цистерны автомобильным или железнодорожным транспортом.
В точке потребления СПГ регазифицируется, т.е. превращается из жидкости обратно в газ и подается в газовые котельные небольших населенных пунктов, локальные газовые сети и другие инфраструктурные объекты.

Еще одним значимым направлением использования СПГ является применение его на транспорте. С помощью СПГ технологии можно перевести на газ транспорт, где технология КПГ (компримированный природный газ) неприменима. Это карьерный и магистральный автотранспорт, железнодорожный транспорт, сельскохозяйственная техника, речные суда и портовые буксиры.

---

Преимущества использования СПГ:

		СПГ – один из наиболее экологичных видов топлива. Сокращение отравляющих выбросов NOx и SOx на 80-85%; Сокращение парниковых выбросов CO2 на 10-20%; Сокращение выбросов взвешенных частиц практически до 0%; Уровень шума транспорта на СПГ на 50% ниже.
		Переход на СПГ ведёт к экономии: Цены на СПГ, как правило, на 30-50% ниже дизельного топлива; Цены на газ регулируются федеральной службой по тарифам и растут медленнее, чем на ДТ; Энергия килограмма СПГ выше, чем литра ДТ; Выше чистота топлива – реже замена масла.
		СПГ является надёжным и доступным топливом: Невозможно слить или украсть – исключены потери; Надежный старт при минус 50° – газ не заливает свечи; Высокая температура горения исключает самовоспламенение; Легче воздуха – безопасно испаряется в атмосферу.
		Применение СПГ обеспечивает гибкость в энергоснабжении: Не требуется согласования и прокладка газопровода; Увеличение объемов потребления не требует больших затрат; Объекты потребления не привязаны к трубе; Позволяет переносить оборудование производства СПГ при увеличении логистического плеча.

---

Направления использования СПГ/КПГ

1. Замена топлива на СПГ/КПГ:

Логистические, транспортные, горнорудные и сельскохозяйственные компании.

a. Тяжелая и карьерная техника на СПГ;

b. Грузовая и сельскохозяйственная техника СПГ/КПГ

c. Легковые и малотоннажные автомобили на КПГ.

2. Автономное энергоснабжение объектов – газификация,

перевод генераторов и котельных на газ

ГОКи, застройщики, добывающие компании, удаленные предприятия.

a. Промышленные объекты;

b. Месторождения;

c. Жилые объекты.

---

3. Бункеровка.

Речные пароходства, операторы портов:

a. Речного флота

b. Портового флота

c. Паромов

Кутепов предложил разрешить использование СПГ при пиковых нагрузках на сеть

Фото:  Пресс-служба Совета Федерации 

Председатель Комитета Совета Федерации по экономической политике Андрей Кутепов предложил разрешить потребителям использовать альтернативные источники топлива, в том числе сжиженный природный газ, при больших нагрузках на газораспределительную сеть. Об этом пишет ТАСС со ссылкой на соответствующее письмо премьер-министру России Михаилу Мишустину. 

В нём говорится, что изменения дадут техническую возможность подключения перехода на потребление газа из альтернативных источников (сжиженный природный газ, сжиженный углеводородный газ, компримированный природный газ) или другого топлива (мазут, уголь). Также они позволят приостановить потребление газа в моменты пиковой загрузки системы газоснабжения.

«В основу проекта [постановления] была положена идея, что новый потребитель может добровольно отказаться от сетевого газа в период исчерпания мощности, перейдя на использование альтернативных источников топлива, в качестве которых может выступать также сжиженный природный газ. И при этом условии его можно подключить к сетям газораспределения без возникновения угрозы надёжности функционирования сетевой инфраструктуры в период пиковых нагрузок», — рассказал Кутепов.

По его словам, это даст возможность подключить новых потребителей в условиях недостаточной пропускной способности каких-либо элементов сетевой инфраструктуры. «Таких случаев достаточно много, одних только «запертых» газораспределительных станций в РФ в настоящее время свыше 400. В рамках действующей процедуры в таких случаях заявителям отказывают в подключении», — пояснил сенатор.

Он уточнил, что пропускной способности нет только во время зимних пиков нагрузки.

Кутепов добавил, что инициатива даст возможность выбрать наиболее подходящий режим газопотребления в условиях загруженности системы газоснабжения и подключить объекты капстроительства к газораспределительным сетям.

СПГ и его множество видов использования

Центр сжиженного природного газа недавно опубликовал официальный документ, в котором объясняется история СПГ и то, как он используется сегодня. Чтобы узнать больше о СПГ, посетите www.lngfacts.org.

СПГ или сжиженный природный газ – это просто природный газ, превращенный в жидкость путем его охлаждения до -260 ° F. Этот процесс уменьшает его объем более чем в 600 раз, подобно уменьшению объема пляжного мяча до объема мяча для пинг-понга.Это позволяет эффективно транспортировать природный газ по морю. По прибытии в Соединенные Штаты СПГ выгружается с судов на импортных терминалах, где он хранится в жидком виде до тех пор, пока не станет снова нагретым до природного газа. Затем природный газ направляется по трубопроводам для распределения предприятиям и домовладельцам.

Хотя большинство американцев очень мало знают о СПГ, он уже почти 100 лет является частью энергобаланса страны. СПГ используется в этой стране с 1912 года, когда в Западной Вирджинии был построен первый объект для хранения природного газа в жидком состоянии.

В настоящее время в стране действует более 100 производственных, транспортных и складских помещений. Когда СПГ возвращается в газообразное состояние, он используется в жилом, коммерческом и промышленном секторах для самых разных целей, таких как отопление, приготовление пищи, выработка электроэнергии и производство самых разнообразных продуктов. СПГ также используется в качестве топлива для большегрузных автомобилей и других транспортных средств.

Основной источник энергии . Природный газ обеспечивает нашу страну большей частью энергии.По данным EIA, в 2009 году на природный газ приходилось:

• 76% потребности жилого и коммерческого секторов в энергии . Чуть более половины домов в США используют природный газ в качестве основного топлива для отопления. Природный газ также используется в качестве топлива для печей, водонагревателей, сушилок для одежды и других бытовых приборов. Больницы, школы, офисные здания, рестораны, магазины и другие коммерческие предприятия полагаются на природный газ для отопления помещений, нагрева воды, приготовления пищи, кондиционирования воздуха, осушения и производства электроэнергии на месте.

• 40% потребности промышленного сектора в энергии . Природный газ является основным топливом для производства бумаги, металла, химикатов, нефти, камня, глины, стекла, одежды и пищевой промышленности. Природный газ также используется в качестве основного сырья для многих распространенных продуктов, таких как краски, удобрения, пластмассы, антифриз, красители, фотопленка и лекарства.

• 18% выработки электроэнергии. За последние несколько лет большинство новых электростанций, построенных в Соединенных Штатах, использовали природный газ, поскольку он является экологически чистым топливом.

• 3% потребностей транспортного сектора в энергии. По данным Ассоциации автомобилей, работающих на природном газе, более 110 000 транзитных автобусов, такси, грузовиков для доставки посылок и других транспортных средств, работающих в США, заправляются экологически чистым природным газом. По данным Американской ассоциации общественного транспорта, 27% всех заказов на новые транзитные автобусы в 2008 году приходилось на природный газ. По данным ассоциации, около 18% транзитных автобусов в США работают на природном газе. (Источник: Ассоциация автомобилей, работающих на природном газе)

Транспортные средства, работающие на СПГ. Некоторые автопарки большой грузоподъемности переходят на СПГ в качестве топлива. СПГ позволяет хранить больше энергии на борту транспортного средства в меньшем объеме. Использование СПГ и природного газа в качестве топлива для транспортных средств снижает выбросы парниковых газов на 30-40%, а также снижает затраты на техническое обслуживание транспортных средств. (Источник: www.fueleconomy.gov)

СПГ из свалочного газа. СПГ также может быть получен из свалочного газа. На свалке недалеко от Ливермора, Калифорния, свалочный газ, преобразованный в СПГ, используется в качестве топлива для транспортных средств для сбора мусора.Завод может производить до 13 000 галлонов СПГ в день из свалочного газа, что достаточно для 300 грузовиков, работающих на СПГ, в 20 населенных пунктах Калифорнии. Эта технология не только превращает отходы в возобновляемый источник энергии, но и приносит пользу окружающей среде благодаря значительному сокращению выбросов топлива, производимых парком мусоровозов. (Источник: http://EarthandIndustry.com: Статья: Разработка чистого топлива из свалочного газа, Вес Мьюир, 23.11.10)

Автор

Газ природный сжиженный – U.S. Управление энергетической информации (EIA)

Что такое СПГ?

Сжиженный природный газ (СПГ) – это природный газ, охлажденный до жидкого состояния ( сжиженный ), при температуре около -260 ° по Фаренгейту, для транспортировки и хранения. Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше, чем его объем в газообразном состоянии в трубопроводе природного газа. Этот процесс сжижения , разработанный в 19 веке, позволяет транспортировать природный газ в места, недоступные для газопроводов, и использовать природный газ в качестве транспортного топлива.

СПГ увеличивает рынки сбыта природного газа

Там, где трубопроводы для природного газа невозможны или отсутствуют, сжижение природного газа является способом перемещения природного газа из регионов добычи на рынки, например, в США и другие страны и обратно. На азиатские страны в совокупности приходится самая большая доля мирового импорта СПГ.

объектов экспорта СПГ получают природный газ по трубопроводам и сжижают его для транспортировки на специальных океанских судах СПГ или танкерах .Большая часть СПГ транспортируется танкерами, называемыми танкерами СПГ-танкерами в больших бортовых резервуарах с переохлаждением (криогенными). СПГ также транспортируется в меньших по размеру контейнерах, соответствующих требованиям Международной организации по стандартизации (ИСО), которые можно размещать на судах и грузовиках.

На импортных терминалах СПГ выгружается с судов и может храниться в криогенных резервуарах для хранения до того, как он будет возвращен в газообразное состояние или регазифицирован . После регазификации природный газ транспортируется по трубопроводам природного газа к электростанциям, работающим на природном газе, промышленным объектам, а также к бытовым и коммерческим потребителям.

Природный газ транспортируется на специально спроектированных судах в виде сжиженного природного газа (СПГ). СПГ – это природный газ, охлаждаемый до -260 ° по Фаренгейту, температуры, при которой природный газ становится жидким. Объем жидкости в 600 раз меньше газообразной формы.

Океанский танкер-газовоз

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

В США некоторые электростанции производят и хранят СПГ на месте для выработки электроэнергии, когда спрос на электроэнергию высок, например, в холодную и жаркую погоду, или когда пропускная способность трубопроводов ограничена или недостаточна для удовлетворения возросшего спроса на природный газ со стороны других потребителей. .Этот процесс называется пикового бритья . Электростанции берут природный газ из газопроводов, сжижают его на небольших установках сжижения и хранят в криогенных резервуарах. При необходимости СПГ регазифицируется и сжигается на электростанциях. Некоторые корабли, грузовики и автобусы имеют специально сконструированные резервуары для СПГ для использования СПГ в качестве топлива.

Импорт СПГ в США достиг пика в 2007 году

Соединенные Штаты импортировали очень небольшое количество СПГ до 1995 года, а затем импорт СПГ обычно увеличивался каждый год до пика в 2007 году, когда он составил около 771 миллиарда кубических футов (Bcf), что составляет около 17% от общего импорта природного газа.Импорт СПГ сокращался в большинстве лет с 2007 года, поскольку увеличение добычи природного газа в США и расширение сети газопроводов снизили потребность в импорте природного газа.

В 2019 году Соединенные Штаты импортировали около 52,8 млрд куб. Футов СПГ всего из четырех стран. Это был самый низкий показатель с 1996 года и составлял около 2% от общего объема импорта природного газа в США.

• Тринидад и Тобаго 46,8 млрд куб. Футов 88,7%
• Нигерия 3.2 млрд куб. Футов 6%
• Франция 2,6 млрд куб. Футов 4,9%
• Канада 0,2 млрд куб. Футов 0,4%

Регазификационный терминал Эверетт недалеко от Бостона, штат Массачусетс, принимает большую часть импорта СПГ в США, а в 2019 году он получил 67% от общего объема импорта СПГ в США, причем весь из Тринидада и Тобаго. Коннектикут, Мэн, Массачусетс, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд и Вермонт могут столкнуться с серьезными ограничениями трубопроводов, когда потребность в отоплении существенно возрастает в периоды очень холодной погоды.Импорт СПГ помогает удовлетворить спрос на природный газ в Новой Англии, поскольку в настоящее время регион имеет ограниченное соединение трубопроводов с северо-восточными регионами и регионами добычи природного газа США.

Экспортные мощности и экспорт СПГ в США существенно выросли в период с 2016 по 2019 год

Соединенные Штаты были нетто-экспортером СПГ в 2017-2019 годах (экспорт превышал импорт), в основном из-за увеличения добычи природного газа в США, снижения импорта природного газа по трубопроводам и в виде СПГ, а также увеличения мощности экспортных терминалов СПГ. .

Экспортные мощности США по СПГ увеличились с менее 1 миллиарда кубических футов в день (Bcf / d) в 2016 году до почти 9 Bcf / d в конце 2019 года. В 2015 году общий объем экспорта СПГ из США в семь стран составил около 28 Bcf. В 2019 году экспорт СПГ из США в 38 стран достиг рекордного уровня – около 1819 млрд куб. Футов, а экспорт СПГ составил 39% от общего объема экспорта природного газа США. Около половины экспорта СПГ в 2019 году пришлось на пять стран.

• Южная Корея 266.4 млрд куб. Футов 14,6%
• Япония 201,1 млрд куб. Футов 11,1%
• Испания 168,0 млрд куб. Футов 9,2%
• Мексика 143,4 млрд куб. Футов 7,9%
• Соединенное Королевство 120,9 млрд куб. Футов 6,6%

В 2019 году танкеры для перевозки СПГ перевезли почти весь экспорт СПГ из США. Около 1,1 млрд куб. Футов U.S. СПГ был экспортирован грузовиками в контейнерах ISO в Канаду и Мексику, 98% из которых были отправлены в Мексику.

Иногда, когда цены на природный газ благоприятны для этого, Соединенные Штаты реэкспортируют часть первоначально импортированного СПГ. В 2019 году Соединенные Штаты реэкспортировали около 0,2 млрд куб. Футов в Японию и 0,3 млрд куб. Футов в Соединенное Королевство.

Экспортные терминалы СПГ потребляют часть природного газа, доставляемого на объект, для работы оборудования для сжижения. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA), около 15% объема природного газа, поставляемого на объекты экспорта СПГ, используется для сжижения.Это потребление не учитывается в объемах экспорта, публикуемых EIA.

Ожидается, что в ближайшие годы экспорт СПГ из США увеличится по мере ввода в строй новых экспортных мощностей США. См. Подробную информацию о существующих и строящихся крупных объектах по сжижению газа в США (XLS).

Последнее обновление: 15 июля 2020 г.

эффективная и чистая энергия

СПГ: энергия будущего

СПГ – самое чистое ископаемое топливо.В контексте нынешнего энергетического перехода, к которому стремится Европейская комиссия, он представляет собой отличную альтернативу для сокращения выбросов парниковых газов и помощи в борьбе с глобальным потеплением. Развивая использование СПГ, особенно в промышленности и на транспорте, Elengy стремится внести активный вклад в защиту окружающей среды.

Природный газ и сжиженный природный газ в процессе перехода к энергии

Свойства природного газа (низкое воздействие его сжигания на окружающую среду), его энергетические характеристики и обширные запасы, распределенные по всему миру, делают его энергией будущего: ожидается, что использование природного газа составит 25% мирового энергетического портфеля. к 2035 году по сравнению с 21% сегодня, т.е.е. потребность в 5,1000 млрд м3 ³ (Gm ³ ).

Для решения проблем 21 века – в частности, борьбы с глобальным потеплением и защиты окружающей среды – Европейская комиссия приняла рамки действий, направленных, в частности, на достижение цели сокращения выбросов парниковых газов на 40% к 2030 году. (по сравнению с 1990 г.), а также комплекс мероприятий, направленных на сокращение выбросов загрязняющих веществ. Успех этих инициатив по своей сути зависит от разработки новых источников энергии и изменений в поведении.

В этом отношении природный газ является отличным дополнительным решением в контексте сочетания энергии с возобновляемыми источниками энергии (солнечная энергия, энергия ветра, биомасса) для производства электроэнергии или топлива.

Самое чистое ископаемое топливо

При сжигании природного газа не выделяется сажа, пыль или дым. Он производит на 30% меньше углекислого газа (CO2), чем мазут, и на 45% меньше, чем уголь, с двукратным сокращением выбросов оксида азота (N0x) и почти без вредных для окружающей среды выбросов диоксида серы (SO2).

В текущем контексте энергетического перехода Elengy активно способствует развитию новых областей применения сжиженного природного газа (СПГ) по всему миру, особенно в области транспорта и промышленности.

Природный газ как моторное топливо

В 2012 году, согласно INSEE (Французский национальный институт статистики и экономических исследований), на автомобильный транспорт приходилось 85% перевозок грузов по суше во Франции, что сделало этот сектор вторым по величине потребителем энергии после третичного жилого сектора, отвечающего за почти треть выбросов CO ₂ страны.Для решения проблемы этих загрязняющих выбросов цель французского экологического форума Grenelle de l’Environnement – сократить выбросы CO ₂ в этом секторе на 20% к 2020 году. В европейском масштабе также применяется стандарт Euro VI. с 2014 года требует выбросов оксидов азота (NOx) в пять раз ниже, чем у Евро V.

Разработка топливного природного газа – либо в сжатом виде (CNG) для городского транспорта или на короткие расстояния, либо в жидкой форме для региональных и дальних перевозок (LNG) – рассматривается как многообещающая альтернатива для достижения новых экологических целей.

Природный газ позволяет соответствовать новым экологическим стандартам. По сравнению с дизельным топливом, топливо на природном газе имеет следующие сокращения:

• сокращение двуокиси углерода (CO2) на 25%,
• снижение оксида азота (NOx) на 80%,
• сокращение выбросов окиси углерода (CO) на 97%.

Что касается неудобств, причиняемых местным жителям, грузовики, работающие на СПГ, в два раза менее шумны, чем аналогичные грузовики с дизельным топливом; Следовательно, городские районы, где движение грузовиков запрещено из-за шумового загрязнения, могут быть доступны в определенное время дня.

Следовательно, вот уже более 20 лет 40% городов с населением более 200 000 имеют автопарки, работающие на СПГ: автобусы, мусоровозы, муниципальные легковые автомобили. С 2008 года КПГ был распространен на автомобильные перевозки. Во Франции Управление Parlementaire d’Evaluation des Choix Scientifiques et Techniques (OPESCT – парламентское бюро по оценке научно-технических решений) признает преимущества природного газового топлива и поощряет его использование и развитие в целях содействия транспортному энергетическому балансу.

Одним из существенных преимуществ СПГ является то, что, хотя топливо составляет самую большую долю общих затрат на эксплуатацию грузовика, СПГ стоит меньше, чем дизельное топливо, что приводит к ощутимой экономии в масштабе парка грузовых автомобилей.

Завтра, АЗС СПГ

В европейском масштабе проект «Голубые коридоры СПГ» признает экономические и экологические преимущества СПГ. Этот проект, запущенный в мае 2013 года, объединяет европейских производителей грузовиков, транспортные компании, поставщиков и дистрибьюторов СПГ и направлен на то, чтобы сделать СПГ надежной альтернативой топливу для грузовых автомобилей для поездок на средние и дальние расстояния.Elengy внимательно следит за развитием СПГ-топлива в Европе как потенциального двигателя роста.

14 АЗС проекта «Голубые коридоры СПГ»

Конкурентоспособность СПГ и его низкое воздействие на окружающую среду предвещают многообещающее развитие: по оценкам, к 2050 году использование СПГ в качестве топлива для автотранспортных средств составит 20 млн тонн в год (миллионов тонн в год).

СПГ в качестве судового топлива

Поскольку выбросы серы в 10 000 раз выше, чем у дизельного топлива, использование мазута (HFO) в качестве морского топлива оказывает значительное воздействие на окружающую среду; в действительности на его долю приходится почти 14% глобальных выбросов серы в атмосферу.

Растущее воздействие этой деятельности человека на окружающую среду вынуждает Международную морскую организацию и Европейский Союз вводить более строгие правила, снижая лимиты содержания серы в морском топливе в водах по всему миру. В Европе принятие директивы 2012/33 / EU устанавливает максимальный предел выбросов серы для судов в размере 0,1% в определенных SECA (зонах контроля выбросов серы): Балтийское море, Ла-Манш и Северное море) с 1 января 2015 года и 0,5%. для всех остальных европейских вод в 2020 или 2025 году.Эта амбициозная директива позиционирует СПГ как решение будущего для морского флота, поскольку они предпринимают необходимые шаги для соблюдения этой директивы.

По сравнению с традиционным тяжелым топливом СПГ представляет собой:

• сокращение выбросов двуокиси углерода (CO2) на 25%.
• сокращение выбросов оксидов азота (NOx) на 90%,
• 100% сокращение выбросов серы (SO2) и мелких частиц.

Помимо меньшего воздействия на окружающую среду, СПГ является первичным источником энергии, обеспечивающим наилучший термодинамический выход и, следовательно, лучшую энергоэффективность.В частности, стоимость СПГ значительно выше, чем у других видов топлива с низким содержанием серы, таких как MGO (Marine Gas Oil).

В настоящее время подавляющее большинство судов, работающих на сжиженном нефтяном газе, находится в Норвегии. Однако суда, плавающие по прибрежным или речным маршрутам, использующие СПГ в качестве судового топлива, начинают появляться в других европейских странах, таких как Дания, Швеция, Финляндия, Нидерланды, Бельгия и Германия.

Для поддержки роста спроса на СПГ к 2025 году необходимо будет развернуть портовые сооружения по всей TEN-T (Трансъевропейской транспортной сети) для обеспечения речного или морского судоходного флота в соответствии с директивой. 2014/94 / ЕС.

Потенциальные возможности использования СПГ не ограничиваются использованием в качестве файла морского или автомобильного транспорта. Его также можно использовать для снабжения промышленных предприятий или населенных пунктов, не связанных с сетью передачи природного газа.

СПГ как источник энергии для промышленности и населения

Во Франции почти 26 000 городов и деревень имеют географическое положение, которое не позволяет им подключиться к магистральной газовой сети. Дома в этих районах вынуждены использовать, например, топливо для отопления дома или электричество, которые значительно дороже природного газа.

Желание сообществ и частных лиц контролировать свои бюджеты разделяется промышленными игроками, ищущими экономически стабильный и доступный источник энергии. СПГ является альтернативой мазуту, сжиженному нефтяному газу и углю, позволяя промышленным игрокам сократить расходы как на энергоснабжение, так и на техническое обслуживание оборудования.

Помимо конкурентоспособной стоимости, СПГ является отличным решением, помогающим промышленным предприятиям привести свои предприятия в соответствие с действующими экологическими нормами, которые в будущем станут еще более строгими.В то время как на долю промышленности приходилось 85% выбросов диоксида серы (SO ₂ ) в 2011 году, согласно Межпрофессиональному методу исследований атмосферного загрязнения (CITEPA – Французский межотраслевой технический центр исследований загрязнения атмосферы), преобразование этих отраслей в СПГ приведет к уменьшению выбросов CO ₂ и практически отсутствию оксида азота (NOx), диоксида серы (SO ₂ ) и мелких частиц.

В Европе 25% электроэнергии производится на угольных электростанциях.Эти электростанции могут преобразовывать только 33-45% энергии, производимой при сжигании угля, в электричество.

Для сравнения, тепловая электростанция, работающая на природном газе, а не на угле, связана с:

• сокращение диоксида углерода на 81% (CO ₂ ),
• снижение оксида азота (NOx) на 8%,
• 100% сокращение выбросов серы (SO ₂ ) и мелких частиц.

Более низкое воздействие природного газа на окружающую среду таково, что если бы угольные электростанции были заменены тепловыми электростанциями, работающими на природном газе, выбросы CO ₂ в европейском энергетическом секторе сократились бы на 60% и 20%. в мировом масштабе.

Станции в Монтуар-де-Бретань и Фос-Тонкин предлагают более 12 000 погрузочных мест в год, и эта мощность удвоится в 2019 году благодаря вводу в эксплуатацию новой станции на терминале СПГ в Фос-Кавау (Fosmax LNG).

Запущенные в 2013 году в Монтуар-де-Бретань и через год после этого в Фос-сюр-Мер, услуги по погрузке СПГ в грузовики быстро растут, и в 2018 году было загружено почти 6000 грузовиков. более чистое топливо для автомобильного или морского транспорта.

Нажмите здесь для получения дополнительной информации о нашей службе погрузки СПГ в грузовики

Что такое СПГ

Что такое СПГ?

LNG – это сокращение от Liquefied Natural Gas. Когда природный газ охлаждается на предприятии по сжижению газа примерно до -260 ° F (-161,5 ° C) при атмосферном давлении, он конденсируется в жидкость. Один объем жидкости занимает примерно 1/600 объема природного газа. Тщательная очистка и обезвоживание необходимы для удаления примесей, которые станут твердыми при температурах разжижения.

СПГ состоит почти исключительно из метана. Его вес составляет около 45% от веса воды, поэтому он плавает на воде. СПГ не имеет запаха, цвета, не вызывает коррозии и не токсичен. СПГ НЕ будет гореть как жидкость.

Когда СПГ испаряется, он сгорает в концентрации приблизительно от 5% до 15% газа в воздухе. Хотя пары СПГ изначально тяжелее воздуха, после того, как пары СПГ (метан) становятся теплее, чем -160 ° F (-106,7 ° C), они становятся легче воздуха и будут подниматься и рассеиваться, а не собираться у земли.СПГ обеспечивает эффективное хранение и транспортировку природного газа и испаряется для использования потребителями.

Емкости для хранения СПГ

СПГ обычно хранится в больших надземных резервуарах низкого давления (менее 5 фунтов на квадратный дюйм). Резервуар имеет двойные стенки, внешняя стенка из углеродистой стали и внутренний резервуар из никелевой стали. Внутренние резервуары из никелевой стали используются потому, что обычная сталь слишком хрупка для использования в прямом контакте с криогенным СПГ. Резервуары разделены большим слоем изоляции для поддержания криогенных температур.

Меньшие резервуары для СПГ, обычно менее 70 000 галлонов, хранят СПГ в резервуарах с двойными стенками с вакуумной рубашкой и внутренней стенкой из алюминия с более высоким давлением (до 250 фунтов на квадратный дюйм манометра).

Дополнительная изоляция обеспечивается большой плотиной или добавлением третьей внешней бетонной стены резервуара.

Несмотря на эффективную изоляцию, тепло все же проникает в бак. Это вызывает «выкипание» небольшого количества верхней части СПГ. Это сохраняет СПГ холодным за счет процесса, называемого «автоохлаждением».«Небольшие количества СПГ непрерывно кипят и удаляются из резервуара. Холодный пар нагревается и отправляется на обслуживание потребителей газа.

Грузовики СПГ

Прицепы

для СПГ, как и резервуары для хранения СПГ, представляют собой прицепы с двойными стенками с вакуумом и изоляцией между внешним (углеродистая сталь) и внутренним (алюминиевым) резервуаром для поддержания низкой температуры. Прицепы имеют длину примерно 42 или 48 футов (похожи на другие топливные прицепы) и содержат от 11 000 до 13 000 галлонов СПГ.

В дополнение к использованию для транспортировки СПГ, трейлеры для СПГ могут быть подключены к мобильным испарителям для обеспечения временного снабжения, когда это необходимо для эксплуатации и технического обслуживания трубопроводов или других непредвиденных обстоятельств. Они многократно использовались по всему Коннектикуту во время плановых строительных и ремонтных работ.

Временное обслуживание СПГ в Винстеде, Коннектикут

Типы объектов

Есть множество типов объектов СПГ.

1. экспортных терминалов СПГ (также известных как терминалы сжижения) – принимают природный газ с газовых месторождений, сжижают (охлаждающий) газ в СПГ, хранят в резервуарах для хранения СПГ, загружают СПГ в танкеры для СПГ.

2. Терминалы для приема или импорта СПГ (также известные как испарение регазификационных установок) – принимают СПГ из танкеров для СПГ, хранят его, превращают в природный газ и отправляют по трубопроводу или перевозят в виде жидкости.

3. Установки для снятия пиковых нагрузок на СПГ – используются, чтобы «сбить пик» потребности в самый холодный день, обеспечивая дополнительную поставку газа.Получать природный газ из трубопровода, сжижать его до СПГ (или получать импортный СПГ), хранить СПГ в теплую погоду, преобразовывать его в природный газ для использования потребителями в холодную погоду.

4. Объекты базовой загрузки СПГ – используются для круглогодичного общего снабжения

5. Спутники СПГ – небольшие резервуары, которые принимают СПГ на грузовиках, хранят его в теплую погоду и превращают в природный газ во время пикового спроса

6. Временные сооружения для СПГ – используются для обеспечения поставок во время плановых строительных и ремонтных работ или в случае чрезвычайных ситуаций с поставками.

Цистерны для СПГ в Коннектикуте – все установки для удаления пиков

1. Connecticut Natural Gas (CNG) (слева) и Southern Connecticut Gas Company (SCG) (через свою дочернюю компанию Total Peaking Services (TPS)) (справа). На каждом заводе есть большой резервуар – внутренний резервуар из 9% никелевой стали – 96 футов 11½ дюймов в высоту, внешний резервуар из углеродистой стали – 101 футов 9 дюймов в высоту и 173 футов 4 дюйма в диаметре. Каждый резервуар вмещает 348000 баррелей жидкости (14.6 миллионов галлонов), что эквивалентно 1,2 миллиарда кубических футов газа. Каждый резервуар окружен дамбой для удержания СПГ в случае отказа. Объекты могут производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для дальнейшего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на площадку автотранспортом.
2. Янки Газ д / б / у Eversource Energy. Он имеет большой резервуар (слева) – внутренний резервуар из 9% никелевой стали – 146 футов в диаметре и 117 футов в высоту, внешний резервуар из бетона с футеровкой из углеродистой стали – 150 футов в высоту и 158 футов в диаметре.Резервуар вмещает 348 000 баррелей (14,6 миллиона галлонов) жидкости, что эквивалентно 1,2 миллиарда кубических футов газа. Из-за бетонного внешнего резервуара (окружающего резервуар с двойными стенками) нет необходимости в большой дамбе. Установка может производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для дальнейшего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на площадку автотранспортом. Первоначальное заполнение в основном было выполнено путем перевозки жидкости (справа).
   
   

3. Департамент коммунальных услуг города Норвич имеет небольшой (55 000 галлонов) спутник СПГ с испарителями для преобразования жидкости обратно в газ.

4. Юрисдикция по обеспечению безопасности для всех объектов СПГ внутри штата (CNG, Yankee, Norwich) находится в ведении PURA, находящегося в ведении Группы безопасности газопровода. Инспекции безопасности на межгосударственных объектах в Коннектикуте (SCG-TPS) проводятся Отделом безопасности газопроводов, но правоохранительные органы возложены на Управление безопасности трубопроводов и опасных материалов Министерства транспорта США.

Последнее обновление содержимого: январь 2020 г.

Принудительный отпарный газ: будущее СПГ в качестве топлива для газовозов

С 1 января 2020 года Международная морская организация (IMO) вводит повышенные ограничения на выбросы серы судами.Установлено МАРПОЛ (см. Врезку «Принятие МАРПОЛ»), Эти глобальные ограничения потребуют от операторов рассмотреть альтернативы широко распространенному в настоящее время использованию мазута с высоким содержанием серы (HSFO). Такие альтернативы включают установку систем скруббера для удаления серы из газового потока или переход на мазут с очень низким содержанием серы (VLSFO), судовой газойль (MGO) или сжиженный природный газ (LNG).

Ограниченные мощности по сероочистке, а также другие логистические соображения ограничивают поставки VLSFO и MGO.Таким образом, операторы судов могут столкнуться с нехваткой топлива и резким ростом цен на фоне ожидаемого всплеска спроса. Однако широкое использование СПГ в качестве топлива для морского транспорта в первую очередь сдерживается ограниченной инфраструктурой бункеровки СПГ. Фактически, несколько стран, таких как Бельгия и Сингапур, в настоящее время инвестируют в эту область, чтобы повысить жизнеспособность СПГ в качестве альтернативного топлива, хотя переоборудование существующих судов для размещения СПГ обходится дорого. Таким образом, почти весь рост в этой области будет происходить за счет новых судов или судов, готовых к использованию СПГ.

Помимо стоимости переоборудования, судовладельцы и операторы сталкиваются с тремя проблемами. Во-первых, до вступления в силу новых ограничений на выбросы осталось всего несколько месяцев. Во-вторых, владельцам и операторам необходимо будет учитывать потенциальную нехватку СПГ и рост цен, которые являются вероятными результатами внезапного увеличения спроса. И, наконец, они будут готовы предоставить заинтересованным сторонам коммерческое обоснование соблюдения этих новых правил.

Несмотря на то, что ценностное предложение СПГ варьируется в зависимости от сегмента судоходства, он (что неудивительно) является наиболее привлекательным в качестве топлива для примерно 550 танкеров-газовозов, работающих в настоящее время по всему миру.Мы ожидаем быстрого роста использования СПГ в качестве топлива в этом сегменте, что потенциально приведет к увеличению спроса на девять миллионов тонн в год (млн тонн в год), или на 3,0 процента годового спроса, в течение следующих двух лет. Таким образом, судовладельцам и операторам в 2020 году стоит подумать о переходе на принудительную отпарку СПГ (BOG).

Изменение топливного баланса мирового судоходства

MARPOL запрещает использование любого бункерного топлива, в котором содержание серы превышает 0.5-процентный порог – если на борту судна нет необходимого оборудования, такого как скрубберы для топлива, для обработки высокосернистого топлива. Эти скрубберы распыляют щелочную воду в выхлопные газы судна для удаления диоксида серы и других нежелательных химикатов или загрязнителей. По мере приближения 2020 года некоторые компании, занимающиеся судостроением, получили рекордное количество заказов на скрубберы. Однако с учетом того, что до вступления в силу новых ограничений остается короткое время и непригодность скрубберов для использования на некоторых типах судов, маловероятно, что они могут быть приняты на вооружение флотами по всему миру.

Хотите узнать больше о нашей нефтегазовой практике?

В некоторых случаях несоблюдение является явной возможностью, при этом остаются сомнения относительно того, насколько эффективно регулирование будет обеспечиваться соблюдением и будет контролироваться соблюдение. В некоторой степени несоблюдение требований будет решено недавним объявлением ИМО о запрете судов, не имеющих скрубберов, использующих порты для загрузки HSFO. Кроме того, на власти будет оказываться усиленное давление со стороны ведущих судоходных компаний, которые, как ожидается, приведут в соответствие с новым законодательством, чтобы обеспечить соблюдение его требований для более широкого круга судовладельцев, с ожиданием равных условий игры.

Особая роль СПГ для газовозов

Чтобы соответствовать требованиям МАРПОЛ, перевозчики СПГ сталкиваются с большинством тех же возможностей, что и более широкая судоходная отрасль. Прогнозы показывают, что даже до того, как новые правила вступят в силу, спрос на СПГ, вероятно, будет расти на 3,0 процента в год с 2019 по 2035 год, что намного превышает рост общего спроса на газ, который прогнозируется на уровне 1,0 процента в год. Азия – особенно Китай – и Европа, вероятно, будут основными рынками для увеличения объемов СПГ, в то время как рост в конкретных секторах будет включать электроэнергетику и промышленность.Хотя ожидается, что спрос в транспортном секторе останется относительно минимальным, в ближайшие годы он будет расти самыми быстрыми темпами. Что касается транспорта, ожидается, что судоходная отрасль будет играть огромную роль.

До сих пор стандартной практикой для танкеров-газовозов было использование BOG в качестве топлива и добавление HSFO, который в настоящее время более экономичен, чем LNG. Однако после 1 января 2020 года владельцы и операторы газовозов СПГ будут обязаны соблюдать порог в 0,5 процента.Встроенная способность этих судов переключаться на СПГ в качестве бортового источника топлива означает, что вариант СПГ, вероятно, будет гораздо более привлекательным. Установка скрубберов обычно не является вариантом для танкеров СПГ из-за нехватки места на самих судах, высоких затрат на адаптацию, ограниченного пространства на верфях и проблем безопасности.

Большинство танкеров-газовозов могут принудительно использовать BOG и использовать его вместо HSFO (Приложение 1). Следовательно, они не требуют затрат на конверсию для прекращения использования HSFO – хотя ожидается, что будет сохранен запас MGO, других дистиллятов или VLSFO на случай низкоскоростных перемещений и аварийных ситуаций.Единственным исключением являются низкоскоростные суда СПГ класса дизель (SSD), которые повторно сжижают BOG и используют судовое дизельное топливо в качестве топлива. Ожидается, что суда SSD будут использовать дизельное топливо или другое дистиллятное топливо, поскольку перевод на СПГ потребует установки в сухой док и дорогостоящей адаптации.

Приложение 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами.Напишите нам по адресу: [email protected]

Помимо соблюдения новых правил, использование СПГ в качестве бункерного топлива является экономически эффективным – при условии, что стоимость использования бортового СПГ меньше, чем у эквивалента MGO или VLSFO. Обычно это так, и, вероятно, будет больше, если цены на MGO или VLSFO вырастут из-за более высокого спроса на бункеровку после того, как ограничения MARPOL вступят в силу, как ожидалось. Однако, учитывая специфику танкера для перевозки СПГ, привлекательность этих вариантов сильно отличается от индустрии в целом (Иллюстрация 2).Такие различия означают, что наиболее надежным вариантом для владельцев или операторов газовозов СПГ будет использование СПГ, VLSFO и других дистиллятов.

Приложение 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Компромисс между двумя наиболее убедительными вариантами – VLSFO и LNG – сводится к их сравнительной стоимости (Иллюстрация 3).Ожидается, что 0,5-процентный VLSFO будет оцениваться с надбавкой к сырой нефти, вероятно, в результате более высоких ограничений спроса и предложения, которые связаны с мощностями по вторичной переработке и высоким уровнем инвестиций, необходимых для расширения. В целом, СПГ обычно оценивается с дисконтом от 25,0 до 35,0 процентов по сравнению с сырой нефтью из расчета на млн БТЕ.

Приложение 3

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту.Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Во всех случаях СПГ остается гораздо более экономичным, чем VLSFO для газовозов СПГ по нескольким причинам. Во-первых, спрос на VLSFO значительно возрастет после вступления в силу правил MARPOL, и маржинальные производители будут производить VLSFO в объеме от 16,0 до 17,0 процентов нефти марки Brent на основе MMBTU. Во-вторых, СПГ, индексированный по марке Brent, оценивается ниже цен VLSFO.В-третьих, спотовые цены на поставки в Азию без отгрузки с корабля связаны со стоимостью доставки американского СПГ в Азию, которая, как ожидается, в базовом сценарии составит в среднем от 7 до 8 долларов за миллион БТЕ. И, наконец, большинство газовозов могут начать использовать BOG в качестве топлива уже сегодня без дальнейших модификаций.

Будущее потребления СПГ

Столкнувшись с этим коммерческим стимулом, операторы судов СПГ, вероятно, широко перейдут на принудительный BOG как на самый дешевый вариант. Этот переход может означать, что после 2020 года разница между объемом, загруженным на танкеры для перевозки СПГ, и объемом, выгружаемым на танкеры, может значительно возрасти по мере увеличения количества СПГ, потребляемого во время рейсов.

Перспективы мировой переработки и сбыта до 2035 г.

В любом случае ожидается увеличение естественного BOG. из-за более высоких объемов производства и увеличения торговых потоков СПГ между бассейнами. Однако после вступления в силу MARPOL в 2020 году мы ожидаем, что до 90 процентов флота газовозов для перевозки сжиженного природного газа заменят свое текущее использование HSFO на принудительный BOG. Это может создать дополнительные девять миллионов тонн СПГ в год, поскольку общий BOG увеличится с 3,0 до 6,0 процента мировой торговли СПГ (Иллюстрация 4).Дополнительный спрос в размере приблизительно 9,0 млн тонн в год может показаться незначительным по сравнению с общим размером рынка СПГ, хотя он представляет собой эквивалент двух линий по сжижению природного газа мощностью 4,5 млн тонн в год.

Приложение 4

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Помимо абсолютного воздействия, которое будет значительным, этот новый источник спроса на СПГ может оказать большее, чем ожидалось, влияние на рынки СПГ.Это могло произойти в первую очередь из-за того, что сжатие рынка, вероятно, непропорционально упадет на спотовые грузы. Заводы по сжижению природного газа обычно имеют небольшой разрыв между их максимальной производственной мощностью и обязательствами по долгосрочным контрактам, и они часто используют этот разрыв для производства дополнительных грузов СПГ для спотового рынка. Однако более широкое использование BOG сократит разрыв примерно на 3,0 процента, что существенно повлияет на количество спотовых грузов, доступных на рынке. В результате это может повлиять на обнаружение ликвидности и цен, что сделает рынок менее чувствительным к дисбалансу между спросом и предложением.В более долгосрочной перспективе увеличение BOG фактически создаст пространство на рынке для двух дополнительных линий СПГ.

Будьте в курсе ваших любимых тем

Роль СПГ в переходе к судоходству с низким и нулевым выбросом углерода

Abstract

Сжиженный природный газ (СПГ), используемый в качестве бункерного топлива, может существенно снизить загрязнение атмосферы, то есть выбросы загрязнителей воздуха и парниковых газов (ПГ) с судов. По сравнению с традиционным бункерным топливом, получаемым из нефти, таким как мазут (HFO), СПГ явно выделяет значительно меньшее количество оксидов серы (SOx), оксидов азота (NOx) и твердых частиц (PM).В то же время он также содержит до 30 процентов меньше углерода на единицу химической энергии (теплотворной способности). Из-за более низкого содержания углерода использование СПГ приводит к меньшим выбросам углекислого газа (CO2) при сгорании по сравнению с традиционным бункерным топливом, получаемым из нефти, обычно сжигаемым в судовых двигателях. Такое более низкое содержание углерода в СПГ позволяет теоретически снизить выбросы парниковых газов, однако остается неясным, дает ли СПГ истинное преимущество в отношении парниковых газов в течение всего жизненного цикла по сравнению с бункерным топливом, полученным из нефти.Причина этого в том, что СПГ представляет собой сжиженный метан, а метан сам по себе является очень мощным парниковым газом. На 20-летнем и 100-летнем временном горизонте метан в 86 и 36 раз более мощный ПГ, чем CO2 (IPCC 2013). Следовательно, любые выбросы ПГ от несгоревшего метана, выбрасываемого в атмосферу, называемые утечкой метана, могут уменьшить или даже полностью нивелировать теоретические выгоды от использования СПГ. В текущей литературе различные коэффициенты выбросов ПГ для СПГ (в зависимости от различных допущений об утечке метана, применяемых к путям производства СПГ и его использованию на борту судов) отражают эту неопределенность.Это приводит к широкому спектру результатов в литературе относительно выгод от использования СПГ – или убытков, если выбросы метана предполагаются высокими. Чтобы проверить последствия различных сценариев использования СПГ, преимущества или недостатки выбросов парниковых газов в любом случае не предполагаются. Вместо этого анализируются последствия прогнозируемого диапазона утечки метана, выбросов парниковых газов и эффективности оборудования на протяжении всего жизненного цикла, чтобы установить границы размера выгод или недостатков парниковых газов.Затем они обсуждаются в контексте климатических целей сектора морского транспорта.

Цитата

«Энглерт, Доминик; Лосос, Андрей; Рауччи, Карло; Смит, Тристан. 2021. Роль СПГ в переходе к судоходству с низким и нулевым выбросом углерода. Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия. © Всемирный банк. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/35437 Лицензия: CC BY 3.0 IGO. »

Размещение завода СПГ | PHMSA

В США работает более 110 заводов по производству СПГ.С. выполняет различные услуги. СПГ производится (сжижается), хранится, транспортируется и готовится к использованию (регазируется) на нескольких типах объектов. Некоторые предприятия экспортируют природный газ из США, некоторые обеспечивают поставку природного газа в межгосударственную трубопроводную систему или местные распределительные компании, а другие используются для хранения природного газа в периоды пикового спроса. Есть также предприятия, которые производят СПГ для автомобильного топлива или для промышленного использования.

• Пиковые заводы – Дефицит природного газа в 1970-х годах привел к сокращению пикового строительства заводов.Спрос на использование природного газа колеблется ежедневно и сезонно. Чтобы обеспечить адекватные поставки природного газа, когда спрос находится на пике, операторы трубопроводов для транспортировки природного газа и местные распределительные компании сжижают природный газ для хранения, когда спрос пользователей на газ низкий. Затем операторы могут регазифицировать СПГ и распределять природный газ среди пользователей, когда спрос высок (на пике). Хранение

  СПГ обеспечивает надежную поставку природного газа в районах, где ограничения пропускной способности трубопроводов и погодные условия могут вызвать несоответствие спроса и предложения, особенно на северо-востоке США, что повышает эффективность и надежность поставок необходимых энергоресурсов.Заводы по сокращению выбросов СПГ обычно имеют значительно меньшую емкость хранения СПГ, чем импортные и экспортные терминалы, но стратегически расположены в системе трубопроводов.

• Вспомогательные установки – Вспомогательные установки также используются для снижения пиковых нагрузок, но не включают технологическое оборудование, необходимое для сжижения природного газа. Вместо этого СПГ доставляется на вспомогательные заводы специально оборудованными грузовиками, где он хранится на месте, а затем регазируется и закачивается в системы распределения природного газа, когда это необходимо для удовлетворения потребностей пользователей.
• Автозаводы СПГ – Некоторые заводы СПГ поставляют СПГ для использования в качестве топлива для железнодорожных, автомобильных дорог и водных путей. Несмотря на то, что заправочная инфраструктура и рост парка СПГ ограничены, их расширение может позволить местным и региональным автопаркам, занимающимся доставкой и распределением, использовать СПГ в качестве альтернативы другим видам топлива, таким как бензин и дизельное топливо.
• СПГ используется для бункеровки судов. Одним из основных стимулов использования СПГ в качестве судового топлива является введение более строгих ограничений на выбросы в зонах контроля выбросов (ECA).ECA – это воды в пределах 200 морских миль от побережья Северной Америки и в пределах 50 морских миль от побережья Пуэрто-Рико и Виргинских островов Соединенных Штатов. Целью ECAs является сокращение выбросов оксидов серы и азота океанскими судами.

  СПГ также используется в качестве топлива для локомотивов и газового и нефтяного бурового оборудования. СПГ (т.е. природный газ) становится все более чистым и экологически чистым топливом и может быть рентабельным в регионах, где имеется инфраструктура для заправки СПГ.

• Транспортировка СПГ – СПГ можно транспортировать в специально разработанных грузовиках, контейнерах ISO, бункерных баржах и океанских судах в районы, где есть спрос на недостаточный объем природного газа или где транспортировка природного газа инфраструктура неадекватная.
• Для международных перевозок экспортируемого СПГ, СПГ загружается на океанские контейнеровозы, которые специально спроектированы и сконструированы для обеспечения безопасности и обеспечения того, чтобы СПГ оставался в жидкой форме во время длительных перевозок.После того, как партия СПГ прибывает на принимающий терминал импорта СПГ, СПГ обычно выгружается в хорошо изолированные и охлаждаемые резервуары для хранения и хранится до тех пор, пока она не понадобится. Затем он подвергается регазификации, и природный газ закачивается в трубопроводы для дальнейшей транспортировки и распределения.

• Экспортно-импортные терминалы СПГ – Экспортный терминал СПГ – это объект, построенный специально для приема природного газа из магистральных трубопроводов, его сжижения, хранения и передачи СПГ на суда для экспорта в другие страны.Терминал импорта СПГ меняет этот процесс, получая импортный СПГ от иностранных экспортеров, храня его по мере необходимости, переводя в газообразное состояние и закачивая в инфраструктуру газотранспортных трубопроводов США для дальнейшей транспортировки. Некоторые заводы могут иметь возможность как готовить СПГ для экспорта, так и получать импортный СПГ для внутреннего использования. Терминалы для экспорта и импорта СПГ бывают двух типов: терминалы, расположенные за пределами государственных вод (терминалы глубоководных портов), и терминалы, расположенные на береговой линии или в государственных водах.

По состоянию на июнь 2016 года четыре экспортных терминала СПГ находились в стадии строительства и один недавно введен в эксплуатацию:

• Завод СПГ компании Dominion Energy Cove Point в Коув-Пойнт, штат Мэриленд, должен был подавать один поезд общей производительностью 0,82 миллиарда кубических футов в день. онлайн в конце 2017 года.
• Sabine Pass LNG, проект Cheniere, строился в Корпус-Кристи, штат Техас. Терминал должен был начать работу в 2018 году, а общая разрешенная мощность – 2.14.
• Терминал СПГ Cameron компании Sempra Energy, расположенный в Хакберри, штат Луизиана, находился в стадии строительства, и в 2018 году планируется ввести в эксплуатацию три поезда с общей экспортной мощностью 1,7.
• Терминал СПГ Freeport, запланированный во Фрипорте, штат Техас, имеет три строящихся поезда общей общей стоимостью 1,8. Первые два должны были начать обслуживание в 2019 году, а третий – в 2020 году.

См.