Сжиженный природный газ  Сжи́женный приро́дный газ (СПГ или LNG от англ. liquefied natural gas) — природный газ (преимущественно метан, CH4), искусственно сжиженный путём адиабатического совершения работы в турбодетандере, при этом метан охлаждается до -163 °C для удобства хранения или транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах. СПГ рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ — это Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ. Физические и химические характеристикиСПГ представляет собой жидкость без запаха и цвета, плотностью 0,41—0,5 кг/л в зависимости от температуры, давления, и содержания высших алканов (плотность чистого метана при температуре кипения — 0,41 кг/л, при повышении давления и понижении температуры плотность растет, примеси высших алканов также повышают плотность)[1][2]. Не токсичен. Температура кипения −158…−163 °C. Современный СПГ состоит на 85—95 % из метана, а в остальные 5 % входят этан, пропан, бутан, азот[3]. Нижняя граница теплоты сгорания — 50 116 кДж/кг, или 20 МДж/л. В процессе обработки природный газ очищают от воды, диоксида серы, диоксида углерода и т. п.[4]. При горении паров выделяются диоксид углерода (углекислый газ, CO2) и водяной пар. Потребительские свойстваЧистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняется и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро смешивается с воздухом. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. При концентрации в воздухе около 5% и более 16% природный газ горит, концентрации от 5 до 16 % его смесь с воздухом взрывается[5]. Если концентрация менее 4,4 %, то газа будет недостаточно для начала возгорания, а если более 17 %, то для возгорания в смеси будет слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха. ПрименениеМоторное топливоНачиная с 1990-х годов появляются различные проекты использования СПГ в качестве моторного топлива на водном[6], железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованных газодизельных двигателей[7] — до этого основной формой метанового топлива для транспорта всегда был компримированный (сжатый) природный газ (КПГ). На судах СПГ как основной вид топлива используется как на грузовых, так и на пассажирских перевозках:
В России в единственном экземпляре выпущен тепловоз ТЭМ19, работающий на СПГ[9][10]. В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ[11][12]. Разрабатываются ракетные двигатели, использующие в качестве топлива «СПГ + жидкий кислород» (данный вид двигателей имеет ряд преимуществ). Способ полученияСПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз[3][13]. Процесс проходит в несколько ступеней — каждый раз газ сжимается в 5—12 раз и охлаждается, затем направляется на следующую ступень. Сжижается газ при охлаждении вслед за окончательной стадией сжатия. Процесс получения СПГ достаточно энергоёмок[14], расход энергии достигает 25 % от её количества, содержащегося в сжиженном газе. В процессе сжижения используются различные виды установок — дроссельные, турбодетандерные, турбинно-вихревые и пр. Устройство завода по производству СПГКак правило, завод по сжижению природного газа состоит из:
Процессы сжижения больших заводов СПГ[16]:
Способы хранения и транспортировки Доставка СПГ — процесс, включающий в себя несколько стадий. Сначала происходит трансформация природного газа в СПГ на заводах по сжижению газа, которые обычно располагаются рядом с районами добычи природного газа. СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дьюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах — газовозах, оборудованных криоцистернами, а также на спецавтомобилях. По прибытии газовозов сжиженный газ перекачивается в хранилище сжиженного природного газа на суше, либо в плавучие установки для хранения и ре-газификации СПГ. При прибытии газовоза производится швартовка с хранилищем или плавучей установкой. После разгрузки — безопасное отсоединение. При потреблении сжиженный газ подвергается регазификации и подаётся в газораспределительную систему. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.[17] Считается, что транспортировка газа в виде СПГ становится более экономичной по сравнению с трубопроводом на расстояниях более нескольких тысяч километров[18]. На январь 2022 года в мире насчитывается около 40 плавучих установок для хранения и регазификации газа[19]. История
Рынок СПГСамыми крупными потребителями СПГ в мире были Япония и Южная Корея, что связано с их крайне низкой самообеспеченностью природным газом и с тем, что островное и полуостровное положение этих стран вызывают их зависимость от поставок этого энергоносителя морским транспортом[24]. В 2021 году самым крупным импортером СПГ стал Китай, обогнав Японию[25]. Среди стран-экспортеров СПГ лидируют Австралия (поставки в страны Азиатско-Тихоокеанского региона) и Катар (поставки в Европу и страны Ближнего Востока)[26]. Быстро растет производство и экспорт СПГ в США. За 2000—2021 годы объем торговли СПГ вырос в 3,7 раза. К 2021 году доля СПГ в структуре мирового экспорта газа составила 42%, а доля трубопроводного транспорта сократилась до 58%[25]. В 2022 году многие страны Западной Европы, из-за войны России с Украиной, стремились отказаться от трубопроводного газа из России, переходя на СПГ, в основном из США.[27] Страны-производителиВ 2018 году странами — лидерами по поставкам (чистый экспорт) сжиженного газа были (в млрд м³)[28]:
Производство СПГ в РоссииПо состоянию на 2019 год доля России на мировом рынке СПГ составляла 6 % от общего объема[29]. В 2018 году российский экспорт СПГ увеличился на 70 %, достигнув почти 26 млрд м³.[30] В СССР промышленное сжижение природного газа практически отсутствовало. Единственный в СССР завод СПГ построен в 1950-х в Московской области и предназначался для покрытия пиков потребления газа из газопровода Саратов — Москва.[31] В России с конца 1990-х годов определенное распространение получили малотоннажные производства СПГ для заправки автотранспорта и снабжения населения.
Согласно планам развития производства СПГ (февраль 2021) предполагалось, что в России до 2035 года появятся заводы общей мощностью до 95 млн тонн в год. «Роснефть» намерена реализовать три проекта общей стоимостью не менее 100 млрд долл.: «Дальневосточный» (строительство двух очередей, совместно с Exxon; 15 млн тонн), «Таймыр СПГ» (35-50 млн тонн), «Кара СПГ» (30 млн тонн), если компания сможет построить три этих завода, то Россия станет одним из мировых лидеров производства СПГ (как предполагалось в начале 2021 года, реализация всех трех СПГ-проектов позволит стать России одним из крупнейших производителей СПГ в мире наравне с «большой тройкой» — Катар, Австралия и США)[33]. Похожие проекты разрабатываются другими компаниями, например, в «Новатэке» («Обский СПГ», запуск которого намечен на 2025 год).[33] Развитая структура ГТС исполнит роль транспорта для сети СПГ-заводов, которые удобно разместить в местах с готовой инфраструктурой и рабочей силой и высоким спросом на готовую продукцию. Ведется строительство СПГ-завода «Сахалин-1» мощностью 6,2 млн. т. в Де-Кастри в Хабаровском крае (первая очередь «Дальневосточного СПГ»). Его продукция будет востребована в Японии благодаря географической близости двух стран[34]. Страны-потребителиНа 2014 год 29 стран импортировали СПГ[35]. Основными импортёрами СПГ в 2018 году были (в млрд м³/год)[28]:
За последние десять лет мировой спрос на СПГ увеличился вдвое, составив в 2016 году 258 млн тонн.[36]
Импорт СПГ в Западную ЕвропуНа территории Европы расположено около тридцати крупных регазификационных терминалов, суммарная мощность которых по состоянию на конец 2016 г. превышала 218 млрд м³ в эквиваленте природного газа. Однако в число крупнейших потребителей СПГ европейские страны не входят. Общий импорт СПГ в Европу в 2016 г. составил всего лишь 51 млрд м³ в эквиваленте (15,3 % мирового рынка этого продукта). При этом крупные поставки осуществлялись в Испанию (13,2 млрд м³), Великобританию (10,5 млрд м³), Францию (9,7 млрд м³). Одна из причин низкой активности европейских стран на рынке СПГ — его высокая стоимость, другая причина — давно отлаженные трубопроводные поставки газа из России. В результате существующие регазификационные мощности не востребованы, терминалы работают с довольно низкой загрузкой. В 2016 г. загрузка мощностей терминалов колебалась от 19 % в Нидерландах и 20 % в Великобритании до 31 % в Бельгии и 37 % в Италии[38]. Польша стремится к тому, чтобы стать одним из газовых хабов Европы, используя импорт СПГ, в основном из США и Катара. Сама Польша на 50 % обеспечивает собственные энергетические нужды за счёт поставок трубопроводного газа из России (страна являлась, до 2022 г., одним из старейших покупателей российского газа, поставки которого идут без перерыва с 1944 года), так что вопрос импорта ей газа вопрос дискутируемый.[39]. В октябре 2019 года глава немецкой энергетической компании «Uniper» Андреас Ширенбек заявил, что на континенте дефицит газа, возможно, достигнет 300 млрд кубометров в год. Как он считает, на европейском рынке будет увеличиваться доля поставок СПГ, и Европа в основном будет получать его из России. По его словам, альтернативы российскому СПГ нет: норвежские месторождения в Северном море иссякают, в Алжире растёт внутренний спрос на газ и он снизил экспорт на 20 процентов[40]. Главные экспортёры и импортёры
См. такжеЛитература
Ссылки
Примечания
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Portal di Ensiklopedia Dunia
