غالبًا ما يوجد في الأدبيات العلمية اختصار LNG ليس دائمًا واضحًا للقارئ أو أي شخص مهتم آخر ، لذلك تثار الأسئلة بشكل دوري حول كيفية ترجمة LNG وماذا يعني ذلك.
ما هو الغاز الطبيعي المسال؟
المكون الرئيسي للغاز هو الميثان الذي لا يقل تركيزه عن 75٪ من الكتلة. كيف يختلف الغاز الطبيعي عن الغاز المسال؟ هذا الأخير له الخصائص التالية:
- إنه عديم اللون والرائحة (الغاز الطبيعي له رائحة البيض الفاسد ، حيث يحتوي على مركبات الكبريت – مركابتان ، وبعد الاستخراج تضاف إليه روائح ، مما يسمح لك بملاحظة حدوث تسرب في الوقت المناسب) ؛
- كثافة الغاز الطبيعي المسال تقارب نصف كثافة الماء (0.425-0.46 كجم / لتر) ؛
- يحدث الغليان عند -159 درجة مئوية ؛
- غير قابل للاشتعال في هذه الحالة الكلية ؛
- ليس له تأثير سام ؛
- الغاز ليس عدوانيًا ؛
- يترافق تفاعل احتراق الأبخرة مع إطلاق ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ؛
- في الأماكن المفتوحة عند 25 درجة مئوية و 760 ملم. RT. يأخذ عمود الغاز المضغوط الحالة الغازية الأصلية ويذوب في الهواء ؛
- أثناء عملية التبخر ، يمكن أن يشتعل الغاز إذا لامس مصدر اللهب (التركيز في الهواء الضروري للاشتعال هو 5-15٪ بالحجم – أي أن الاشتعال لن يحدث تحت هذه القيم وفوقها ).
وبالتالي ، فإن الاختلافات بين الغاز الطبيعي والغاز المسال واضحة.
كيفية تسييل الغاز الطبيعي
الأهداف الرئيسية في إنتاج منتج مسال هي:
- استلام المنتج النهائي كبند تجاري
- عزل غاز البوتان والبروبان وغاز الإيثان
- استخراج الهيليوم.
في الإنتاج ، يتم تسييل الغاز باستخدام تقنية متعددة المراحل. يتميز الانتقال من مرحلة إلى أخرى بضغط التدفق 12 ضعفًا ، حتى تتغير الحالة الكلية للتدفق. عيب هذه الطريقة هو فقدان الطاقة الذي يصل إلى 25٪ عند المخرجات.
حتى الآن ، تم تطوير تقنيتين للحصول على الغاز الطبيعي المسال:
- الضغط ؛
- تقنية تعتمد على عمليات التبادل الحراري.
في الحالة الأولى ، تستمر عملية التكثيف بضغط ثابت ، مما يؤثر سلبًا على كثافة الطاقة ككل. في المتغير الثاني ، يتم تبريد التدفق ، متبوعًا باختناق حاد لمعايير درجة الحرارة المرغوبة ، ومع ذلك ، بعد المرحلة الأولى ، تكون درجة تسييل الغاز 4٪ فقط. المخرج هو استخدام تقنيات التعاقب التي تزيد من كفاءة التبريد بنسبة تصل إلى 100٪.
يجب إيلاء اهتمام خاص في إنتاج الغاز الطبيعي المسال لمعدات التبادل الحراري والعزل عالية الجودة ، حيث إنها تحدد إمكانية تكاليف طاقة إضافية. لذلك ، مع انخفاض درجة الحرارة داخل المفاعل أو المبادل الحراري بمقدار 1 درجة مئوية عندما يمر 100000 متر مكعب من خليط الغاز عبره ، تزداد تكلفة الضغط من حيث الطاقة بمقدار 5 كيلو واط.
هناك سبعة خيارات تشغيل لتقنيات تسييل خليط الغازات:
- لإنتاج الغاز الطبيعي المسال ذي السعة الكبيرة ، اختر 82٪ عمليات تصنيع منتجات Air Products: AP-SMR و AP-C3MR و AP-X.
- في المرتبة الثانية ، توجد تقنية تسمى Optimized Cascade ، وهي مملوكة بالكامل لشركة ConocoPhillips ؛
- يحتل المركز الثالث منشآت تحويل الغاز إلى سوائل صغيرة الحجم معدة للاستخدام في المباني الصناعية المغلقة ؛
- تُستخدم وحدات التركيب الفردية في إنتاج الغاز الطبيعي المسال في العالم على نطاق واسع في دورات تصنيع وقود محركات الغاز الطبيعي.
لضمان توفر حقول الغاز (فيما يتعلق بالإنتاج البحري) ، تم تشغيل سفن بحرية خاصة ، بالإضافة إلى منصات عائمة (طورتها شركة شل) مزودة بمعدات التبريد – في الواقع ، يحدث التسييل وفقًا لآلية in siutu.
لا يمكن التوصل إلى استنتاج لا لبس فيه حول فعالية كل منها ، لأنه يعتمد على الظروف وتحدده فقط.
ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار مصنعًا واحدًا لإنتاج الغاز الطبيعي المسال في روسيا ، فإن معداته تكون على النحو التالي:
- معدات لتحضير مواد البدء ، ولا سيما نظام تنقية الغاز ؛
- معدات حلقة العملية الرئيسية ؛
- المياه المعاد تدويرها والمكثفات وخطوط بخار المعالجة
- خزانات محكمة الغلق مصممة لتخزين السوائل ، من النوع المبرد (وعاء Doire) ؛
- معدات تحميل نقل الغاز الطبيعي المسال بدون فقد تبخر
- صهاريج النقل ووسائل النقل الأخرى
- مصدر طاقة غير منقطع والماء البارد كمبرد.
في الآونة الأخيرة ، تم إيلاء أكبر قدر من الاهتمام للتكنولوجيا التي توفر ما يصل إلى 50٪ من تكاليف الطاقة للحصول على المنتج المستهدف. يعتمد على استخدام الطاقة الخاصة (المحتملة) للغاز المسال والتبريد الطبيعي للتدفق عندما ينخفض الضغط في خط الأنابيب الرئيسي إلى مستوى ضغط المستهلك (تقريبًا من 6 ميجا باسكال إلى 1.2 ميجا باسكال).
تاريخ إنتاج الغاز الطبيعي المسال
لأول مرة ، جرت محاولات للحصول على غاز طبيعي مضغوط بحجم إنتاج واحد في بداية القرن العشرين. في العام السابع عشر من القرن العشرين ، تمكنت المصانع الأمريكية من الحصول على الغاز المسال ، الذي يختلف اختلافًا جوهريًا عن الغاز الطبيعي. ومع ذلك ، في ذلك الوقت لم تكن هناك حلول تكنولوجية لتنفيذ نقل السوائل ، مما أدى إلى تباطؤ كبير في تطوير المجمع الصناعي.
تم تنفيذ بناء أول مصنع محلي لإنتاج الغاز الطبيعي المسال ، وفقًا للمشروع المطور ، في عام 2006. وقد وضع مشروع سخالين -2 الأساس له. لعبت شركة غازبروم دورًا خاصًا في تحسين المجمع ، وكان هدفها هو تحقيق نفسها كشركة رائدة بين شركات الطاقة الموجودة في السوق العالمية ، لذلك أصبح إنشاء مصنع للغاز الطبيعي المسال في روسيا وإنتاجه الراسخ وآفاقه. خطوة مهمة في توسيع نفوذ الشركة في السوق العالمية. بعد ثلاث سنوات ، في عام 2009 ، تم الإطلاق الرسمي لمصنع الغاز الطبيعي المسال في روسيا ، والذي لا يزال يعمل في عام 2018.
النقل
هناك عدة طرق لنقل الغاز المضغوط:
- عن طريق البحر على صهاريج ؛
- استخدام المركبات المصممة لنقل الغاز في الصهاريج ؛
- بالسكك الحديدية في خزانات التبريد.
عند نقطة الوصول ، يتم إعادة تحويل المنتج إلى غاز – يعود السائل إلى الحالة الغازية ويتم توفيره للمستهلكين من خلال نظام أنابيب الغاز.
تعتبر اليابان وكوريا الجنوبية وبلجيكا وإسبانيا وفرنسا من المستهلكين الرئيسيين للغاز الروسي.
الإنتاج العالمي
الدول المنتجة (2009): قطر وماليزيا وإندونيسيا وأستراليا والجزائر وترينيداد وتوباغو ، وتتصدرها قطر (إنتاج 49.5 مليار متر مكعب).
الدول المصدرة (2009): اليابان ، جمهورية كوريا ، إسبانيا ، فرنسا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، الهند ، والتي تتصدرها اليابان. ومع ذلك ، مع بداية عام 2020 ، تخطط الشركات الأمريكية لإطلاق مرافق إنتاج جديدة بسعة إجمالية تزيد عن 57.8 مليون طن سنويًا.
في الاتحاد الروسي ، وفقًا لبيانات عام 2018 ، يوجد مصنعان. أول هذه الشركات مملوكة لشركة Gazprom و Shell و Mitsui و Mitsubishi ، بطاقة إجمالية تبلغ 10.8 مليون طن / سنة من الغاز الطبيعي المسال. يقع المصنع الثاني لإنتاج الغاز الطبيعي المسال في Yamal-Nenets Autonomous Okrug ، المملوك لشركة Novatek. تخطط الشركة لبناء مصنع إضافي كجزء من مشروع Arctic LNG في حقل Nyakhartinskoye للغاز الطبيعي.
حقائق مثيرة للاهتمام حول الغاز الطبيعي المسال
- في نهاية القرن العشرين (1971) وقع أكبر حادث في تركمانستان أثناء حفر بئر للتنقيب عن الغاز. صادفت مجموعة من الجيولوجيين أثناء العمل تجويفًا في الأرض ، ونتيجة لذلك انخفض التثبيت مع جميع المعدات حرفيًا عدة مئات من الأمتار. لأسباب تتعلق بالسلامة ، تقرر إشعال النار في الغاز على أمل حدوث نضوب سريع. ومع ذلك ، كانت الاحتياطيات كبيرة جدًا لدرجة أن الغاز لا يزال يحترق حتى اليوم. وقد أطلق المسافرون على المكان لقب “باب الجحيم”.
- يتجاوز الطول الإجمالي لأنابيب الغاز في روسيا المسافة من قمر الأرض إلينا بمقدار الضعف. إذا قمنا بترجمة القيمة إلى حجم خط الاستواء ، فإن طول خطوط أنابيب الغاز يتجاوز الأخير بمقدار 20 مرة.
- أكبر ناقلة للغاز الطبيعي المسال يبلغ طولها 3.5 أضعاف طول ملعب كرة القدم (345 مترًا).
