Vaak te vinden in de wetenschappelijke literatuur, is de afkorting LNG niet altijd duidelijk voor de lezer of andere geïnteresseerde, waardoor er regelmatig vragen rijzen over hoe LNG wordt vertaald en wat het betekent.
Wat is vloeibaar aardgas?
Het hoofdbestanddeel van het gas is methaan, waarvan de concentratie niet lager is dan 75% van de massa. Waarin verschilt aardgas van vloeibaar gas? Deze laatste heeft de volgende kenmerken:
- het is kleur- en geurloos (aardgas ruikt naar rotte eieren, want het bevat zwavelverbindingen – mercaptanen, en na extractie worden er geurstoffen aan toegevoegd, zodat je een lek op tijd kunt opmerken);
- LNG-dichtheid is bijna de helft van die van water (0,425-0,46 kg/l);
- koken vindt plaats bij -159°C;
- niet brandbaar in deze geaggregeerde staat;
- heeft geen toxisch effect;
- gas is niet agressief;
- de verbrandingsreactie van dampen gaat gepaard met het vrijkomen van kooldioxide en waterdamp;
- in open ruimte bij 25°C en 760 mm. rt. kolom gecomprimeerd gas neemt de oorspronkelijke gasvormige toestand aan en lost op in de lucht;
- tijdens het verdampingsproces kan het gas ontbranden als het in contact komt met een vlambron (de concentratie in de lucht die nodig is voor ontsteking is 5-15% vol. – d.w.z. onder en boven deze waarden zal geen ontsteking plaatsvinden ).
De verschillen tussen aardgas en vloeibaar gas zijn dus duidelijk.
Hoe aardgas vloeibaar wordt gemaakt
De belangrijkste doelen bij de productie van een vloeibaar gemaakt product zijn:
- het eindproduct als handelsartikel ontvangen;
- isolatie van butaan-, propaan-, ethaangasfractie;
- heliumextractie.
Bij de productie wordt het vloeibaar maken van gas uitgevoerd met behulp van een meertrapstechnologie. De overgang van de ene trap naar de andere wordt gekenmerkt door een 12-voudige compressie van de stroming, totdat de geaggregeerde toestand van de stroming verandert. Het nadeel van deze methode is dat de energieverliezen 25% aan de uitgang bereiken.
Tot op heden zijn er twee technologieën ontwikkeld voor het verkrijgen van LNG:
- compressie;
- technologie gebaseerd op warmtewisselingsprocessen.
In het eerste geval verloopt het condensatieproces met een constante druk, wat de energie-intensiteit als geheel negatief beïnvloedt. In de tweede variant wordt de stroom gekoeld, gevolgd door een scherpe smoring tot de gewenste temperatuurparameters, maar na de eerste trap is de gasvloeibaarheidsgraad slechts 4%. De uitweg is het gebruik van cascadetechnologieën die de koelefficiëntie tot 100% verhogen.
Bijzondere aandacht bij de productie van LNG moet worden besteed aan hoogwaardige warmtewisselings- en isolatieapparatuur, omdat dit de mogelijkheid van extra stroomkosten bepaalt. Dus bij een temperatuurdaling in de reactor of warmtewisselaar met 1°C wanneer 100.000 m3 gasmengsel er doorheen gaat, stijgen de kosten van compressie in termen van vermogen met 5 kW.
Er zijn zeven bedieningsopties voor technologieën voor het vloeibaar maken van gasmengsels:
- Voor LNG-productie met grote capaciteit kiest 82% voor de productieprocessen van Air Products: AP-SMR, AP-C3MR, AP-X.
- op de tweede plaats staat een technologie genaamd Optimized Cascade, die allemaal eigendom is van ConocoPhillips;
- De derde plaats wordt ingenomen door kleine GTL-installaties bedoeld voor gebruik in gesloten bedrijfsruimten;
- Individuele installatie-eenheden bij de productie van LNG in de wereld worden veel gebruikt in cycli van synthese van motorbrandstoffen op aardgas.
Om de beschikbaarheid van gasvelden (betreffende offshore-productie) te waarborgen, werden speciale zeeschepen in de vaart genomen, evenals drijvende platforms (ontwikkeld door Shell) uitgerust met koelapparatuur – in feite vindt liquefactie plaats volgens het in siutu-mechanisme.
Het is niet mogelijk om een eenduidige conclusie te trekken over de effectiviteit van elk, omdat het afhankelijk is en alleen wordt bepaald door omstandigheden.
Als we echter rekening houden met een enkele fabriek voor de productie van LNG in Rusland, dan is de uitrusting als volgt:
- apparatuur voor de bereiding van grondstoffen, in het bijzonder een gaszuiveringssysteem;
- apparatuur voor de hoofdproceslus;
- gerecycled water, condensaat, processtoomleidingen;
- hermetische tanks ontworpen voor het opslaan van vloeistoffen, cryocister-type (Doire-vat);
- Apparatuur voor het laden van transport van LNG zonder verdampingsverlies;
- tankwagens en andere transportmiddelen vervoeren;
- ononderbroken stroomvoorziening en koud water als koelmiddel.
Onlangs is de grootste aandacht besteed aan technologie die tot 50% van de energiekosten bespaart om het beoogde product te verkrijgen. Het is gebaseerd op het gebruik van eigen energie (potentieel) van vloeibaar gemaakt gas en natuurlijke koeling van de stroom wanneer de druk in de hoofdleiding daalt tot het niveau van de consumentendruk (ongeveer van 6 MPa tot 1,2 MPa).
Geschiedenis van de productie van vloeibaar aardgas
Voor het eerst werden aan het begin van de 20e eeuw pogingen ondernomen om gecomprimeerd aardgas te verkrijgen op de schaal van één productie. In het zeventiende jaar van de 20e eeuw slaagden Amerikaanse fabrieken erin om vloeibaar gas te verkrijgen, wat een fundamenteel verschil heeft met aardgas. In die tijd waren er echter geen technologische oplossingen voor de implementatie van vloeistoftransport, wat de ontwikkeling van het industriële complex aanzienlijk vertraagde.
De bouw van de eerste binnenlandse fabriek voor de productie van LNG, volgens het ontwikkelde project, werd uitgevoerd in 2006. Het Sakhalin-2-project legde de basis ervoor. Een speciale rol bij de verbetering van het complex werd gespeeld door Gazprom, wiens doel het was om zichzelf te realiseren als een leider onder de energiebedrijven die op de wereldmarkt bestonden, dus de bouw van een LNG-fabriek in Rusland, de gevestigde productie en vooruitzichten werden een belangrijke stap in het vergroten van de invloed van het bedrijf op de wereldmarkt. Drie jaar later, in 2009, vond een plechtige lancering plaats van de LNG-fabriek in Rusland, die anno 2018 nog steeds functioneert.
Vervoer
Er zijn verschillende manieren om gecomprimeerd gas te transporteren:
- over zee op tankers;
- voertuigen gebruiken die zijn ontworpen om gas in tanks te vervoeren;
- per spoor in cryotanks.
Op het punt van aankomst wordt het product opnieuw vergast – de vloeistof keert terug naar de gasvormige toestand en wordt via het gaspijpleidingsysteem aan de consument geleverd.
Japan, Zuid-Korea, België, Spanje en Frankrijk worden beschouwd als de belangrijkste verbruikers van Russisch gas.
Wereldproductie
Producerende landen (2009): Qatar, Maleisië, Indonesië, Australië, Algerije, Trinidad en Tobago, waarvan Qatar de leider is (productie 49,5 bcm).
Exporterende landen (2009): Japan, Republiek Korea, Spanje, Frankrijk, VS, India, waarvan Japan de leider is. Begin 2020 zijn Amerikaanse bedrijven echter van plan nieuwe productiefaciliteiten te lanceren met een totale capaciteit van meer dan 57,8 miljoen ton per jaar.
In de Russische Federatie zijn er volgens gegevens voor 2018 2 fabrieken. De eerste daarvan is eigendom van Gazprom, Shell, Mitsui en Mitsubishi, met een totale capaciteit van 10,8 miljoen ton LNG/jaar. De tweede fabriek voor de productie van vloeibaar aardgas bevindt zich in de Yamal-Nenets Autonomous Okrug, eigendom van Novatek. Het bedrijf is van plan een extra fabriek te bouwen als onderdeel van het Arctic LNG-project in het Nyakhartinskoye-aardgasveld.
Interessante feiten over vloeibaar aardgas
- Aan het einde van de 20e eeuw (1971) Het grootste ongeval vond plaats in Turkmenistan tijdens het boren van een gasexploratieput. Een groep geologen die aan het werk was, stuitte op een holte in de grond, waardoor de installatie met alle apparatuur letterlijk honderden meters naar beneden zakte. Om veiligheidsredenen werd besloten het gas in brand te steken in de hoop op een snelle burn-out. De reserves waren echter zo groot dat het gas vandaag de dag nog steeds brandt. Reizigers hebben de plaats de bijnaam “De deur naar de hel” gegeven.
- De totale lengte van gaspijpleidingen in Rusland is twee keer groter dan de afstand van de satelliet van de aarde tot ons. Als we de waarde vertalen naar de grootte van de evenaar, dan is de lengte van de gaspijpleidingen 20 keer groter dan deze laatste.
- De grootste LNG-tanker is 3,5 keer zo lang als een voetbalveld (345 m).
