Bilimsel literatürde sıklıkla bulunan LNG kısaltması okuyucu veya diğer ilgili kişi için her zaman net değildir, bu nedenle LNG’nin nasıl tercüme edildiği ve ne anlama geldiği hakkında periyodik olarak sorular ortaya çıkar.
Sıvılaştırılmış doğal gaz nedir?
Gazın ana bileşeni, konsantrasyonu kütlenin %75’inden düşük olmayan metandır. Doğal gazın sıvılaştırılmış gazdan farkı nedir? İkincisi aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- renksiz ve kokusuzdur (doğal gaz, kükürt bileşikleri – merkaptanlar içerdiğinden çürük yumurta kokusuna sahiptir ve ekstraksiyondan sonra, sızıntıyı zamanında fark etmenizi sağlayan kokular eklenir);
- LNG yoğunluğu suyunkinin neredeyse yarısıdır (0,425-0,46 kg/l);
- kaynama -159°C’de gerçekleşir;
- bu toplu halde yanıcı değildir;
- toksik etkisi yoktur;
- gaz agresif değildir;
- buharların yanma reaksiyonuna karbondioksit ve su buharının salınması eşlik eder;
- 25°C ve 760 mm’de açık alan koşullarında. rt. sütun sıkıştırılmış gaz, havada çözünerek orijinal gaz halini alır;
- Buharlaşma işlemi sırasında, gaz bir alev kaynağı ile temas ederse tutuşabilir (ateşleme için gerekli havadaki konsantrasyon hacimce %5-15’tir – yani bu değerlerin altında ve üstünde tutuşma olmaz. ).
Böylece, doğal gaz ile sıvılaştırılmış gaz arasındaki farklar açıktır.
Doğal gaz nasıl sıvılaştırılır
Sıvılaştırılmış bir ürünün üretimindeki ana hedefler şunlardır:
- nihai ürünü ticari ürün olarak almak;
- bütan, propan, etan gazı fraksiyonunun izolasyonu;
- helyum ekstraksiyonu.
Üretimde, gaz sıvılaştırma çok aşamalı bir teknoloji kullanılarak gerçekleştirilir. Bir aşamadan diğerine geçiş, akışın toplam durumu değişene kadar akışın 12 kat sıkıştırılması ile karakterize edilir. Bu yöntemin dezavantajı, çıkışta %25’e ulaşan enerji kayıplarıdır.
Bugüne kadar, LNG elde etmek için iki teknoloji geliştirilmiştir:
- sıkıştırma;
- ısı değişim süreçlerine dayalı teknoloji.
İlk durumda, yoğuşma süreci, bir bütün olarak enerji yoğunluğunu olumsuz yönde etkileyen sabit bir basınçla ilerler. İkinci varyantta, akış soğutulur, ardından istenen sıcaklık parametrelerine keskin bir şekilde kısılır, ancak ilk aşamadan sonra gaz sıvılaştırma derecesi sadece %4’tür. Çıkış yolu, soğutma verimliliğini %100’e kadar artıran kademeli teknolojileri kullanmaktır.
LNG üretiminde, ek güç maliyetleri olasılığını belirlediğinden, yüksek kaliteli ısı değişim ve yalıtım ekipmanlarına özellikle dikkat edilmelidir. Bu nedenle, 100.000 m3 gaz karışımı içinden geçtiğinde reaktör veya ısı eşanjörünün içindeki sıcaklık 1°C düştüğünde, sıkıştırmanın güç açısından maliyeti 5 kW artar.
Gaz karışımı sıvılaştırma teknolojileri için yedi işletim seçeneği vardır:
- Büyük kapasiteli LNG üretimi için %82, Air Products üretim süreçlerini seçiyor: AP-SMR, AP-C3MR, AP-X.
- ikinci sırada, tamamı ConocoPhillips’e ait olan Optimized Cascade adlı bir teknoloji var;
- Üçüncü sırada, kapalı endüstriyel tesislerde kullanılması amaçlanan küçük boyutlu GTL kurulumları yer alıyor;
- Dünyada LNG üretiminde bireysel kurulum üniteleri, doğal gaz motor yakıtlarının sentez çevrimlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Gaz alanlarının mevcudiyetini sağlamak için (deniz üretimi ile ilgili), özel deniz gemileri ve ayrıca soğutma ekipmanı ile donatılmış yüzer platformlar (Shell tarafından geliştirilen) devreye alındı - aslında, sıvılaşma in situtu mekanizmasına göre gerçekleşir.
Her birinin etkinliği hakkında kesin bir sonuç çıkarmak mümkün değildir, çünkü yalnızca koşullara bağlıdır ve belirlenir.
Ancak, Rusya’da LNG üretimi için tek bir tesisi hesaba katarsak, ekipmanı aşağıdaki gibidir:
- başlangıç malzemelerinin hazırlanması için ekipman, özellikle bir gaz arıtma sistemi;
- ana süreç döngüsü için ekipman;
- geri dönüştürülmüş su, kondensat, proses buhar hatları;
- sıvıları depolamak için tasarlanmış hermetik tanklar, kriyosister tipi (Doire kabı);
- Buharlaşma kaybı olmadan LNG yükleme nakliyesi için ekipman;
- taşıma tankerleri ve diğer ulaşım araçları;
- kesintisiz güç kaynağı ve soğutucu olarak soğuk su.
Son zamanlarda, hedef ürünü elde etmek için enerji maliyetlerinde %50’ye varan tasarruf sağlayan teknolojiye büyük önem verilmektedir. Ana boru hattındaki basınç tüketici basıncı seviyesine düştüğünde (yaklaşık 6 MPa’dan 1.2 MPa’ya) sıvılaştırılmış gazın kendi enerjisinin (potansiyelinin) kullanılmasına ve akışın doğal olarak soğutulmasına dayanır.
Sıvılaştırılmış doğal gaz üretiminin tarihi
İlk kez, 20. yüzyılın başında, bir üretim ölçeğinde sıkıştırılmış doğal gaz elde etme girişimleri gerçekleştirildi. 20. yüzyılın on yedinci yılında, Amerikan fabrikaları, doğal gazdan temel bir farkı olan sıvılaştırılmış gaz elde etmeyi başardı. Bununla birlikte, o zaman, endüstriyel kompleksin gelişimini önemli ölçüde yavaşlatan sıvı taşımacılığın uygulanması için teknolojik çözümler yoktu.
Geliştirilen projeye göre LNG üretimi için ilk yerli tesisin inşaatı 2006 yılında gerçekleştirildi. Bunun temelini Sahalin-2 projesi attı. Kompleksin iyileştirilmesinde özel bir rol, hedefi dünya pazarında var olan enerji şirketleri arasında lider olarak gerçekleştirmek olan Gazprom tarafından oynandı, bu nedenle Rusya’da bir LNG tesisinin inşası, köklü üretimi ve beklentileri oldu. şirketin dünya pazarındaki etkisini genişletmede önemli bir adım. Üç yıl sonra, 2009’da, 2018’de halen faaliyette olan Rusya’da LNG tesisinin ciddi bir lansmanı gerçekleşti.
Ulaşım
Sıkıştırılmış gazı taşımanın birkaç yolu vardır:
- deniz yoluyla tankerlerle;
- gazı tanklarda taşımak için tasarlanmış araçlar kullanmak;
- kriyo tanklarında demiryolu ile.
Varış noktasında ürün yeniden gazlaştırılır – sıvı gaz haline geri döner ve gaz boru hattı sistemi aracılığıyla tüketicilere sağlanır.
Japonya, Güney Kore, Belçika, İspanya ve Fransa, Rus gazının ana tüketicileri olarak kabul ediliyor.
Dünya üretimi
Üreten ülkeler (2009): Katar, Malezya, Endonezya, Avustralya, Cezayir, Trinidad ve Tobago, bunların lideri Katar (üretim 49,5 bcm).
İhracat yapan ülkeler (2009): Japonya, Kore Cumhuriyeti, İspanya, Fransa, ABD, Hindistan, Japonya’nın lider olduğu ülkeler. Bununla birlikte, 2020’nin başında ABD şirketleri, yıllık toplam kapasitesi 57,8 milyon tonun üzerinde olan yeni üretim tesislerini faaliyete geçirmeyi planlıyor.
Rusya Federasyonu’nda 2018 verilerine göre 2 tesis var. Bunlardan ilki Gazprom, Shell, Mitsui ve Mitsubishi’ye ait olup, toplam kapasitesi 10,8 milyon ton/yıl LNG’dir. Sıvılaştırılmış doğal gaz üretimi için ikinci tesis, Novatek’in sahibi olduğu Yamal-Nenets Otonom Okrugu’nda bulunuyor. Şirket, Nyakhartinskoye doğal gaz sahasında Arctic LNG projesinin bir parçası olarak ek bir tesis kurmayı planlıyor.
Sıvılaştırılmış doğal gaz hakkında ilginç gerçekler
- 20. yüzyılın sonunda (1971) En büyük kaza Türkmenistan’da bir gaz arama kuyusu sondajı sırasında meydana geldi. Çalışma sürecinde bir grup jeolog, zeminde bir oyuğa rastladı, bunun sonucunda tüm ekipmanla birlikte kurulum kelimenin tam anlamıyla birkaç yüz metre düştü. Güvenlik nedeniyle, hızlı bir yanma umuduyla gaza ateş açılmasına karar verildi. Ancak, rezervler o kadar büyüktü ki, gaz bugün hala yanıyor. Gezginler bu yere “Cehennemin Kapısı” lakabını taktı.
- Rusya’daki gaz boru hatlarının toplam uzunluğu, Dünya’nın uydusundan bize olan uzaklığı 2 kat aşıyor. Değeri ekvatorun boyutuna çevirirsek, gaz boru hatlarının uzunluğu ikincisini 20 kat aşıyor.
- En büyük LNG tankeri, bir futbol sahasının 3,5 katı (345 m) uzunluğundadır.
