Меню
 
Версия для печати

Сжиженный и сжатый природный газ

Газ - как много в этом слове, и как много физических состояний он может иметь.

В этой статье мы подробно остановимся на сжиженном и сжатом газе, способах его получения, хранения и транспортировки.

Сжиженный природный vs сжатый природный газ

Газ является природным естественным ресурсом, который добывается из недр Земли, обрабатывается специальным образом и доставляется до потребителя.

Вне зависимости от способа обработки, газ необходимо где-то и как-то хранить, а затем транспортировать до любого города Челябинской области. Не всегда, а практически никогда, газовое месторождение располагается рядом с потребителем, когда можно было бы всего лишь построить магистральный трубопровод и пустить газ по трубе. Приходится искать пути и способы безопасной и экономически выгодной доставки газа.

И вот тут появляется два термина: сжиженный газ и сжатый газ. Оба типа газа представляют собой жидкую фазу, полученную различными технологиями:

  • сжиженный газ искусственно доводится до жидкого состояния путем его охлаждения до приблизительно -160ºС (температуры сжижения)
  • сжатый газ сжижается путем увеличения давления его хранения и транспортировки

Сжиженный газ (природный)

Терминал СПГ на Камчатке Ямал СПГ

Сжиженный природный газ СПГ относится к криогенным жидкостям, то есть к жидкостям, температура хранения которых ниже -100ºС. Плотность СПГ в 2 раза меньше плотности воды. СПГ- это прозрачная жидкость, не имеющая запаха.

Получение сжиженного природного газа СПГ происходит в специальных установках, где газ последовательно проходит несколько стадий охлаждения до температуры -158...-163°С и сжатия в 5-12 раз. Из-за сложности процесса сжижение газа считается высокоэнергозатратным производством, на которое расходуется до 10-25% конечного продукта.

Природный газ сжижается исключительно только для удобства его транспортировки, так как занимает значительно (почти в 600 раз) меньше объема, чем в газовом состоянии. Для потребления СПГ преобразуется обратно в газовое состояние, для чего используется специальное оборудование - регазификационные установки, в которых происходит испарение газа без участия воздуха.

Хранение осуществляется при температуре кипения в изотермических резервуарах и емкостях наземного и подземного размещения. Нужная температура поддерживается благодаря испарению газа. Да-да, именно испарению, когда давление насыщенных паров близко к атмосферному.

Наземные емкости могут иметь цилиндрическую и шарообразную форму. Подземные и обвалованные емкости изготавливаются цилиндрическими. Их особенностью является наличие двух стенок, между которыми находится криогенные жидкости, которые поддерживают необходимую минусовую температуру. Из-за свойств хранимого газа резервуары изготавливаются из специальных металлов, имеющих низкий коэффициент теплового расширения и высокой степенью сопротивляемости к охрупчиванию при низких температурах хранения. Дополнительно резервуары тепло- и гидроизолируются.

Транспортировка СПГ до регазификационных заводов происходит в специальных изотермических сосудах и криоцистернах наземным или водным транспортом. До непосредственного потребителя газ поставляется по трубопроводам.

Физические свойства сжиженного природного газа позволяют получать из него широкие фракции легких углеводородов (этан, пропан, бутан, пентан и др.), которые, в свою очередь, потом выступают в качестве нефтехимического сырья и газомоторного топлива.

Сжатый (компримированный) газ

Компрессорная станция Роснефти Компрессорная станция газопровода Северный поток

Особенностью сжатого природного газа КПГ является то, что он может использоваться в том же состоянии, что и транспортируется и хранится. Объясним почему.

Компримированный газ получается за счет увеличения его давления до 20 МПа, позволяющим уменьшить его в объеме до 200 раз. Сжатие газа осуществляется на специальных компрессорных установках или непосредственно на станциях АГНКС (если речь идет о газомоторном сжатом топливе). Кроме использования в качестве топлива, КПГ заливается в межпластовое пространство для поддержания давления, а также является промежуточным этапом при производстве сжиженного природного газа. При необходимости сжатый газ может также транспортироваться до потребителя посредством магистральных трубопроводов.

На заводах и установках по компримированию природного газа он (газ) осушается и под высоким давлением, то есть сжатый, подается для хранения в резервуары цилиндрической или шаровой формы.

Получение, транспортировка и хранение сжатого природного газа является менее энергозатратным, так как технологический процесс сжатия проще, нежели процесс сжижения при критических температурах. К тому же, емкости для хранения КПГ не такие технические сложные изделия по сравнению с криогенными резервуарами, хотя тоже имеют свою специфику. А получение паровой фазы достигается путем "выпуска" газа из емкости, в то время как, для эксплуатации сжиженного газа необходимы регазификационные установки.