IT
USA
DE
FR
ES
PL
IT
EN
USA
DE
ZH
ES
FR
PT
JP
RU
AR
KR
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
EL
NL
SR
SK
SV
HU
W jednym z naszych poprzednich filmów rozmawialiśmy o gazie ziemnym. Omówiliśmy wszystkie szczegółowe kroki niezbędne do jego wydobycia, rodzaje instalacji, w których jest używany, oraz mieliśmy ogólny przegląd jego specyficznych cech.
Jak już wspomniano, po wydobyciu gazu jest on poddawany procesowi oczyszczania i transportowany za pomocą gazociągów lub metanociągów do systemów elektrycznych i gospodarstw domowych.
Ale jak przebiega transport gazu wydobytego z pola do końcowego odbiorcy? W najlepszym ze wszystkich możliwych przypadków, co oznacza bycie krajem szczęśliwym, że jest bezpośrednio połączony z krajami dostawcami, takimi jak większość krajów europejskich (w tym Rosja), zazwyczaj transportowany jest drogą lądową przy użyciu gazociągów metanowych. Faktycznie, kraje, które nie mają takiej możliwości, muszą nabywać produkt od innych krajów, które transportują gaz ziemny drogą morską.
Transport gazu ziemnego drogą morską jest bardzo delikatny. Mówimy tu o produkcie składającym się z 98% metanu, który jest bardzo łatwopalny, a jego transport w dużych zbiornikach na statku może być szczególnie ryzykowny.
Dlatego gaz ziemny musi być przekształcony ze stanu gazowego w stan ciekły. Skroplony gaz ziemny, zwany także LNG, nie jest tak łatwopalny jak w stanie gazowym. Ponadto objętość gazu zostaje zmniejszona 600-krotnie, co zwiększa średnią zdolność jednorazowego transportu LNG. Statki LNG to specjalne statki zbudowane specjalnie do transportu metanu i gazów łatwopalnych.
Teraz skupimy się na łańcuchu dystrybucji i obróbki gazu ziemnego.
Po wydobyciu produktu, za pomocą gazociągów metanowych, gaz jest transportowany do specjalnych zakładów, które przystępują do jego skroplenia. Zakłady te mogą być zazwyczaj zlokalizowane w pobliżu wybrzeży, na obszarach portowych, lub na pływających strukturach zakotwiczonych na dnie morza, które nazywane są "off-shore" zakładami.
Proces przekształcenia gazu w stan ciekły zaczyna się od procesu obróbki, aby usunąć dwutlenek węgla i siarkowodór, a następnie przeprowadzana jest faza wstępnego chłodzenia, po której następuje ekstrakcja ciężkich składników. W tym momencie temperatura gazu drastycznie spada do -163 °C, poniżej temperatury wrzenia metanu, głównego składnika gazu ziemnego.
Skroplony gaz ziemny jest wstrzykiwany za pomocą rur kriogenicznych (znajdujących się na nabrzeżach załadunkowych) do zbiorników umieszczonych na statkach LNG. Te specjalne statki mogą przewozić od 150 do 200 tysięcy metrów sześciennych metanu, i mogą być dwóch różnych typów:
- Pierwszym przykładem jest statek z zintegrowanymi zbiornikami opracowany przez Gaztransport & Technigaz. Dla tego typu istnieją 2 wersje: model Technigaz jest wyposażony w zbiorniki składające się z elastycznej głównej bariery, złożonej z membrany z żeberkami wykonanymi z blachy stalowej. Układ żeberek tworzy dwie serie żeber prostopadłe do siebie, które mają funkcję redukcji naprężeń termicznych. Druga bariera jest wykonana z kompozytowego materiału zwany "triplex", składającego się z blachy aluminiowej w płytce z tkaniny włókienniczej ze szkła. Zbiornik jest przymocowany do wewnętrznej obudowy za pomocą pianki poliuretanowej wzmocnionej włóknem szklanym. Typologia opracowana przez Gaztransport zamiast tego przewiduje dwie bariery składające się z płasko spawanych poszyciowych płyt, wykonanych z szczególnego stopu metalu złożonego ze stali i niklu, zwanej invar. Między dwiema barierami znajdują się panele izolacyjne i komory powietrzne, do których wstrzykiwany jest ciekły azot, aby utrzymać kriogeniczną temperaturę gazu ziemnego. W tym przypadku zbiornik jest przymocowany do wewnętrznej obudowy za pomocą pudełek izolacyjnych z
drewna balsy wypełnionych perlit.
- Drugim przykładem statku LNG z zbiornikami samonośnymi został opracowany przez firmę Moss Rosenberg. Ta firma zmierzyła się z problemem odporności na naprężenia wywołane ciężarem gazu ziemnego w zbiorniku. Aby rozwiązać ten problem, Moss Rosenberg zaprojektował tankowce LNG z 4 lub 6 sferoidalnymi zbiornikami. Kule są izolowane warstwą izolacyjnego materiału, między nimi przepuszczany jest azot w celu zwiększenia zdolności izolacyjnych i utrzymania niskiej temperatury zbiornika. Każda kula jest podtrzymywana przez cylindryczną osłonę, która opiera się na kadłubie statku; ten ostatni jest chroniony przed ewentualnymi wyciekami gazu za pomocą dodatkowej bariery umieszczonej u podstawy kul.
Statek LNG przewozi swoją ładowność LNG do zakładu regazyfikacji; po zakotwiczeniu i połączeniu z rękawami rozładunkowymi obiektów portowych, rozpoczyna się transfer LNG do zbiorników magazynowych.
Jak już wspomniano, po wydobyciu gazu jest on poddawany procesowi oczyszczania i transportowany za pomocą gazociągów lub metanociągów do systemów elektrycznych i gospodarstw domowych.
Ale jak przebiega transport gazu wydobytego z pola do końcowego odbiorcy? W najlepszym ze wszystkich możliwych przypadków, co oznacza bycie krajem szczęśliwym, że jest bezpośrednio połączony z krajami dostawcami, takimi jak większość krajów europejskich (w tym Rosja), zazwyczaj transportowany jest drogą lądową przy użyciu gazociągów metanowych. Faktycznie, kraje, które nie mają takiej możliwości, muszą nabywać produkt od innych krajów, które transportują gaz ziemny drogą morską.
Transport gazu ziemnego drogą morską jest bardzo delikatny. Mówimy tu o produkcie składającym się z 98% metanu, który jest bardzo łatwopalny, a jego transport w dużych zbiornikach na statku może być szczególnie ryzykowny.
Dlatego gaz ziemny musi być przekształcony ze stanu gazowego w stan ciekły. Skroplony gaz ziemny, zwany także LNG, nie jest tak łatwopalny jak w stanie gazowym. Ponadto objętość gazu zostaje zmniejszona 600-krotnie, co zwiększa średnią zdolność jednorazowego transportu LNG. Statki LNG to specjalne statki zbudowane specjalnie do transportu metanu i gazów łatwopalnych.
Teraz skupimy się na łańcuchu dystrybucji i obróbki gazu ziemnego.
Po wydobyciu produktu, za pomocą gazociągów metanowych, gaz jest transportowany do specjalnych zakładów, które przystępują do jego skroplenia. Zakłady te mogą być zazwyczaj zlokalizowane w pobliżu wybrzeży, na obszarach portowych, lub na pływających strukturach zakotwiczonych na dnie morza, które nazywane są "off-shore" zakładami.
Proces przekształcenia gazu w stan ciekły zaczyna się od procesu obróbki, aby usunąć dwutlenek węgla i siarkowodór, a następnie przeprowadzana jest faza wstępnego chłodzenia, po której następuje ekstrakcja ciężkich składników. W tym momencie temperatura gazu drastycznie spada do -163 °C, poniżej temperatury wrzenia metanu, głównego składnika gazu ziemnego.
Skroplony gaz ziemny jest wstrzykiwany za pomocą rur kriogenicznych (znajdujących się na nabrzeżach załadunkowych) do zbiorników umieszczonych na statkach LNG. Te specjalne statki mogą przewozić od 150 do 200 tysięcy metrów sześciennych metanu, i mogą być dwóch różnych typów:
- Pierwszym przykładem jest statek z zintegrowanymi zbiornikami opracowany przez Gaztransport & Technigaz. Dla tego typu istnieją 2 wersje: model Technigaz jest wyposażony w zbiorniki składające się z elastycznej głównej bariery, złożonej z membrany z żeberkami wykonanymi z blachy stalowej. Układ żeberek tworzy dwie serie żeber prostopadłe do siebie, które mają funkcję redukcji naprężeń termicznych. Druga bariera jest wykonana z kompozytowego materiału zwany "triplex", składającego się z blachy aluminiowej w płytce z tkaniny włókienniczej ze szkła. Zbiornik jest przymocowany do wewnętrznej obudowy za pomocą pianki poliuretanowej wzmocnionej włóknem szklanym. Typologia opracowana przez Gaztransport zamiast tego przewiduje dwie bariery składające się z płasko spawanych poszyciowych płyt, wykonanych z szczególnego stopu metalu złożonego ze stali i niklu, zwanej invar. Między dwiema barierami znajdują się panele izolacyjne i komory powietrzne, do których wstrzykiwany jest ciekły azot, aby utrzymać kriogeniczną temperaturę gazu ziemnego. W tym przypadku zbiornik jest przymocowany do wewnętrznej obudowy za pomocą pudełek izolacyjnych z
drewna balsy wypełnionych perlit.
- Drugim przykładem statku LNG z zbiornikami samonośnymi został opracowany przez firmę Moss Rosenberg. Ta firma zmierzyła się z problemem odporności na naprężenia wywołane ciężarem gazu ziemnego w zbiorniku. Aby rozwiązać ten problem, Moss Rosenberg zaprojektował tankowce LNG z 4 lub 6 sferoidalnymi zbiornikami. Kule są izolowane warstwą izolacyjnego materiału, między nimi przepuszczany jest azot w celu zwiększenia zdolności izolacyjnych i utrzymania niskiej temperatury zbiornika. Każda kula jest podtrzymywana przez cylindryczną osłonę, która opiera się na kadłubie statku; ten ostatni jest chroniony przed ewentualnymi wyciekami gazu za pomocą dodatkowej bariery umieszczonej u podstawy kul.
Statek LNG przewozi swoją ładowność LNG do zakładu regazyfikacji; po zakotwiczeniu i połączeniu z rękawami rozładunkowymi obiektów portowych, rozpoczyna się transfer LNG do zbiorników magazynowych.
Zakłady regazyfikacji mogą znajdować się w:
- obszarach portowych. Mianowicie, na lądowych zakładach zlokalizowanych na stałym lądzie;
- platforma spoczywająca na dnie morza, nazywana także platformą "offshore gravity based";
- pływająca jednostka magazynowo-regazyfikacyjna (FSRU): przekształcony statek LNG, zakotwiczony na dnie morza (omówimy ten rodzaj platformy później w filmie).
Za pomocą pomp na pokładzie statku LNG, LNG jest rozładowywane do zbiorników zakładu. Co ciekawe, standardowy załadunek LNG trwa około 12 godzin. LNG zawsze jest przechowywane w stanie ciekłym, dlatego stosowane są specjalne rury kriogeniczne, które są w stanie zarządzać i utrzymywać temperaturę skroplonego gazu na poziomie -163 °C.
LNG jest przechowywane w zbiornikach o podwójnej powłoce pod ciśnieniem atmosferycznym. Wewnętrzna powłoka, stykająca się z LNG, wykonana jest ze specjalnych odmian stali z 9% niklu, aby uniknąć problemów z pękaniem z powodu niskich temperatur. Zewnętrzna powłoka, z kolei, wykonana jest z betonu sprężonego. Między przestrzenią między obiema powłokami znajduje się izolacyjne pokrycie i inne pokrycie na dnie z piany szklanej. Wszystkie zbiorniki LNG mają kształt cylindryczny i spoczywają na podstawie, na której znajdują się izolatory sejsmiczne, aby zapobiec pęknięciom i stratom podczas wstrząsów trzęsienia ziemi na przykład. Fazy napełniania i wyjmowania LNG odbywają się na górnej części, przy użyciu pompy zanurzeniowej; sufit składa się z warstwy izolacji utrzymywanej za pomocą kabli zawieszenia i zewnętrznego pokrycia ze stali, pokrytego ścianą zbrojonego betonu. Zbiorniki mogą być zakopane, aby mieć mniejszy wpływ wizualny, ale mają bardzo wysokie koszty budowy i utrzymania, dlatego wolą je instalować na powierzchni, gdzie koszty są zdecydowanie niższe; pojemność zbiornika może się różnić od 7 000 metrów sześciennych do 160 000 metrów sześciennych.
Po przechowywaniu LNG w zbiornikach rozpoczyna się fazę regazyfikacji w zakładach, które wyparowują skroplony gaz. To bardzo delikatne leczenie i może być przeprowadzane różnymi technologiami, które różnią się w zależności od temperatury pracy, czyli procesów w temperaturze pokojowej i wyższej niż temperatura otoczenia.
Dla procesu w temperaturze pokojowej stosuje się otwarty parownik. Operacja jest bardzo prosta: wewnątrz parownika znajdują się pionowe pęczki rur wykonane z stopu aluminium i pokryte stopem cynku, aby zapobiec zjawiskom korozji indukowanej solą morską, przez które LNG przepływa od dołu do góry. Na te rury pada woda morska w temperaturze pokojowej, która przenosi swoje ciepło na pęczek rur, umożliwiając wyparowanie LNG wewnątrz. Szczególną uwagę zwraca się na zatrzymanie substancji szkodliwych dla środowiska, następnie wodę morską zbiera się, aby ją zwrócić do morza w temperaturze 4-5 °C. Jest to bardzo sprawdzona technologia w branży LNG, stosowana głównie w Europie, która poprzez niekorzystanie z źródła ciepła do podgrzewania LNG pozwala na zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery.
Ta technologia jest również stosowana na tankowcach LNG przekształconych w FSRU, czyli pływających jednostkach magazynowo-regazyfikacyjnych. Ta szczególna platforma pozwala jednocześnie na transport i regazyfikację LNG po przybyciu do obszaru rozładunkowego w pobliżu wybrzeża. Statki te różnią się długością od 250 do 280 metrów i
mają szerokość około 40 metrów, mają pojemność około 140 000 metrów sześciennych i roczną produkcję 2,5 / 3 milionów ton.
W przypadku temperatury wyższej niż temperatura pokojowa, do procesu stosuje się zanurzony parownik spalania. Zobaczmy razem, jak działa: dla systemów zanurzonego spalania palnik umieszczony w kąpieli wodnej, która stanowi płyn, który ogrzeje LNG, przeprowadzi całą pracę. Do rozpoczęcia pracy prewencyjnie podgrzanego palnika używa się małej ilości importowanego gazu ziemnego, zazwyczaj 1,5%. Wytworzone gorące gazy przekazywane są przez układ rozprowadzania wewnątrz gorącej kąpieli wodnej, przez którą przechodzi pęczek rur, który przenosi LNG, które wyparowuje wewnątrz samego pęczka. Gaz wyparowany jest wysyłany do etapu kompresji i przechowywania w sferoidalnych zbiornikach, a następnie zostanie wstrzyknięty do sieci transportu i dystrybucji.
Doszliśmy więc do końca naszego filmu. Przejrzeliśmy wszystkie etapy łańcucha dostaw skroplonego gazu ziemnego, od skraplania w zakładach przybrzeżnych po jego regazyfikację przy użyciu stale ewoluujących technologii.
- obszarach portowych. Mianowicie, na lądowych zakładach zlokalizowanych na stałym lądzie;
- platforma spoczywająca na dnie morza, nazywana także platformą "offshore gravity based";
- pływająca jednostka magazynowo-regazyfikacyjna (FSRU): przekształcony statek LNG, zakotwiczony na dnie morza (omówimy ten rodzaj platformy później w filmie).
Za pomocą pomp na pokładzie statku LNG, LNG jest rozładowywane do zbiorników zakładu. Co ciekawe, standardowy załadunek LNG trwa około 12 godzin. LNG zawsze jest przechowywane w stanie ciekłym, dlatego stosowane są specjalne rury kriogeniczne, które są w stanie zarządzać i utrzymywać temperaturę skroplonego gazu na poziomie -163 °C.
LNG jest przechowywane w zbiornikach o podwójnej powłoce pod ciśnieniem atmosferycznym. Wewnętrzna powłoka, stykająca się z LNG, wykonana jest ze specjalnych odmian stali z 9% niklu, aby uniknąć problemów z pękaniem z powodu niskich temperatur. Zewnętrzna powłoka, z kolei, wykonana jest z betonu sprężonego. Między przestrzenią między obiema powłokami znajduje się izolacyjne pokrycie i inne pokrycie na dnie z piany szklanej. Wszystkie zbiorniki LNG mają kształt cylindryczny i spoczywają na podstawie, na której znajdują się izolatory sejsmiczne, aby zapobiec pęknięciom i stratom podczas wstrząsów trzęsienia ziemi na przykład. Fazy napełniania i wyjmowania LNG odbywają się na górnej części, przy użyciu pompy zanurzeniowej; sufit składa się z warstwy izolacji utrzymywanej za pomocą kabli zawieszenia i zewnętrznego pokrycia ze stali, pokrytego ścianą zbrojonego betonu. Zbiorniki mogą być zakopane, aby mieć mniejszy wpływ wizualny, ale mają bardzo wysokie koszty budowy i utrzymania, dlatego wolą je instalować na powierzchni, gdzie koszty są zdecydowanie niższe; pojemność zbiornika może się różnić od 7 000 metrów sześciennych do 160 000 metrów sześciennych.
Po przechowywaniu LNG w zbiornikach rozpoczyna się fazę regazyfikacji w zakładach, które wyparowują skroplony gaz. To bardzo delikatne leczenie i może być przeprowadzane różnymi technologiami, które różnią się w zależności od temperatury pracy, czyli procesów w temperaturze pokojowej i wyższej niż temperatura otoczenia.
Dla procesu w temperaturze pokojowej stosuje się otwarty parownik. Operacja jest bardzo prosta: wewnątrz parownika znajdują się pionowe pęczki rur wykonane z stopu aluminium i pokryte stopem cynku, aby zapobiec zjawiskom korozji indukowanej solą morską, przez które LNG przepływa od dołu do góry. Na te rury pada woda morska w temperaturze pokojowej, która przenosi swoje ciepło na pęczek rur, umożliwiając wyparowanie LNG wewnątrz. Szczególną uwagę zwraca się na zatrzymanie substancji szkodliwych dla środowiska, następnie wodę morską zbiera się, aby ją zwrócić do morza w temperaturze 4-5 °C. Jest to bardzo sprawdzona technologia w branży LNG, stosowana głównie w Europie, która poprzez niekorzystanie z źródła ciepła do podgrzewania LNG pozwala na zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery.
Ta technologia jest również stosowana na tankowcach LNG przekształconych w FSRU, czyli pływających jednostkach magazynowo-regazyfikacyjnych. Ta szczególna platforma pozwala jednocześnie na transport i regazyfikację LNG po przybyciu do obszaru rozładunkowego w pobliżu wybrzeża. Statki te różnią się długością od 250 do 280 metrów i
mają szerokość około 40 metrów, mają pojemność około 140 000 metrów sześciennych i roczną produkcję 2,5 / 3 milionów ton.
W przypadku temperatury wyższej niż temperatura pokojowa, do procesu stosuje się zanurzony parownik spalania. Zobaczmy razem, jak działa: dla systemów zanurzonego spalania palnik umieszczony w kąpieli wodnej, która stanowi płyn, który ogrzeje LNG, przeprowadzi całą pracę. Do rozpoczęcia pracy prewencyjnie podgrzanego palnika używa się małej ilości importowanego gazu ziemnego, zazwyczaj 1,5%. Wytworzone gorące gazy przekazywane są przez układ rozprowadzania wewnątrz gorącej kąpieli wodnej, przez którą przechodzi pęczek rur, który przenosi LNG, które wyparowuje wewnątrz samego pęczka. Gaz wyparowany jest wysyłany do etapu kompresji i przechowywania w sferoidalnych zbiornikach, a następnie zostanie wstrzyknięty do sieci transportu i dystrybucji.
Doszliśmy więc do końca naszego filmu. Przejrzeliśmy wszystkie etapy łańcucha dostaw skroplonego gazu ziemnego, od skraplania w zakładach przybrzeżnych po jego regazyfikację przy użyciu stale ewoluujących technologii.