Природный газ является одним из важнейших видов топлива, занимая значимое место в структуре потребления наравне с нефтью и углем.
Основными потребителями природного газа являются такие отрасли как промышленность и производство электроэнергии (44% и 31% соответственно).
Другими важными сферами его потребления является коммунально-бытовой сектор и транспорт.
В последние годы в мировой экономике и в структуре потребления первичных энергоносителей произошли существенные изменения. Наиболее важным из них можно назвать растущее значение природного газа, энергетическая и экологическая эффективность которого предопределяет его роль как доминирующего энергоресурса XXI века. Так, если за последние 20 лет мировое потребление энергии выросло на 48%, то газа — на 70%, в то время как нефти — на 33%, угля — на 46%.
С развитием технологий и ежегодно растущими объемами потребления природного газа в России было налажено производство сжиженного природного газа (СПГ).
Газ в сжиженном состоянии имеет следующие преимущества по сравнению с другими видами топлива :
- Сжижение природного газа увеличивает его плотность в 600 раз, что упрощает транспортировку и хранение;
- Появляется возможность создания запасов и их использования по мере необходимости;
- В своей жидкой форме сжиженный природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться;
- Возможность газификации удаленных объектов
- Экономия денежных средств на покупку топлива, так как цена эквивалентного количества сжиженного газа ниже, чем бензина или дизельного топлива;
- Высокая энергоемкость и большое октановое число;
- Наиболее экологически чистое топливо.
Сжиженный природный газ (СПГ) — криогенная жидкость с содержанием метана не менее 86% об. (ТУ 05-03-03-85) и температурой кипения от минус 162°С — является перспективным энергоносителем и обеспечивает экономическую и экологическую эффективность по отношению к другим видам топлива.
Сжиженный природный газ (СПГ), по мнению экспертов-энергетиков, — один из наиболее перспективных видов топлива. Природный газ уже получил титул топлива XXI века, поскольку его запасы по сравнению с запасами нефти достаточно велики. Динамика роста мирового рынка СПГ составляет примерно 7% в год. Ожидается, что к 2020 г. этот показатель удвоится и достигнет 14%. В настоящее время наблюдается увеличение объемов международной торговли сжиженным природным газом, на его долю приходится свыше 24% мировых внешнеторговых поставок природного газа.
Производство газового оборудования для автомобилей и специфика ...
... также с переводом автомобилей на газовое топливо. Задачи исследования: Анализ материалов по теме исследования Изучение ситуации перевода автомобилей на газовое топливо в разных странах, в том числе и в Латвии 1. Газ, как альтернативное топливо для ...
По прогнозам, объем мировой торговли сжиженным природным газом может возрасти к 2010 году до 150 млрд. м3 и более. Уже сейчас в США и странах Западной Европы доля СПГ в общем газопотреблении составляет более 20%. Япония импортирует до 85% (45 млрд. м3) природного газа в сжиженном состоянии.
Крупнейшие мощности по производству сжиженного природного газа в настоящее время сосредоточены в Юго-Восточной Азии, однако наиболее динамичное их расширение наблюдается в Африке и на ближнем Востоке. Россия пока в этих списках не значится, хотя с началом нового тысячелетия интерес к использованию СПГ в нашей стране постоянно растет.
В данной работе мы познакомимся с историей развития рынка сжиженного природного газа, с его современным состоянием и перспективами развития, рассмотрим технологию производства и транспортировки СПГ, а также рассмотрим перспективные проекты по созданию заводов по сжижению газа в России.
Первый в истории завод по сжижению природного газа был построен в 1905 году, функционировать он начал пять лет спустя. Завод носил экспериментальный характер и не подходил для коммерческого использования. Лишь в 1941 году, в Огайо, был построен первый полноценный завод СПГ, что стало началом развития этого сегмента рынка энергоносителей. Однако завод проработал немногим более трех лет, когда страшная катастрофа прекратила его существование. Произошел разрыв резервуара, и 4000 кубометров сжиженного газа вытекло, испарилось и вспыхнуло. При аварии погибло 128 человек, 400 было ранено. Четыре дня бушевал пожар. Он причинил огромный материальный ущерб.
В 1959 году в Луизиане был создан первый танкер, пригодный для транспортировки СПГ. Это позволило доставлять сжиженный природный газ потребителям за пределы США (первым импортером СПГ стала Япония в конце 1960-х гг.).
Начало применения СПГ в нашей стране относится к 50-м годам прошлого века, в 1954 г. на Московском заводе сжижения природного газа ввели в эксплуатацию установку, рассчитанную на производство 25 тыс. тонн СПГ в год. Тогда же был предпринят опыт применения жидкого метана для газоснабжения сельских районов и топлива для автомобильного и железнодорожного транспорта. Впоследствии интерес к СПГ заметно снизился, сначала из-за открытия месторождения природного газа в Западной Сибири и строительства магистральных газопроводов, а затем из-за сложной экономической ситуации конца 80-х и 90-х годов.
В 2006 году, в поселке Пригородное, на острове Сахалин, в рамках проекта «Сахалин-2», началось строительство первого российского СПГ завода. Его запуск был произведен 18 февраля 2009 года. Строительство этого масштабного объекта началось в августе 2003 года. В период наибольшей интенсивности строительных работ в них было задействовано около 10 тысяч рабочих и специалистов из более чем 40 стран. На построенном на Сахалине заводе СПГ используется специально разработанная технология сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента, повышающая энергоэффективность производства за счет использования преимуществ холодного сахалинского климата.
Повышенный спрос на СПГ привел к тому, что продукция предприятия была законтрактована на основе долгосрочных договоров (сроком действия от 20 лет и более) еще до окончания строительства объекта. Заказчиками выступили Япония, Южная Корея и Северная Америка. Реализация этого проекта позволила начать регулярные поставки российского СПГ на рынки стран Азиатско-Тихокеанского региона.
Развитие сварочного производства
... атомной и других. На современном этапе развития сварочного производства в связи с развитием научно-технической революции резко возрос диагноз ... применения дуги для целей сварки прошло 80 лет. Н.Н. Бенардос впервые применил электрическую дугу между ... новые высокопроизводительные виды сварки, это электрошлаковая, в углекислом газе, диффузная и другие. Фундаментальные исследования по разработке ...
Плановой мощностью завода «Сахалин-2» должно было стать производство 9,6 миллиардов м3 СПГ. В 2009 году предприятие произвело 5,5 миллиардов м3. В 2010 году производство было увеличено почти вдвое, и составило более 10 миллиардов м3.
Следующим шагом развития сферы производства сжиженного природного газа в России станет создание СПГ-проекта на базе месторождений полуострова Ямал.
ОАО «Газпром» в рамках стратегии развития компании ставит перед собой цель добиться производства 80-90 миллионов тонн сжиженного природного газа в год, что при текущих темпах развития производства в других странах, составит около 20% мирового рынка. Развитие производства по выработке СПГ стало одним из приоритетных направления развития промышленности в России.
Крупномасштабное производство сжиженного природного газа
Преобразование природного газа в жидкое состояние осуществляется в несколько этапов. Сначала удаляются все примеси — прежде всего, двуокись углерода, а иногда и минимальные остатки соединений серы. Затем извлекается вода, которая в противном случае может превратиться в ледяные кристаллы и закупорить установку сжижения.
Как правило, в последнее время для комплексной очистки газа от влаги, углекислого газа и тяжелых углеводородов используют адсорбционный способ глубокой очистки газа на молекулярных ситах.
Следующий этап — удаление большинства тяжелых углеводородов, после чего остаются главным образом метан и этан. Затем газ постепенно охлаждается, обычно с помощью двухцикличного процесса охлаждения в серии теплообменников (испарителей холодильных машин).
Очистка и фракционирование реализуются, как и основная доля охлаждения, под высоким давлением. Холод производится одним или несколькими холодильными циклами, позволяющими снизить температуру до -160°С. Тогда он и становится жидкостью при атмосферном давлении.
сжиженный природный газ производство
Рисунок 1.Процесс сжижения природного газа (получение СПГ)
Сжижение природного газа возможно лишь при охлаждении его ниже критической температуры. Иначе газ не сможет быть превращен в жидкость даже при очень высоком давлении. Для сжижения природного газа при температуре, равной критической (Т = Т кр), давление его должно быть равным или больше критического, т. е. Р > Ркт. При сжижении природного газа под давлением ниже критического (Р < Ркт) температура газа также должна быть ниже критической.
Для сжижения природного газа могут быть использованы как принципы внутреннего охлаждения, когда природный газ сам выступает в роли рабочего тела, так и принципы внешнего охлаждения, когда для охлаждения и конденсации природного газа используются вспомогательные криогенные газы с более низкой температурой кипения (например кислород, азот, гелий).
В последнем случае теплообмен между природным газом и вспомогательным криогенным газом происходит через теплообменную поверхность.
При промышленном производстве СПГ наиболее эффективными являются циклы сжижения с использованием внешней холодильной установки (принципы внешнего охлаждения), работающей на углеводородах или азоте, при этом сжижается почти весь природный газ. Широкое распространение получили циклы на смесях хладагентов, где чаще других используется однопоточный каскадный цикл, у которого удельный расход энергии составляет 0,55-0,6 кВт’ ч/кг СПГ.
Нефть и газ. Природные источники и применение
... и значении в нашей жизни природного газа, нефти и нефтепродуктов не только старшеклассникам, но и учащимся основной школы в ходе изучения ими курса химии. Глава 1. Роль нефти и газа в современной химии 1.1 Происхождение природных ... смазочные масла, парафин, и гудрон - сырье для производства асфальта и битума. Для получения высококачественных нефтепродуктов фракции нефти подвергают вторичной ...
В установках сжижения небольшой производительности в качестве холодильного агента используется сжижаемый природный газ, в этом случае применяют более простые циклы: с дросселированием, детандером, вихревой трубой и др. В таких установках коэффициент сжижения составляет 5-20 %, а природный газ необходимо предварительно сжимать в компрессоре.
Сжижение природного газа на основе внутреннего охлаждения может достигаться следующими способами:
- изоэнтальпийным расширением сжатого газа (энтальпия i = const), т. е. дросселированием (использование эффекта Джоуля-Томсона);
- при дросселировании поток газа не производит какой либо работы;
- изоэнтропийным расширением сжатого газа (энтропия S-const) с отдачей внешней работы; при этом получают дополнительное количество холода, помимо обусловленного эффектом Джоуля-Томсона, так как работа расширения газа совершается за счет его внутренней энергии.
Как правило, изоэнтальпийное расширение сжатого газа используется только в аппаратах сжижения малой и средней производительности, в которых можно пренебречь некоторым перерасходом энергии. Изоэнтропийное расширение сжатого газа используется в аппаратах большой производительности (в промышленных масштабах).
Сжижение природного газа на основе внешнего охлаждения может достигаться
- использованием криогенераторов Стирлинга, Вюлемье-Такониса и т.д;
- рабочими телами данных криогенераторов является, как правило, гелий и водород, что позволяет при совершении замкнутого термодинамического цикла достигать температуры на стенке теплообменника ниже температуры кипения природного газа;
- использованием криогенных жидкостей с температурой кипения ниже, чем у природного газа, например жидкого азота, кислорода и т. д.;
- использованием каскадного цикла с помощью различных холодильных агентов (пропана, аммиака, метана и т.
д.); при каскадном цикле газ легко поддающийся сжижению путем компримирования, при испарении создает холод, необходимый для понижения температуры другого трудносжижаемого газа.
После сжижения СПГ помещается в специально изолированные резервуары хранения, а затем загружается в танкеры-газовозы для транспортировки. За это время транспортировки небольшая часть СПГ неизменно «выпаривается» и может использоваться в качестве топлива для двигателей танкера. По достижении терминала потребителя сжиженный газ разгружается и помещается в резервуары хранения.
Прежде чем пустить СПГ в употребление, его вновь приводят в газообразное состояние на станции регазификации. После регазификации природный газ используется так же, как и газ, транспортируемый по газопроводам.
Приемный терминал СПГ — менее сложное сооружение, чем завод сжижения, и состоит главным образом из пункта приема, сливной эстакады, резервуаров хранения, установок обработки газов испарения из резервуаров и узла учета.
Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти и газа
Качество нефти, газа и конденсата оценивают в соответствии с требованиями государственных, отраслевых стандартов и технических условий с учётом технологии добычи и переработки нефти 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЮЖНО-ХЛЬЧУЮСКОГО ... г. Нарьян-Мара, административного центра округа, и в 80 км к северо-западу от п. Харьягинский. нефть газ месторождение геологический Непосредственно на территории рассматриваемой ...
Технология сжижения газа, его транспортировки и хранения уже вполне освоена в мире. Поэтому производство СПГ — довольно стремительно развивающаяся отрасль в мировой энергетике.
Маломасштабное производство сжиженного природного газа
Современные технологии позволяют решить проблему автономного энергоснабжения небольших промышленных, социальных предприятий и населенных пунктов путем создания энергетических объектов на базе мини-энергетики с использованием СПГ.
Автономные объекты мини-энергетики с применением сжиженного природного газа не только помогут ликвидировать проблему энергообеспечения отдаленных регионов, но и являются альтернативой для прекращения зависимости потребителей от крупных поставщиков электрической и тепловой энергии. На данный момент маломасштабное производство СПГ является привлекательной сферой для инвестиций в объекты энергетики со сравнительно коротким сроком окупаемости капитальных вложений.
Существует технология сжижения природного газа с использованием энергии перепада давления газа на ГРС с внедрением детандер-компрессорных агрегатов, реализованная на ГРС «Никольская» (Ленинградская область).
Расчетная производительность установки по СПГ равна 30 тоннам в сутки.
Установка сжижения природного газа состоит из блока теплообменников вымораживателей, системы охлаждения компримированного газа, блока сжижения, двухступенчатого турбодетандер-компрессорного агрегата, автоматизированной системы контроля и управления работой установки (АСКУ), арматуры, в том числе управляемой, и КИП.
Рисунок 2. Схема установки сжижения ПГ
Принцип работы установки заключается в следующем (рис.2).
Природный газ с расходом 8000 нм3/ч и давлением 3,3 МПа поступает на турбокомпрессоры К1 и К2, работающие на одном валу с турбодетандерами Д1 и Д2.
В установке по сжижению природного газа в связи с достаточно высокой чистотой природного газа (содержание СО2 не более 400 ррm) предусматривается только осушка газа, которую с целью снижения стоимости оборудования предусмотрено проводить способом вымораживания влаги.
В 2-х ступенчатом турбокомпрессоре давление газа повышается до 4,5 МПа, затем сжатый газ последовательно охлаждается в теплообменниках Т3-2 и Т3-1 и поступает в вымораживатель, состоящий из 3-х теплообменников Т11-1, Т11-2 и Т11-3 (или Т12-1, Т12-2 и Т12-3), где за счет использования холода обратного потока газа из теплообменника Т2-1 происходит вымораживание влаги. Очищенный газ после фильтра Ф1-2 разбивается на два потока.
Один поток (большую часть) направляют в вымораживатель для рекуперации холода, а на выходе из вымораживателя через фильтр подают последовательно на турбодетандеры Д1 и Д2, а после них направляют в обратный поток на выходе из сепаратора С2-1.
Второй поток направляют в теплообменник Т2-1, где после охлаждения дросселируют через дроссель ДР в сепаратор С2-1, в котором производят отделение жидкой фазы от его паров. Жидкую фазу (сжиженный природный газ) направляют в накопитель и потребителю, а паровую фазу подают последовательно в теплообменник Т2-1, вымораживатель Т11 или Т12 и теплообменник Т3-2, а после него в магистраль низкого давления, расположенную после газораспределительной станции, где давление становится равным 0,28-0,6 МПа.
Проект строительства эксплуатационной скважины на нефть глубиной ...
... состояния техники и технологии буровых работ на предприятии Строительство буровой скважины можно разделить на два этапа: первый ... крупных структур I порядка Западно-Сибирской платформы. Западно-Сибирская платформа возникла в послепротерозойское время и относится ... рекомендациями, изложенными в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации, прилагаемых заводами-поставщиками этого оборудования, и ...
Через определенное время работающий вымораживатель Т11 переводят на отогрев и продувку газом низкого давления из магистрали, а на рабочий режим переводят вымораживатель Т12.
В нашей стране имеется значительное количество ГРС, где редуцируемый газ бесполезно теряет свое давление, а в отдельных случаях в зимний период приходится подводить еще энергию для подогрева газа перед его дросселированием.
В то же время, используя практически бесплатную энергию перепада давления газа, можно получить общественно полезный, удобный и экологически безопасный энергоноситель — сжиженный природный газ, с помощью которого можно газифицировать промышленные, социальные объекты и населенные пункты, не имеющие трубопроводного газоснабжения.
Российские проекты заводов по сжижению природного газа
Проект «Сахалин-2»
Один из крупнейших в мире интегрированных нефтегазовых проектов «Сахалин-2» является масштабным техническим комплексом принципиально нового для России типа. Впервые в истории страны применяется метод сжижения природного газа, причем технологический процесс сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента (Double Mixed Refrigerant — DMR) был разработан специально для этого проекта.. Эта технология, являющаяся самой передовой на сегодняшний день, была адаптирована таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность производства в условиях холодных сахалинских зим при оптимальном режиме работы компрессоров.
Рисунок 3. Сахалин-2
Проект создан «с нуля» и включает освоение двух нефтегазовых месторождений на северо-восточном шельфе острова Сахалин (Пильтун-Астохское и Лунское), добычу нефти и производство сжиженного природного газа и их экспорт.
Впервые в истории российской нефтегазовой отрасли в удаленном регионе с ограниченной инфраструктурой и сложными природно-климатическими условиями одновременно были реализованы шесть крупномасштабных подпроектов. Установлены три крупные добывающие платформы на северо-восточном шельфе Сахалина, построены объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК), первый в России завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) на юге острова, терминал отгрузки нефти и система многокилометровых наземных и морских трубопроводов, соединяющих эти объекты.
Суммарные извлекаемые запасы этих двух месторождений составляют порядка 150 млн. т (свыше 1 млрд. баррелей) нефти и 500 млрд. куб. м (18 трлн. куб. футов) газа.
Gazprom Sakhalin Holdings B.V. (дочернее предприятие ОАО «Газпром», 50% плюс одна акция);
- Shell Sakhalin Holdings B. V. (дочернее предприятие Royal Dutch Shell plc., 27,5% минус одна акция);
- Mitsui Sakhalin Holdings B. V. (дочернее предприятие компании Mitsui & Co. Ltd., 12,5% акций);
- Diamond Gas Sakhalin B. V. (дочернее предприятие компании Mitsubishi Corporation, 10% акций).
Еще до окончания строительства вся продукция завода была законтрактована на основе долгосрочных договоров (сроком действия 20 и более лет).
Классификация оборудования нефтегазоперерабатывающего завода ...
... соединения, или вообще отказаться от них. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПО МОНТАЖНЫМ ПРИЗНАКАМ В состав современного нефтегазоперерабатывающего завода (НПЗ и ГПЗ) входят многочисленные установки различного ... сырья. Осуществление разнообразных процессов при переработке нефти и газа потребовало применения аппаратуры и оборудования, работающих в широком диапазоне рабочих параметров. Например, температуры ...
Около 65% сахалинского СПГ поставляется покупателям в Японию, являющуюся крупнейшим в мире рынком сбыта СПГ. Остальные объемы СПГ предназначены для потребителей Южной Кореи и Северной Америки.
По результатам работы в 2010 году завод по производству СПГ вышел на проектную производственную мощность. Компания «Сахалин Энерджи» стала полноправным и надежным источником энергии на мировом рынке СПГ, доля компании на нем — 5%.
История осуществления проекта
Говоря об истории создания проекта, нужно отметить, что переговоры по проекту «Сахалин-2» начались в 1988 году. В 1991 году был объявлен победитель тендера на право разработки технико-экономического обоснования (ТЭО), им стал консорциум компаний McDermott (США) и Mitsui (Япония), к которым в 1992 году присоединились Royal Dutch Shell и Mitsubishi. После утверждения в марте 1993 года ТЭО российским правительством, начались переговоры по конкретным условиям проекта. В июне 1994 года между российским правительством и компанией «Sakhalin Energy» было подписано соглашение о разработке проекта. Реализация проекта началась в 1996 году, после принятия соглашения о разделе продукции (СРП).
В 1998 году на сахалинском шельфе была установлена платформа ПА-А («Моликпак»), добыча нефти с которой была начата в июле 1999 года.
В ходе второго этапа проекта были построены и введены в эксплуатацию две другие морские платформы, подводные трубопроводы длиной 300 км, соединяющие все три платформы с берегом, наземные нефте- и газопроводы длиной 800 км, объединенный береговой технологический комплекс, терминал отгрузки нефти и первый в России завод по производству СПГ.
В апреле 2007 года ОАО «Газпром» и акционеры компании Sakhalin Energy подписали Соглашение о купле-продаже, в соответствии с которым «Газпром» приобрел 50% плюс одну акцию Sakhalin Energy.
Рисунок 4.Логотип проекта «Сахалин-2»
февраля 2009 г. президент Российской Федерации Д.А. Медведев принял участие в торжественной церемонии запуска первого в России завода по производству сжиженного природного газа (СПГ), построенного компанией «Сахалин Энерджи» на юге острова Сахалин. О стратегической важности проекта «Сахалин-2» для всего Азиатско-Тихоокеанского региона свидетельствует высокий уровень официальных лиц, собравшихся на торжественную церемонию. Среди них — премьер-министр Японии Таро Асо, британский принц Эндрю, герцог Йоркский, министр экономики Королевства Нидерландов Мариа ван дер Хувен, другие высокопоставленные государственные деятели из России и стран-партнеров по реализации проекта (Великобритании, Нидерландов и Японии).
марта 2009 г. первая плановая партия российского сжиженного природного газа (СПГ), произведенного в рамках проекта «Сахалин-2», была успешно отгружена с завода СПГ на специализированное судно-газовоз «Энерджи Фронтиер». Эта партия была доставлена двум основным покупателям сахалинского газа — компаниям «Токио Гэс» и «Токио Электрик».
В январе 2011 г. «Сахалин Энерджи» стала первой и единственной российской компанией, выбранной ООН для участия в новой платформе устойчивого корпоративного лидерства — LEAD, запущенной в рамках Глобального договора ООН.
Пример выполнения курсового проекта оп специальности Строительство ...
... курсовой проект «____________________» выполнен в соответствии с заданием на проектирование. В проекте разработаны архитектурные, конструктивные решения жилого здания с учетом задания, габаритов, материалов, целевой направленности, района строительства и ... процессов при возведении зданий и сооружений. Строительство является важнейшей составляющей ... для тех или иных работ, главной особенностью которого ...
В феврале 2012 г. отгружена 200-я партия сахалинской нефти с начала круглогодичной добычи, с производственного комплекса «Пригородное».
В марте 2012 г. «Сахалин Энерджи» стала победителем премии «HR-бренд 2011». Это наиболее авторитетная и широко известная российская награда в области управления персоналом.
В апреле 2012 г. главный исполнительный директор «Сахалин Энерджи» Андрей Петрович Галаев назначен членом Правления Глобального Договора ООН. Это высший консультативный орган ООН, состоящий из представителей бизнеса, гражданского общества, международных организаций труда и профсоюзов.
Технологии, применяемые на проекте «Сахалин-2»
«Сахалин-2» — один из крупнейших в мире проектов комплексного освоения нефтяных и газовых месторождений, созданный «с нуля» на Дальнем Востоке России в тяжелых субарктических условиях.
Компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд.» («Сахалин Энерджи») является оператором проекта «Сахалин-2» в соответствии с Соглашением о разделе продукции, заключенным с Российской Федерацией. Компания была учреждена в 1994 г. с целью разработки Пильтун-Астохского нефтяного и Лунского газового месторождений в Охотском море на шельфе острова Сахалин, расположенного на Дальнем Востоке России.
В процессе реализации запущены в эксплуатацию три морских добывающих платформы, две из которых являются самыми тяжеловесными конструкциями, установленными на море за всю историю мировой нефтегазовой отрасли. Сооружена система морских и наземных трубопроводов, построены объекты для переработки, транспортировки, хранения и отгрузки углеводородов.Источниками природного газа на проекте являются морские месторождения. Для бурения скважин на таких месторождениях используются специальные морские буровые установки. Они устанавливаются на добывающих платформах или на буровых судах. Различают самоподъемные, полупогружные платформы и платформы гравитационного типа.
К настоящему времени на шельфе Сахалина в рамках проекта «Сахалин-2» установлены 3 платформы гравитационного типа. Они оборудованы буровыми окнами и буровыми вышками.
Буровая вышка представляет собой металлическую конструкцию, поддерживающую буровое оборудование и бурильные трубы для скважин. Вышка, расположенная на платформе, в отличие от большинства обычных, защищена от ветра специальным покрытием. Буровые окна — это отверстия в бетонном основании платформы, ведущие к морскому дну. Вышка может перемещаться между ними.
В буровое окно из буровой вышки опускается бур (буровое долото), за которым следуют трубы: долото бурит породу и двигается вниз, трубы опускаются вслед за ним: так формируется скважина. Она необязательно должна быть строго вертикальной: в процессе бурения ствол можно отклонять и достигать таким образом достаточно удаленных участков месторождения.
Одной скважины недостаточно: для правильного обеспечения процесса добычи необходимо пробурить серию добывающих скважин и несколько водонагнетательных скважин. Газ и нефть в пласте находятся под давлением, превышающем атмосферное: при достижении скважиной месторождения сырье начинает вырываться через нее наружу (фонтанировать).
Строительство нового завода по производству керамических труб
... управление работой которых механизировано и автоматизировано. Самым крупным и наиболее механизированным предприятием по производству дренажных труб в Чехословакии является завод керамических ... завод по выпуску стеновых керамических материалов, выпуская очень качественную продукцию, но после распада СССР предприятие развалилось. Большим плюсом строительства завода в Аксае является также наличие газа, ...
Чтобы этот процесс не прекращался, необходимо поддерживать исходное давление в пласте: для этого бурятся дополнительные водонагнетательные скважины, через которые воду закачивают в пласт, что обеспечивает необходимое пластовое давление.
В соответствии с требованиями законодательства компания «Сахалинская энергия» приняла на себя обязательства по экологически безопасному ведению работ в ходе освоения Пильтун-Астохского и Лунского месторождений. Для достижения поставленной цели на платформах в первую очередь были пробурены скважины для закачки отходов бурения и технологических жидкостей. В ходе выполнения программ бурения отработанные буровые отходы (отделенные от углеводородов с помощью специального оборудования) закачиваются в пласты горных пород. Таким образом исключается загрязнение акватории Охотского моря как в ходе буровых работ, так и в процессе эксплуатации морских платформ.
В перспективе для освоения удаленных участков месторождений планируется осуществлять бурение новых скважин со сверхбольшим отходом от вертикали (более 12 км) с имеющихся платформ, а также с помощью самоподъемных буровых установок в арктическом исполнении, что позволит не прекращать процесс строительства скважин в ледовый период.
Основное место добычи газа для проекта «Сахалин-2» — Лунское месторождение, где установлена ледостойкая платформа гравитационного типа «Лунская-А» (ЛУН-А).
Добыча газа на ней началась в январе 2009 г.
На других платформах добывается попутный газ, который как используется для производства электричества, так и поступает в систему трубопроводов.
На каждой платформе находятся центры оперативного управления производством и строительством скважин. Работа всей комплексной системы добычи в режиме реального времени с помощью высокоскоростных каналов спутниковой и оптоволоконной связи передается в центр управления производством, находящийся в штаб-квартире компании в Южно-Сахалинске.
Скважины Лунского месторождения — самые большие по диаметру среди всех добывающих скважин в России: колонны насосно-компрессорных труб имеют диаметр 244 мм. Применение подобных скважин позволяет значительно снизить эксплуатационные и капитальные затраты и увеличить объемы добычи. Проектная производительность каждой скважины Лунского месторождения составляет 9-10 млн м³ газа в сутки.
В месторождении имеются скопления слабосцементированных пород: это означает, что с добываемыми углеводородами может происходить вынос песка. Это создает значительный дополнительный риск для работоспособности добывающего оборудования платформы.
Поступивший вместе с сырьем на платформу песок отделяется с помощью специального устройства — сепаратора. Далее он закачивается обратно в пласт через скважину для закачки буровых отходов. Предусматривается три ступени сепарации и рассчитано на подготовку нефти и газа к транспортировке.
Очищенный от песка газ отправляется на берег к Объединенному береговому технологическому комплексу (ОБТК).
Это специальное предприятие, предназначенное для подготовки углеводородов к отправке на юг Сахалина по Транссахалинской трубопроводной системе.
Рисунок 5. Проект «Сахалин-2»
Транспортировка в южную часть Сахалина необходима для обеспечения круглогодичного производства. В северной части острова, где ведется добыча, слишком суровые климатические условия, препятствующие доступу обычных видов транспорта. Поэтому была сооружена Транссахалинская трубопроводная система — мощная сеть трубопроводов, включающая в себя подводную и наземную части, по которой сырье через весь остров перекачивается на берег залива Анива на юге острова, практически незамерзающего зимой, которая обеспечивает возможность круглогодичного поступления сырья.
Один из главных элементов трубопроводной системы — Объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК).
ОБТК — это специализированное перерабатывающее предприятие, имеющее несколько назначений. Общая протяженность подводных трубопроводов составляет 300 км. Они проложены в местах со сложной ледовой обстановкой. Прежде всего оно предназначено для первичной очистки углеводородов, их разделению по видам (сепарации), последующего компримирования (сжатия) и отправки под давлением в пункт назначения. Кроме того, ОБТК производит из части поступившего газа электроэнергию для себя и для платформы ЛУН-А. Для этого в состав комплекса входит энергоустановка мощностью 100 МВт.
На юге Сахалина находится центральная часть всей системы — завод по производству СПГ, терминал отгрузки нефти (ТОН).
Пройдя под давлением 800-километровую дистанцию от ОБТК до этого комплекса, природный газ поступает на завод по производству СПГ. Сжижение газа проводится на двух технологических линиях. На заводе СПГ проекта «Сахалин-2» используется специально разработанная компанией «Шелл» технология сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента (Double Mixed Refrigerant — DMR), повышающая энергоэффективность производства за счет использования преимуществ холодного сахалинского климата.
Рисунок 6.Месторождения природного газа на Ямале
Ключевым элементом системы безопасности завода является факельная установка. Сжигание на факеле представляет собой процесс, с помощью которого избыточный газ быстро и безопасно подается от завода через вертикальную трубу высотой 125 м (факельный ствол) для незамедлительного воспламенения с помощью «пилотной горелки» — постоянного источника открытого огня, который свидетельствует о нормальной работе.
Основная причина сжигания газа состоит в том, что при этом процессе на окружающую среду оказывается меньшее воздействие, по сравнению с выбросами невоспламененного углеводородного газа.
Резервуар СПГ состоит из нескольких элементов. Внешний резервуар — бетонный, толщина его стен — около 1 м у основания и до 0,5 м вверху. Второй резервуар играет роль пароизоляционного барьера. Он сделан из углеродистой стали и примыкает к внешнему резервуару. Внутренняя емкость построена из специальной 9-процентной никелевой стали, рассчитанной на криогенные температуры. Основное назначение пароизоляционного барьера — препятствовать попаданию кислорода или влаги в резервуар СПГ, а также не допустить попадание испаряющегося газа из резервуара СПГ в атмосферу.
Проект «Ямал СПГ»
«Ямал СПГ» — масштабный проект по производству сжиженного природного газа на Ямале, реализуемый ОАО «НОВАТЭК» на базе Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения.
Ямал характеризуется наличием выявленных и подготовленных к освоению месторождений с уникальными и крупными запасами газа и высокими оценками прогнозируемых ресурсов по перспективным структурам. Сырьевые ресурсы региона столь значительны, что только часть запасов газа, относящихся на сегодняшний день к категории достоверных, позволяют планировать на перспективу добычу газа в объеме 200-250 млрд. м3 в год.
Оценка сырьевой базы Ямала и перспектив ее развития говорит о том, что Ямал является стратегической базой развития газодобычи, альтернативы которой в России пока нет. Здесь также имеется мощная сырьевая база для организации добычи жидких углеводородов. Для начала освоения запасов необходимо опережающее развитие транспортной и перерабатывающей инфраструктуры: строительство магистральных трубопроводов, заводов по переработке и сжижению газа, терминалов по отгрузке СПГ, нефти и конденсата с береговыми и выносными технологическими комплексами, расширение ледокольного флота, строительство танкеров ледового класса (в том числе, метановозов), формирование опорной сети авто- и железных дорог, создание объектов энергетики.
В рамках проекта предусмотрено строительство завода по сжижению газа рядом с поселком Сабетта (первая очередь должна быть запущена в 2016 г.), а также создание морского порта в Сабетте и строительство танкерного флота ледового класса. Российское правительство, как сообщается, инвестирует в строительство порта и прилегающей инфраструктуры 47 млрд. 200 млн. рублей (1 млрд.150 млн. евро), а частные инвестиции в объекты инфраструктуры составят до 25,9 млрд. рублей (640 млн. евро).
«НОВАТЭК» приобрел 51% пакет акций в ОАО «Ямал СПГ» в июне 2009 г. В сентябре 2011 г. доля «НОВАТЭКа» в уставном капитале общества была увеличена до 100%. В октябре того же года 20% доли «Ямал-СПГ» приобрела французская нефтегазовая компании Total, которая стала стратегическим партнером «НОВАТЭКа» по проекту. После завершения строительства завода СПГ (планируемая мощность — 16 млн тонн в год) компания «Ямал-СПГ» будет оператором проекта. Крупнейшие нефтегазовые компании Китая изъявляют желание не только закупать российский СПГ, но и также участвовать в его производстве в рамках проекта, будучи готовыми профинансировать 25% строительства завода СПГ, что соответствует $5 млрд. По оценкам экспертов, было бы взаимовыгодно заключить партнерское соглашение с китайскими представителями, что гарантировало бы «НОВАТЭКу» рынок сбыта.
На данный момент ОАО «НОВАТЭК» приступил к строительству свайных оснований для производственного комплекса «Ямал СПГ», закончено строительство вахтового городка на 3,5 тыс. мест, включающего в себя полную инфраструктуру.
марта 2013 г. компанией «Ямал СПГ» получено положительное заключение государственной экологической экспертизы на проектную документацию и результаты инженерных изысканий «Строительство комплекса по добыче, подготовке, сжижению газа, отгрузке СПГ и газового конденсата Южно-Тамбейского месторождения. Также компании выдано разрешение на строительство предприятия от ямальского управления по недропользованию. Получение указанных документов позволяет перейти к следующему этапу реализации проекта «Ямал СПГ», а именно обустройству Южно-Тамбейского месторождения и строительству завода СПГ в порту Сабетта.
апреля были подведены итоги тендера на выбор подрядчиков для строительства завода по сжижению газа для проекта «Ямал СПГ», реализуемого «НОВАТЭКом» и Total. Предприятие будет строить консорциум французской компании Technip и японской JGC.
Консорциум выполнит проектирование, поставку оборудования, материалов и комплектующих, а также строительство комплекса и ввод его в эксплуатацию. Technip France и JGC входят в число ведущих международных инжиниринговых и строительных компаний, имеющих большой опыт в выполнении интерфейсного проектирования (FEED) и EPC контрактов заводов СПГ по всему миру.
По данным региональных властей, постройка идёт идет с опережением графика, что имеет большое значение для развития арктического региона. В 2012 году при постройке было удалено 1,5 миллиона кубических метров морского дна в водах проектируемого морского порта Сабетта, что на 50 процентов больше, чем ранее планировалось. В 2013 году, снимет еще 10 миллионов кубических метров морского дна, сообщает сайт правительства Ямало-Ненецкого АО.
Расположенный на берегу Обской губы, на восточном побережье полуострова Ямал, порт Сабетта является ключевым компонентом проекта строительства завода СПГ. После завершения строительства, запланированного на 2016 год, порт будет принимать специально разработанные для работы в Арктике суда, которые буду доставлять СПГ с месторождения на европейские, южноамериканские и азиатские рынки.
По словам экспертов, проект будет способствовать росту добычи сжиженного природного газа в России с 11 до 27,5 млн. тонн и увеличит интенсивность грузооборота по Северному морскому пути до 20 миллионов тонн в год.
Порт Сабетта сможет обрабатывать более 30 млн. тонн грузов в год. Он будет связан с Южно-Тамбейским месторождением и проектируемым заводом по производству СПГ. Новый порт планируется ввести в круглогодичную эксплуатацию, несмотря на очень сложную ледовую обстановку в Обской губе.
На первом этапе строительства (к лету 2014 года) порт сможет принимать поставки модулей для строительства завода СПГ. На втором этапе порт сможет уже принимать танкеры для перевозки СПГ.
Развитие порта Сабетта тепло приветствуется региональными властями. Однако, в то же время, проект не может не вызвать озабоченность в связи с серьезными экологическими последствиями для уязвимых экосистем Арктики. На недавней встрече компания-оператор согласилась выплатить региональным властям 526 миллионов рублей (13 млн. евро) в качестве компенсации за экологический ущерб. Среди объектов, которые нарушат местную экосистему, так же можно упомянуть 50 километровый канал, соединяющий порт с Обской губой.
По данным компании, все снятые при углублении дна части морского дна будут перенесены в другие части Обской губы. Кроме того около 53 тысяч тонн отходов, которые, как ожидается, будут собраны в период постройки порта, перевезут в Екатеринбург и Тюмень для специального хранение и переработку.
Проект строительства производства СПГ на Ямале разработан акционерным обществом в тесном сотрудничестве с Федеральным бюро морского и речного транспорта и Росморпортом.
Проект «Владивосток-СПГ»
Завод сжиженного природного газа (СПГ) будет построен на мысе Ломоносова в районе бухты Перевозная в Приморском крае. Мыс Ломоносова — наиболее подходящая площадка, в том числе и с точки зрения транспортной доступности.
Договоренность по данному проекту была достигнута еще весной 2010 года. Данный проект будет реализован «Газпромом» самостоятельно, концерн не планирует привлекать партнеров для строительства этого завода, хотя ранее рассматривался вариант привлечения в проект японского консорциума Japan Far East Gas Co.
Завод будет состоять из трех технологических линий. Мощность каждой из них составит 5 млн тонн СПГ в год, причем первую рассчитывают ввести в действие в 2018 г. Сырье будет поступать на предприятие с Сахалинского, а также Якутского и Иркутского центров газодобычи.
На данный момент утверждены план мероприятий по реализации проекта строительства завода СПГ и план работ по подготовке ресурсной базы для проекта, и начинается инвестиционная стадия реализации. Разработка обоснования инвестиций в проект «Владивосток-СПГ» завершена «Газпромом» в начале февраля 2013 г. Капитальные вложения в строительство объектов завода СПГ составят 620 млрд рублей (20 млрд долларов) в течение 12 лет. Официально сообщается, что первая очередь строительства завода завершится в 2018 году, вторая — в 2020 году, а окончание строительства запланировано на 2025 год. Будучи крупнейшим проектом в регионе строительство завода окажет огромное влияние на многие отрасли в регионе, в том числе на развитие промышленной инфраструктуры, объектов электроснабжения, связи и так далее.
В ходе прошедшего недавно в Санкт-Петербурге международного экономического форума Газпром подписал с администрацией Приморского края соглашение о сотрудничестве, в рамках которого планируется реализация проектов газоснабжения и газификации края, переработки газа, производства компримированного, сжиженного газа, перевозки газа и продуктов его переработки морским транспортом. Также среди основных направлений сотрудничества — использование СПГ, для автономной газификации и в качестве моторного топлива.
Реализация проекта также будет иметь большое значение для развития восточной системы газоснабжения России и увеличения поставок российского газа на рынки стран АТР, в том числе в Китай. Проблем с поставками СПГ в страны АТР у Газпрома не будет, считают эксперты. Концерн сможет легко найти покупателей на 15 млн тонн СПГ. Это дополнительные объемы газа, на которые, кроме Японии, возможен спрос со стороны Китая, Индии, Вьетнама, Таиланда.
Проекты мини-заводов по сжижению природного газа
Англо-голландский концерн Royal Dutch Shell рассматривает возможность строительства в России мини-заводов по производству сжиженного природного газа с применением технологии мобильного производства.
Мобильная модульная система сжижения природного газа концерна Shell (SHELL MMLS) — это установка, которая позволяет осуществлять производство СПГ в небольших объемах. Система предлагает низкозатратные решения для монетизации небольших труднодоступных ресурсов, либо производство СПГ из трубопроводного газа с целью его реализации потребителям в небольших объемах. Мощность системы составляет 0,10-0,25 млн тонн в год. Такие установки уже функционирую на территории США. Российская судоходная компания «Совкомфлот» предлагает Shell изучить возможность строительства плавучих СПГ-заводов для работы на шельфе России.
Председатель Shell в России Оливье Лазар отмечает, что сейчас проект по строительству мини-заводов по производству СПГ пока «находится на самой ранней стадии проработки, в качестве идеи».
С точки зрения спроса, 17 стран импортировали в 2007 году в общей сложности 226 млрд. м3 природного газа в виде СПГ. Крупнейшим импортером являлась Япония, на долю которой приходилось 89 млрд м3, или 39% от общего объема мировой торговли.
По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), торговля природным газом будет развиваться более быстрыми темпами, чем добыча или потребление, ввиду географических несоответствий между ресурсами и спросом. Данные МЭА позволяют предположить, что рост объемов торговли СПГ будет опережать торговлю газом, поставляемым по трубопроводам. Объемы межрегиональной торговли СПГ в 2015 году увеличатся до 200 млрд м3, в 2018 — до 270 млрд м3 и в 2030 году — до 470 млрд м3, и сравняются с объемами торговли газом, перекачиваемым по трубопроводам, к 2030 году. В общемировом потреблении газа на долю торговли СПГ в 2030 году придется 30%, что представляет собой увеличение на двадцать четыре процентных пункта по сравнению с нынешним уровнем. Доля российских проектов по производству СПГ к 2020 году составит порядка 8-9%.
Основными причинами, которые обеспечивают развитие отрасли производства СПГ, являются:
Истощение запасов
Месторождения природного газа в Европе и Северной Америке не в состоянии обеспечить естественных темпов прироста потребления газа во многих областях, которое вызвано ростом экономики. Нехватка и истощение запасов ведет к увеличению импорта газа во всех формах.
Диверсификация поставщиков
Поставки сжиженного природного газа выступают как альтернатива трубопроводному транспорту. Так, например, испанские потребители газа исследуют вопрос диверсификации поставок газа по газопроводу из Алжира за счет строительства дополнительных СПГ-терминалов.
Диверсификация источников энергии
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/sjijennyiy-prirodnyiy-gaz/
Эта тенденция обусловлена двумя причинами: повышением устойчивости развития в целом, а также высокими ценами на нефть.
Естественные темпы роста потребления природного газа
Рост потребления СПГ обусловлен общим ростом потребления природного газа в развитых странах, который связан в первую очередь с ростом потребления электроэнергии и заменой электростанций, работающих на жидких и твердых углеводородах, на газотурбинные электростанции комбинированного цикла, являющиеся в настоящий момент наиболее дешевыми, эффективными и экологически безопасными источниками электроэнергии. Эффективность — отношение получаемой электрической энергии к тепловой энергии — для вновь устанавливаемых электростанций комбинированного цикла достигла 60% и продолжает расти (теоретический предел эффективности — 75%).
Законодательство стран-потребителей в сфере экологии
Важную роль здесь играет Киотское соглашение, смысл которого заключается в том, чтобы снизить количество выбросов в атмосферу CO2 за счет увеличения доли потребления природного газа. Существуют также и местные законодательные акты, стимулирующие промышленные предприятия переходить на более чистое топливо и/или использовать природный газ совместно с углем, мазутом и пр. При совместном сжигании расход газа в тепловом выражении составляет не более 20% к расходу основного топлива. При этом значительно снижаются выбросы диоксида серы, оксидов азота и сажи.
Конкурентные преимущества морских перевозок СПГ
Имеется несколько аспектов преимуществ по сравнению с газопроводным транспортом:
- Основные запасы газа значительно удалены от его основных импортеров, что делает доставку газа морским транспортом более выгодной, чем по газопроводам
- Возможность поставщиков обходить дорогостоящие европейские газораспределительные сети, осуществляя поставки напрямую в крупные центры потребления
- Возможность поставщиков диверсифицировать поставки в регионы с более перспективными рынками
7) Происходящая в мире реструктуризация (либерализация) газовой и электроэнергетической индустрии
Цели реструктуризации:
- Добиться снижения цен на энергоносители и электроэнергию путем усиления конкуренции поставщиков и транспортных компаний
- Уменьшить зависимость рынка газа от рынка сырой нефти. Создание независимого рынка газа позволит формироваться ценам на газ в краткосрочной перспективе на основе только соотношения спрос-предложение
- Обезопасить экономику стран от диктата и давления производителей и транспортных компаний-монополистов
Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, переведенный в жидкое состояние при температуре -161,5°С, который после регазификации имеет те же свойства, что и обычный природный газ. При сжижении объем газа уменьшается в 600 раз, что позволяет организовать его транспортировку, не прибегая к помощи газопроводов.
Использование СПГ позволяет решать проблему обеспечения различных объектов, в том числе промышленных предприятий, не имеющих централизованного газоснабжения, бытовым газом, теплом и электричеством посредством установки автономных теплоэлектростанций.
Технологическая цепочка СПГ состоит из трех основных этапов: первый — добыча природного газа и его сжижение; второй — транспортировка СПГ в специальных танкерах-метановозах и третий — хранение СПГ в специальных криогенных терминалах, с последующей регазификацией, т.е. перевод СПГ в газообразное состояние для транспортирования по газопроводам до конечных потребителей.
На мировом газовом рынке последние несколько лет наблюдается стремительный рост внимания к сжиженному газу. Совершенствуются технологии, в результате чего удешевляется производство, а, главное, транспортировка СПГ. Сжиженный природный газ становится реальным конкурентом газу трубопроводному.
На данный момент в России реализован только один крупномасштабный проект по производству сжиженного природного газа — «Сахалин-2», и еще два на стадии реализации — «Ямал СПГ» и Штокмановский СПГ. В перспективе, к 2020 году производство СПГ в России должно вырасти почти в четыре раза до 38 млн тонн. Гарантированность спроса обуславливается спросом на СПГ со стороны стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР).
Воплощение задуманных проектов идет на пользу не только регионам, где они реализуются, но и стране в целом.
