Преимущества мини-завода по производству сжиженного природного газа (СПГ)

Конкурентные преимущества производства СПГ в России

Сжиженный природный газ – криогенная жидкость, полученная в результате смешивания углеводородов с азотом, как результат охлаждения метана при температуре до -160^оС. СПГ имеет ряд преимуществ перед природным газом:

• возможность газифицировать промышленные и жилые объекты, удаленные от трубопровода;
• компактное хранение;
• полное соответствие природному газу по физическим показателям;
• отсутствие серы и прочих примесей при сгорании метана, это значительно продлевает срок службы отопительного котла;
• удобная транспортировка.

Технология производства была разработана еще в 1912 году, но лишь спустя 40 лет в США построили первый завод по производству. Только в последнее десятилетие наблюдается стремительный рост мини-производств по всему миру, но в России эта ниша практически не занята. Активно функционируют только четыре комплекса:

• микро-завод по сжижению метана в Пермском крае, его производительность достигает 12,6 тыс. т в год;
• в Карелии – более мощное производство – до 0,15 млн т в год;
• два на Балтике – 0,2 и 0,3 млн т в год. Эти производства ориентированы на экспорт сжиженного газа.

У Российского газового гиганта Газпрома в ближайшей перспективе открытие двух заводов на Сахалине.

Преимущества небольшого завода по сжижению газа перед крупным промышленным комплексом очевидны:

• компактное расположение;
• значительная экономия капитальных вложений;
• полная автоматизация и минимальное участие человека в процессе производства;
• мобильность и возможность транспортировки оборудования на новое место;
• быстрая окупаемость.

Вся проблема лишь в его транспортировке, поскольку строительство трубопроводов — достаточно дорогостоящее мероприятие, которым может заниматься только одна структура под контролем государства.

Мини-завод имеет много преимуществ, но и существенный недостаток – это дорогостоящее предприятие по первоначальным капитальным вложениям. Стоимость оборудования составляет 400 млн рублей. Но стоит отметить, что государство поддерживает такие стратегические проекты, может предоставить кредит под низкий процент или налоговые каникулы на первые два года.

Процесс производства

Исходным сырьем для производства служит природный газ и хладагент.

Существует две технологии производства СПГ:

• открытого цикла;
• цикл расширения азота.

Технология открытого цикла предполагает использование давления газа для выработки энергии, необходимой при охлаждении. Метан, пропускаемый по турбинам, охлаждается и расширяется, на выходе получается жидкость. Это простой способ, но он имеет один существенный недостаток – сжижается только 15% метана, а остальная его часть, не набирая достаточного давления, покидает систему.

Если поблизости завода есть непосредственные потребители газа, то можно смело использовать данную технологию, поскольку она менее затратная – расходуется минимальное количество электроэнергии на производственный процесс. Как следствие – более низкая себестоимость конечного продукта. Но если потребителей нет, то применять данный метод экономически нецелесообразно – большие потери исходного сырья. lustgate.co.nz.

Технология производства с использованием азота:

• в замкнутом контуре, содержащем турбины и компрессоры, постоянно циркулирует азот;
• после охлаждения азота, он направляется в теплообменное устройство, куда параллельно доставляется и метан;
• газ охлаждается и сжижается;
• азот направляется в компрессор и турбину для охлаждения и прохождения следующего цикла.

Преимущества этой технологии:

• 100% использование исходного сырья;
• компактность оборудования и простота его эксплуатации;
• высокая надежность и безопасность.

Недостаток только один – высокое потребление электроэнергии (на каждый 1 нм³/ч готовой продукции расходуется до 0,5 кВт/ч), что значительно повышает себестоимость.

Составные элементы мини-завода по сжижению природного газа

В зависимости от выбранной технологии производства СПГ, комплектуется и мини-завод. В России используются комплексы для сжижения метана с помощью азота. Оборудование предоставляют некоторые отечественные компании, например, ЗАО «Крионорд», а также китайские (Sureway, GASOOO), американская Dresser-Rand Group, англо-голландский концерн Shell.

Завод от компании ЗАО «Крионорд» по производству СПГ состоит из следующих составных элементов:

• система приема и очистки природного газа;
• агрегат для осушки и подогрева метана;
• компрессор;
• рекуперативные теплообменники нижнего и верхнего температурного уровня;
• теплообменник-испаритель;
• дроссельная машина;
• холодильная установка;
• емкость для хранения СПГ.

Технические характеристики завода:

• производительность – до 2,9 т/ч;
• расход электроэнергии – до 430 кВт;
• давление в системе – до 25 МПа;
• расход исходного сырья – 3600 нм³/ч.

Для осуществления процесса производства необходим газ такого состава:

• CH4 – 98%;
• C2H6 – 0,7%;
• C3H8 – 0,5%;
• CO2 – 0,05%;
• N2 – 0,8%.

Полученный сжиженный газ будет соответствовать ТУ РФ №51-03-03-05.

Какие бывают мини-заводы по производству сжиженного газа

Обзор рынка изготовителей оборудования по производству СПГ не ограничивается только наземными комплексами. Представлены и плавучие установки. В России такие системы планируется эксплуатировать в акватории Финского залива. Продукция будет идти преимущественно на экспорт, а также для заправки судов, как отечественных, так и иностранных, находящихся на рейде в заливе. В настоящее время оборудование для плавучих заводов производит компания Shell, а также General Electric.

Плавучие заводы имеют ряд преимуществ:

• высокая мобильность;
• близость к транспортным судам и непосредственным потребителям;
• более простая процедура оформления банковской ссуды (под движимое имущество).

Видео: Комплекс по производству сжиженного газа по новейшей технологии