Сжижение газа

Сжиженный природный газ (СПГ) является криогенной жидкой многокомпонентной смесью, главным образом состоящей из метана. СПГ представляет собой безопасную и бесцветную жидкость без запаха. Его объем на 600 раз меньше объема природного газа, что облегчает его хранение и позволяет транспортировать его на большие расстояния.

Заводы по сжижению СПГ играют важную роль в производственно-сбытовой цепи, где природный газ готовится к дальнейшей транспортировке. Основной способ перевозки СПГ осуществляется с помощью танкеров-метановозов, поэтому заводы часто строятся на побережье или у рек. При выборе места размещения учитывается возможность размещения крупногабаритного оборудования технологических линий и больших резервуаров для хранения сжиженного природного газа. Морские порты часто выбираются в качестве площадки для размещения объектов СПГ.

Обычно заводы СПГ включают следующие блоки:

• Подготовка газа
• Охлаждение газа
• Сжижение газа
• Фракционирование
• Система хранения и выдачи сжиженного газа
• Системы жизнеобеспечения

При выборе конфигурации завода СПГ учитываются состав природного газа и спецификации товарного СПГ. Присутствие различных компонентов в сырьевом газе в разных пропорциях может повлиять на капитальные вложения и эксплуатационные затраты.

Технология охлаждения и сжижения природного газа играет ключевую роль в промышленных процессах. За историю развития мировой индустрии СПГ было разработано несколько технологий промышленного сжижения природного газа. Крупнотоннажные процессы обычно используют замкнутые циклы охлаждения на чистых или смесевых хладагентах. Малотоннажные процессы сжижения основаны на разомкнутых турбодетандерных циклах или на однопоточных холодильных циклах.

В настоящее время существует несколько различных технологических процессов, основанных на общем принципе: охлаждение и конденсация природного газа осуществляются в теплообменном аппарате с помощью одного или нескольких хладагентов. Хладагенты циркулируют в замкнутых термодинамических циклах, где процессы сжатия в компрессоре, охлаждения воздухом или водой, расширение и нагрев охлаждаемым природным газом происходят последовательно.

При выборе технологии охлаждения и сжижения руководствуются термодинамическим принципом наименьших потерь тепла в цикле. Кривые охлаждения природного газа и хладагента должны быть максимально близкими друг к другу. Чем ближе эти кривые, тем более эффективен процесс охлаждения, что приводит к снижению затрат энергии на производство СПГ. Этот принцип применим ко всем процессам сжижения.