Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 89
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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.
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.
На данный момент акционерами Sakhalin Energy, под началом которой находится весь проект, являются:
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). 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.
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). 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.