Что такое сжиженный газ и как его транспортируют?

Что такое СПГ  и способы его транспортировки становятся ключевым вопросом для отраслей, стремящихся к более чистой и эффективной энергии. СПГ, или сжиженный природный газ, позволяет природному газу перемещаться на большие расстояния в жидкой форме с использованием кораблей, грузовиков, железных дорог и контейнеров. В этом руководстве мы рассмотрим производство, хранение, методы транспортировки и регазификацию СПГ, объяснив, как он безопасно попадает в дома, на заводы и в транспортные средства. Независимо от того, интересуетесь ли вы криогенными грузовиками, перевозчиками СПГ или контейнерами-цистернами ISO, вы узнаете, как СПГ сочетает в себе высокую плотность энергии, безопасность и гибкость в реальных приложениях.

Понимание СПГ – сжиженного природного газа

Что такое СПГ?

СПГ, или сжиженный природный газ, — это просто природный газ, превращенный в жидкость для хранения и транспортировки. Его основным компонентом является метан, но он также содержит небольшое количество пропана, бутана, этана и азота. Он бесцветен, не имеет запаха, не токсичен и не вызывает коррозии, что делает его безопасным при обращении в контролируемых условиях. В отличие от газа, который поступает по трубопроводам, СПГ существует в переохлажденном жидком состоянии. Это дает ему гораздо меньший объем, чем его газообразная форма, сохраняя при этом то же содержание энергии.

Недвижимость	СПГ	Газообразный природный газ
Состояние	Жидкость	Газ
Температура	~ -162 °С (-260 °F)	Окружающий
Объем	1/600 исходного объема газа	Полный объем газа
Запах	Никто	Одорировано для обнаружения
Плотность энергии	Очень высокий	Ниже

Почему природный газ сжижают?

Природный газ состоит в основном из метана, легкого топлива с низкой плотностью. Транспортировка его в виде газа на большие расстояния может быть дорогостоящей и неэффективной. Охлаждая СПГ до -162 °C, объем СПГ уменьшается примерно в 600 раз, что делает практичной транспортировку цистернами, грузовиками или железнодорожным транспортом. Это особенно полезно в регионах без трубопроводов, таких как острова, отдаленные промышленные объекты или зарубежные рынки.

По прибытии СПГ на приемный терминал он проходит регазификацию. В специализированных испарителях добавляется тепло, превращающее жидкость обратно в газ. Затем она может течь по местным трубопроводам в дома, на фабрики и электростанции.

• СПГ позволяет доставлять газ в места, недоступные для трубопроводов

• Охлаждение делает СПГ более компактным и простым в транспортировке.

• Регазификация возвращает его в нормальное газообразное состояние для конечных потребителей.
  
  

Процесс производства СПГ

От природного газа к СПГ

Прежде чем природный газ станет СПГ, его необходимо очистить. Мы удаляем воду, CO₂, серу и ртуть, обеспечивая безопасность и стабильность жидкости. Далее следует сжижение. Газ охлаждается примерно до -162 °C (-260 °F), превращая его в жидкость. При этой температуре объем газа уменьшается примерно в 600 раз, что делает хранение и транспортировку практичными.

Шаг	Цель	Метод/Примечания
Очистка	Удаление примесей, замерзающих в СПГ	Фильтрация, химическая абсорбция
Сжижение	Охладить газ в жидкое состояние	Криогенные циклы
Хранилище	Храните СПГ при стабильно низкой температуре	Изолированные резервуары, контроль давления

• Производство СПГ энергоемкое, с использованием специализированных компрессоров и теплообменников.

• Чистота влияет на энергетическую ценность и безопасность

• Сжижение превращает газ в жидкость, которую можно перевозить через океаны

Общие технологии сжижения

Существует несколько методов эффективного производства СПГ. Вот основные из них:

• Процесс APCI/C3MR – наиболее широко распространен. В нем используется многоступенчатое предварительное охлаждение пропаном, за которым следует система смешанного хладагента, включающая метан, азот, этан и пропан.

• Процесс DMR (двойная смесь хладагента) – аналогичен APCI, но на некоторых установках для повышения эффективности используются два потока хладагента.

• Линде и каскадные методы – менее распространены, но все же эффективны для предприятий малого и среднего масштаба.

Ключевой особенностью современных установок является спирально-навитый теплообменник. Это повышает эффективность за счет максимальной теплопередачи, сохраняя при этом компактность системы.

Способы транспортировки СПГ

Доставка СПГ через океаны

Транспортировка СПГ через океаны — высокотехнологичный процесс. Суда должны поддерживать температуру жидкости около -162 °C, предотвращая испарение и сводя к минимуму потери энергии.

Существует два основных типа газовозов СПГ:

• Мембранные баки – тонкие, гибкие мембраны покрывают корпус в сочетании с высокоэффективной изоляцией. Они позволяют разместить больше груза в ограниченном пространстве корабля.

• Сферические резервуары типа мха – большие, видимые алюминиевые сферы, которые являются самонесущими, очень прочными и легко проверяемыми.

Во время рейса естественным образом образуется отходящий газ (BOG) по мере испарения небольшой части СПГ. Современные автопарки справляются с этим несколькими способами:

• Системы повторного сжижения – превращают испаренный газ обратно в жидкость.

• Использование в качестве топлива – эффективно питайте судовые двигатели

• Установки сжигания – при необходимости безопасно сжигайте излишки газа

Меры безопасности на танкерах СПГ включают:

• Передовые системы обнаружения утечек, которые контролируют резервуары 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

• Системы аварийного отключения (ESD) для быстрой изоляции

• Изолированные корпуса и резервное охлаждение для предотвращения повышения температуры.

Функция	Цель	Выгода
Мембранные резервуары	Эффективное и компактное сдерживание	Максимизирует грузоподъемность
Моховые танки	Сильные, самоподдерживающиеся сферы	Легкий осмотр, очень прочный
Управление болотом	Сократите потери, обеспечьте эффективность	Минимальные потери энергии, безопасная эксплуатация
Системы безопасности	Предотвратить разливы и утечки	Защищает экипаж, окружающую среду, груз

Автомобильные перевозки

Для региональных поставок или небольших рынков СПГ перевозится в криогенных автоцистернах. Эти грузовики специально созданы для хранения СПГ холодным и под давлением:

• Многослойная изоляция с использованием вакуума или перлита

• Активный мониторинг температуры и давления для предотвращения перегрева

• Предохранительные клапаны и аварийные системы для предотвращения аварий

В Европе все грузовики, работающие на сжиженном природном газе, соответствуют правилам ADR, охватывающим:

• Стандарты упаковки и оборудования

• Обучение и сертификация водителей

• Документация и обозначения транспортных средств

Преимущества грузовиков СПГ:

• Обслуживать промышленные предприятия или заправочные станции вдали от трубопроводов.

• Может преодолевать сотни километров без потери качества СПГ.

• Поддержка гибкого планирования региональных поставок.

Железнодорожные и контейнерные перевозки

Когда компаниям нужна максимальная гибкость, СПГ транспортируется в криогенных контейнерах T75 ISO. Это стандартные контейнеры, приспособленные для сжиженного газа при низких температурах.

• Емкость: до 46 000 литров на контейнер

• Расчетное давление: ~10 бар для безопасного хранения.

• Интермодальное использование: может перемещаться по железной дороге, автомобильному или морскому транспорту, идеально подходит для сложных логистических цепочек.

Преимущества:

• Идеально подходит для автономных отраслей или территорий без трубопроводов.

• Может снабжать небольшие терминалы СПГ или заправочные станции.

• Совместимость с существующим оборудованием для обработки контейнеров для повышения эффективности.
  
  

Хранение и регазификация СПГ

Складские помещения

По прибытии СПГ в пункт назначения он хранится в криогенных резервуарах, рассчитанных на экстремальные холода. Эти резервуары предназначены для:

• Постоянно поддерживайте температуру около -162 °C.

• Контролируйте внутреннее давление, чтобы предотвратить расширение газа.

• Обеспечьте теплоизоляцию для уменьшения потерь энергии.

В отличие от обычного газа, СПГ имеет высокую плотность энергии, более чем в три раза превышающую плотность сжатого природного газа (СПГ). Это означает, что меньший объем хранит гораздо больше энергии, что делает его практичным для промышленного или транспортного использования.

Ключевые характеристики резервуаров для хранения СПГ:

функция	функция	преимущество
Многослойная изоляция	Минимизирует теплопередачу	Сохраняет СПГ холодным в течение длительного времени
Управление давлением	Регулирует внутреннее расширение газа	Предотвращает избыточное давление в баке
Мониторинг температуры	Непрерывное чтение	Соблюдает безопасные условия хранения.
Большая емкость	Вмещает тысячи кубических метров	Поддерживает промышленные и муниципальные нужды

Процесс регазификации

После хранения СПГ возвращается в газообразное состояние путем регазификации. Это предполагает постепенное нагревание жидкости, обеспечивая безопасное и контролируемое испарение.

После регазификации он распределяется по трубопроводам в:

• Дома для отопления и приготовления пищи

• Промышленность как надежный источник энергии

• Электростанции для производства электроэнергии

Малотоннажные применения СПГ становятся все более распространенными:

• Бункеровочные станции для кораблей или паромов

• Автономные промышленные объекты, где трубопроводы недоступны

• Автомобильные станции СПГ для грузовых автомобилей и автобусов
  
  

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Сколько природного газа получается из одного кубометра СПГ после регазификации?

Ответ: Из одного кубометра СПГ после регазификации получается около 600 кубометров природного газа.

Вопрос: Можно ли безопасно использовать СПГ в транспортных средствах?

Ответ: Да, СПГ можно безопасно заправлять грузовиками и автобусами, если он хранится в криогенных резервуарах с надлежащим контролем температуры и давления.

Вопрос: Что произойдет в случае утечки СПГ?

Ответ: СПГ быстро испаряется и поднимается вверх, уменьшая количество легковоспламеняющихся луж; любой выходящий газ можно безопасно сжечь с помощью факельной системы.

Вопрос: Как далеко могут проехать грузовики со сжиженным природным газом на одном резервуаре?

Ответ: Грузовики, работающие на СПГ, могут проехать примерно до 1600 км на одном баке.

Вопрос: Каковы основные различия между СПГ и КПГ?

Ответ: СПГ является жидким при температуре -162 °C и имеет высокую плотность энергии; СПГ — это сжатый газ при температуре окружающей среды и более низкой плотности энергии.

Заключение

СПГ совершает революцию в сфере энергоснабжения, предлагая универсальное топливо с низким уровнем выбросов для промышленности, транспорта и энергетики. Его способность перемещаться через океаны, дороги и железнодорожные сети делает его незаменимым для регионов, где нет доступа к трубопроводам.

В Beijing SinoCleansky Technologies Corp , мы поддерживаем клиентов в качестве поставщика полного спектра услуг в области решений для КПГ, СПГ и природного газа. От Контейнеры-цистерны СПГ ISO  до терминала конечному потребителю.