Сжиженный природный газ

редактировать
Природный газ, преобразованный в жидкую форму для хранения или транспортировки

Сжиженный природный газ (СПГ ) представляет собой природный газ (преимущественно метан, CH 4, с некоторой смесью этана, C 2H6), который был охлаждение до жидкой формы для простоты и безопасности хранения или транспортировки без давления. Он занимает около 1/600 объема природного газа в газообразном состоянии (при стандартных условиях для температуры и давления ). Он без запаха, бесцветный, нетоксичный и некоррозионный. Опасности включают воспламеняемость после испарения в газообразное состояние, замерзание и асфиксию. Процесс сжижения включает удаление определенных компонентов, таких как пыль, кислые газы, гелий, вода и тяжелые углеводороды, которые могут вызвать трудности ниже по течению Затем природный газ конденсируется в жидкость при давлении, близком к атмосферному, путем его охлаждения примерно до -162 ° C (-260 ° F); максимальное давление транспортировки установлено на уровне 25 кПа (4 фунта на кв. дюйм).

Типичный процесс СПГ.

Газ, добываемый из углеводородных залежей, обычно содержит широкий спектр углеводородных продуктов, которые обычно включают метан (CH 4), этан (C 2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10). Все эти продукты имеют широкий диапазон точек кипения, а также разную теплотворную способность, что позволяет использовать разные пути коммерциализации, а также различные применения. «Кислые» элементы, такие как сероводород (H 2 S) и диоксид углерода (CO 2), вместе с нефтью, грязью, водой и ртутью удаляются из газа. для подачи чистого подслащенного потока газа. Если не удалить такие кислотные молекулы, ртуть и другие примеси, это может привести к повреждению оборудования. Коррозия стальных труб и амальгамирование ртути с алюминием в криогенных теплообменниках может вызвать дорогостоящие повреждения.

Газовый поток обычно разделяется на фракции сжиженной нефти (бутан и пропан), которые могут храниться в жидкой форме при относительно низком давлении, и более легкие фракции этана и метана. Эти более легкие фракции метана и этана затем сжижаются, чтобы составить основную часть отгружаемого СПГ.

Природный газ считался экономически неважным везде, где добывающие газ нефтяные или газовые месторождения были удалены от газопроводов или расположены в прибрежных районах, где трубопроводы были нежизнеспособны. В прошлом это обычно означало, что добытый природный газ обычно сжигался на факеле, тем более что в отличие от нефти не существовало жизнеспособных методов хранения или транспортировки природного газа, кроме трубопроводов, которые требовали немедленного использования того же газа конечными пользователями. Это означало, что исторически рынки природного газа были исключительно местными, и любая добыча должна была потребляться в рамках местной сети.

Развитие производственных процессов, криогенного хранения и транспортировки эффективно создало инструменты, необходимые для коммерциализации природного газа на мировом рынке, который теперь конкурирует с другими видами топлива. Кроме того, развитие хранилищ СПГ также повысило надежность сетей, что ранее считалось невозможным. Учитывая, что хранение других видов топлива относительно легко обеспечить с помощью простых резервуаров, запасы могут храниться на складе в течение нескольких месяцев. С появлением крупномасштабных криогенных хранилищ стало возможным создание долгосрочных запасов газа. Эти запасы сжиженного газа могут быть задействованы в любой момент с помощью процессов регазификации, и сегодня они являются основным средством для сетей удовлетворить местные потребности в сокращении пиковых нагрузок.

Появление коммерческого рынка для СПГ, транспортируемого в основном по морю из мест, где запасы газа превышают потребности местных трубопроводов, привело к огромным коммерческим возможностям. Обычно это экономическая стратегия, особенно когда трубопроводная инфраструктура является технически и экономически нежизнеспособной. СПГ обеспечивает более высокое уменьшение объема, чем сжатый природный газ (CNG), так что (объемная) удельная энергия СПГ в 1,4 раза больше, чем (в 2,4 раза больше), чем у СПГ (при 200 бар) или 60 процентов от дизельного топлива. Это делает СПГ рентабельным при морских перевозках на большие расстояния. Однако суда-газовозы могут экономично использоваться на морских перевозках на средние расстояния. Специально разработанные криогенные морские суда (танкеры для перевозки СПГ ) или криогенные автоцистерны используются для перевозки СПГ. СПГ в основном используется для транспортировки природного газа на рынки, где он регазифицируется и распределяется как трубопроводный природный газ. Его можно использовать в транспортных средствах, работающих на природном газе, хотя чаще проектируются автомобили, использующие КПГ. Относительно высокая стоимость производства СПГ и необходимость хранения его в дорогих криогенных резервуарах препятствуют его широкому коммерческому использованию. Несмотря на эти недостатки, ожидается, что к 2020 году производство СПГ составит 10% от мирового производства нефти (см. Торговля СПГ).

Содержание

  • 1 Удельное энергосодержание и удельная энергия
  • 2 История
  • 3 Коммерческие операции в США
  • 4 Жизненный цикл СПГ
  • 5 Производство
    • 5.1 Производство завода СПГ
    • 5.2 Мировое производство
  • 6 Коммерческие аспекты
    • 6.1 Глобальная торговля
    • 6.2 Проверка проектов СПГ
  • 7 Использование
    • 7.1 Использование СПГ в качестве топлива для больших внедорожных грузовиков
    • 7.2 Двигатели с высокой мощностью и высоким крутящим моментом
    • 7.3 Использование СПГ в морских приложениях
    • 7.4 Использование СПГ на железнодорожном транспорте
  • 8 Торговля
    • 8.1 Импорт
    • 8.2 Перенаправление груза
    • 8.3 Стоимость СПГ заводы
      • 8.3.1 Малые заводы по сжижению газа
  • 9 Цены на СПГ
    • 9.1 Henry Hub Plus
    • 9.2 Паритет нефти
    • 9.3 S-образная кривая
    • 9.4 Обзор цен
  • 10 Качество СПГ
  • 11 Технология сжижения
    • 11.1 Хранение
    • 11.2 Транспортировка
      • 11.2.1 Терминалы
    • 11.3 Охлаждение
  • 12 Экологические проблемы
    • 12.1 СПГ по сравнению с дизельным топливом
    • 12.2 Безопасность и несчастные случаи
  • 13 Проблемы безопасности
  • 14 См. Также
  • 15 Ссылки
    • 15.1 Exte rnal links

Удельное энергосодержание и удельная энергия

Теплотворная способность зависит от источника газа, который используется, и процесса, который используется для сжижения газа. Диапазон теплотворной способности может составлять от +/- 10 до 15 процентов. Типичное значение более высокой теплотворной способности СПГ составляет приблизительно 50 МДж / кг или 21 500 БТЕ / фунт. Типичное значение нижней теплотворной способности СПГ составляет 45 МДж / кг или 19 350 БТЕ / фунт.

С целью сравнения различных видов топлива теплотворная способность может быть выражена в единицах энергии на единицу объема, которая известна как удельная энергия, выраженная в МДж / литр. Плотность СПГ составляет примерно от 0,41 кг / л до 0,5 кг / л, в зависимости от температуры, давления и состава, по сравнению с водой при концентрации 1,0 кг / л. Используя среднее значение 0,45 кг / литр, типичные значения плотности энергии составляют 22,5 МДж / литр (на основе более высокой теплотворной способности) или 20,3 МДж / литр (на основе более низкой теплотворной способности).

Плотность энергии (по объему) СПГ примерно в 2,4 раза выше, чем у КПГ, что делает экономичную транспортировку природного газа по морю в виде СПГ. Плотность энергии СПГ сравнима с пропаном и этанолом, но составляет всего 60 процентов от плотности дизельного топлива и 70 процентов от бензина.

История

Эксперименты по изучению свойств газов начались в начале семнадцатого века. К середине семнадцатого века Роберт Бойль вывел обратную зависимость между давлением и объемом газов. Примерно в то же время Гийом Амонтон начал изучать влияние температуры на газ. Различные газовые эксперименты продолжались в течение следующих 200 лет. В то время были попытки сжижать газы. Было открыто много новых фактов о природе газов. Например, в начале девятнадцатого века Каньяр де ла Тур показал, что существует температура, выше которой газ нельзя сжижать. В середине и конце девятнадцатого века был большой толчок к сжижению всех газов. Ряд ученых, включая Майкла Фарадея, Джеймса Джоуля и Уильяма Томсона (лорд Кельвин), проводили эксперименты в этой области. В 1886 г. Кароль Ольшевский сжижил метан, основной компонент природного газа. К 1900 году все газы были сжижены, за исключением гелия, который был сжижен в 1908 году.

Первое крупномасштабное сжижение природного газа в США было в 1918 году, когда правительство США сжижало природный газ в качестве способ извлечения гелия, который является небольшим компонентом некоторых природных газов. Этот гелий предназначался для использования в британских дирижаблях во время Первой мировой войны. Сжиженный природный газ (СПГ) не хранился, а регенерировался и сразу же подавался в газопровод.

Основные патенты, связанные с природным газом. разжижения были в 1915 и середине 1930-х гг. В 1915 году Годфри Кэбот запатентовал метод хранения жидких газов при очень низких температурах. Он состоял из конструкции типа термоса, которая включала холодный внутренний резервуар внутри внешнего резервуара; баки разделены изоляцией. В 1937 году Ли Туми получил патенты на процесс крупномасштабного сжижения природного газа. Намерение состояло в том, чтобы хранить природный газ в виде жидкости, чтобы его можно было использовать для снижения пиковых энергетических нагрузок во время похолодания. Из-за больших объемов нецелесообразно хранить природный газ в виде газа при давлении, близком к атмосферному. Однако в сжиженном состоянии он может храниться в объеме, составляющем 1/600. Это практичный способ хранения, но температура газа должна быть −260 ° F (−162 ° C).

Существует два процесса сжижения природного газа в больших количествах. Первый - это каскадный процесс, в котором природный газ охлаждается другим газом, который, в свою очередь, был охлажден еще одним газом, отсюда и название «каскадный» процесс. Перед циклом сжиженного природного газа обычно есть два каскадных цикла. Другой метод - это процесс Linde, иногда используется вариант процесса Linde, называемый процессом Клода. В этом процессе газ охлаждается регенеративно, непрерывно проходя через отверстие, пока он не охладится до температур, при которых он сжижается. Охлаждение газа путем расширения его через отверстие было разработано Джеймсом Джоулем и Уильямом Томсоном и известно как эффект Джоуля-Томсона. Ли Туми использовал каскадный процесс для своих патентов.

Коммерческие операции в США

Компания East Ohio Gas построила полномасштабный завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) в Кливленде, штат Огайо, в 1940 году. после успешной экспериментальной установки, построенной дочерней компанией Hope Natural Gas Company в Западной Вирджинии. Это был первый такой завод в мире. Первоначально он состоял из трех сфер диаметром примерно 63 фута, содержащих СПГ при температуре -260 ° F. Каждая сфера содержала около 50 миллионов кубических футов природного газа. Четвертый резервуар, цилиндр, был добавлен в 1942 году. Его эквивалентная емкость составляла 100 миллионов кубических футов газа. Завод успешно проработал три года. Хранившийся газ регенерировали и подавали в сеть, когда возникали похолодания и требовалась дополнительная мощность. Это исключило отказ в подаче газа некоторым потребителям во время похолодания.

Завод в Кливленде вышел из строя 20 октября 1944 года, когда разорвался цилиндрический резервуар, и тысячи галлонов СПГ разлились над заводом и близлежащими окрестностями. Газ испарился и загорелся, в результате чего погибло 130 человек. Пожар задержал дальнейшую реализацию объектов СПГ на несколько лет. Однако в течение следующих 15 лет новые исследования низкотемпературных сплавов и лучших изоляционных материалов подготовили почву для возрождения отрасли. Он был перезапущен в 1959 году, когда американский корабль Liberty времен Второй мировой войны Methane Pioneer, переоборудованный для перевозки СПГ, доставил СПГ с побережья Мексиканского залива США в Великобританию, испытывающую нехватку энергии. В июне 1964 года в строй вступил первый в мире танкер-газовоз «Methane Princess». Вскоре после этого в Алжире было открыто крупное месторождение природного газа. Вскоре последовала международная торговля СПГ, поскольку СПГ поставлялся во Францию ​​и Великобританию с месторождений Алжира. Теперь эксплуатируется еще один важный атрибут СПГ. Когда природный газ стал сжиженным, его стало не только легче хранить, но и можно было транспортировать. Таким образом, теперь энергия может доставляться через океаны с помощью СПГ так же, как по нефти.

Производство СПГ в США возобновилось в 1965 году, когда в США была построена серия новых заводов. Строительство продолжалось до 1970-х годов. Эти заводы использовались не только для снижения пиковых нагрузок, как в Кливленде, но и для обеспечения базовой нагрузки в местах, где до этого никогда не было природного газа. Ряд импортных мощностей был построен на Восточном побережье в связи с необходимостью импорта энергии через СПГ. Однако недавний бум добычи природного газа в США (2010–2014 гг.), Вызванный гидроразрывом («гидроразрывом»), привел к тому, что многие из этих импортных объектов считаются экспортными. Первый экспорт СПГ в США был завершен в начале 2016 года.

Жизненный цикл СПГ

Жизненный цикл СПГ.

Процесс начинается с предварительной обработки исходного природного газа, поступающего в систему для удалить примеси, такие как H2S, CO 2, H 2 O, ртуть и углеводороды с более высокой цепью . Затем исходный газ поступает в установку сжижения, где он охлаждается до температуры от -145 ° C до -163 ° C. Хотя тип или количество циклов нагрева и / или используемых хладагентов может варьироваться в зависимости от технологии, основные Процесс включает в себя циркуляцию газа через змеевики из алюминиевых трубок и воздействие сжатого хладагента. Когда хладагент испаряется, теплопередача вызывает охлаждение газа в змеевиках. Затем СПГ хранится в специализированном резервуаре с двойной стенкой с изоляцией при атмосферном давлении, готовом к транспортировке в конечный пункт назначения.

Большая часть отечественного СПГ транспортируется по суше на грузовиках / прицепах, предназначенных для криогенные температуры. Эти агрегаты состоят из внутреннего стального или алюминиевого отсека и внешнего отсека из углеродистой или стальной стали с вакуумной системой между ними для уменьшения теплопередачи. По прибытии на место СПГ должен храниться в резервуарах с вакуумной изоляцией или с плоским дном для хранения. Когда СПГ готов к распределению, он поступает в установку для регазификации , где его закачивают в испаритель и снова нагревают до газообразной формы. Затем газ поступает в трубопроводную систему распределения и доставляется конечному пользователю.

Производство

Природный газ, подаваемый на завод СПГ, будет очищен для удаления воды, сероводорода., двуокись углерода и другие компоненты, которые замерзают (например, бензол ) при низких температурах, необходимых для хранения или разрушающих установку для сжижения. СПГ обычно содержит более 90 процентов метана. Он также содержит небольшие количества этана, пропана, бутана, некоторых более тяжелых алканов и азота. Процесс очистки может быть разработан для получения почти 100% метана. Один из рисков СПГ - взрыв с быстрым фазовым переходом (RPT), который происходит, когда холодный СПГ вступает в контакт с водой.

Самой важной инфраструктурой, необходимой для производства и транспортировки СПГ, является Завод СПГ, состоящий из одной или нескольких линий СПГ, каждая из которых является независимой установкой для сжижения газа. Самая крупная линия СПГ находится в Катаре, ее общая производственная мощность составляет 7,8 млн тонн в год (MTPA). Эти объекты недавно достигли рубежа безопасности, завершив 12 лет эксплуатации на морских объектах без происшествий с временной потерей трудоспособности. Катарский завод обогнал 4-ю линию Atlantic LNG в Тринидаде и Тобаго с производственной мощностью 5,2 млн. Тонн в год, затем последовал завод SEGAS LNG в Египте с производственной мощностью мощность 5 млн. тонн в год. В июле 2014 года компания Atlantic LNG отпраздновала 3000-ю партию СПГ на заводе по сжижению газа в Тринидаде. Производственная мощность завода Qatargas II составляет 7,8 млн тонн в год для каждой из двух линий. СПГ из Qatargas II будет поставляться в Кувейт после подписания в мае 2014 года соглашения между Катаром Liquefied Gas Company и Kuwait Petroleum Corp. СПГ загружается на суда и доставляется на терминал регазификации, где СПГ разрешается расширяться и превращаться в газ. Терминалы регазификации обычно подключаются к хранилищам и трубопроводной распределительной сети для распределения природного газа местным распределительным компаниям (НРС) или независимым электростанциям (НЭС).

Производство СПГ

Информация для следующей таблицы частично получена из публикации Управления энергетической информации США.. См. Также Список терминалов СПГ

Название заводаМестоположениеСтранаДата запускаМощность (MTPA)Корпорация
Горгона Остров Барроу Австралия20163 x 5 = 15Chevron 47%
GLNG Кертис-Айленд Австралия20157,8Santos GLNG
Ichthys Browse BasinАвстралия20162 x 4,2 = 8,4INPEX, Всего SA 24%
Остров Дас I Поезда 1-2Абу-Даби ОАЭ 19771,7 x 2 = 3,4(ADNOC, BP, Итого, Мицуи )
Остров Дас II поезд 3Абу-Даби ОАЭ 19942,6(ADNOC, BP, Всего, Mitsui )
Арзев (CAMEL) GL4Z Поезда 1–3Алжир 19640,3 x 3 = 0,9Сонатрах. Не работает с апреля 2010 года.
Арзев Поезда GL1Z 1–6Алжир 19781,3 x 6 = 7,8Sonatrach
Арзев Поезда GL2Z 1 –6Алжир 19811,4 x 6 = 8,4Sonatrach
Skikda GL1K, фазы 1 и 2, поезда 1–6Алжир 1972 / 1981Всего 6.0Sonatrach
Skikda GL3Z Skikda Train 1Алжир 20134.7Sonatrach
Skikda GL3Z Skikda Train 2Алжир 20134.5Sonatrach
Ангола СПГSoyoАнгола20135.2Chevron
Lumut 1Бруней19727.2
Badak NGL ABБонтангИндонезия19774Пертамина
Бадак NGL CDБонтангИндонезия19864,5Пертамина
Бадак НГЛ EБонтангИндонезия19893,5Пертамина
Бадак НГЛ FБонтангИндонезия19933,5Пертамина
Бадак НГЛ GБонтангИндонезия19983.5Pertamina
Badak NGL HBontangИндонезия19993.7Pertamina
Darwin LNGDarwin, NTAustralia20063.7ConocoPhillips
Donggi Senoro LNGЛувукИндонезия20152Mitsubishi, Pertamina, Medco
Atlantic LNGПойнт ФортинТринидад и Тобаго1999Атлантик СПГ
Атлантик СПГ [Пойнт Фортин]Тринидад и Тобаго20039.9Atlantic LNG
SEGAS LNG Damietta Egypt20045.5SEGAS LNG
Египетский СПГИдку Египет20057.2
Бинтулу MLNG 1Малайзия19837,6
Бинтулу МЛНГ 2Малайзия19947,8
Бинтулу МЛНГ 3Малайзия20033,4
Нигерия СПГ Нигерия199923,5
Northwest Shelf Venture КарратаАвстралия198416,3
Каррата Австралия1989
КарратаАвстралия1995(7,7)
Сахалин 2 Россия20099,6.
Йемен СПГ БалхафЙемен20086,7
Проект Tangguh LNG Папуа-Барат Индонезия20097,6
Qatargas Поезд 1Рас Лаффан Катар19963,3
Катаргаз Поезд 2Рас Лаффан Катар19973,3
Катаргаз Поезд 3Рас Лаффан Катар19983,3
Катаргаз Поезд 4Рас Лаффан Катар20097,8
Катаргаз Поезд 5Рас Лаффан Катар20097,8
Катаргаз Поезд 6Рас Лаффан Катар20107,8
Катаргаз Поезд 7Рас Лаффан Катар20117,8
Расгас Поезд 1Рас Лаффан Катар19993.3
Расгас Поезд 2Рас Лафф an Катар20003.3
Расгас Поезд 3Рас Лаффан Катар20044.7
Расгас Поезд 4Рас Лаффан Катар20054.7
Расгас Поезд 5Рас Лаффан Катар20064,7
Расгас Поезд 6Рас Лаффан Катар20097,8
Расгас Поезд 7Рас Лаффан Катар20107,8
Калхат Оман20007.3
Мелкёйя Хаммерфест Норвегия20074.2Statoil
Экваториальная Гвинея 20073.4Marathon Oil
Ставангер Норвегия20100,3
Dominion Cove Point LNG Лусби, Мэриленд США20185.2Dominion Resources

Мировая добыча

Глобальные тенденции импорта СПГ, по объему (красным) и в процентах от мирового импорта природного газа (черным) (данные US EIA) Тенденции в пяти ведущих странах-импортерах СПГ по состоянию на 2009 год (данные EIA США)
Y earЕмкость (MTPA)Примечания
199050
2002130
2007160
2014246

Во второй половине прошлого века отрасль СПГ развивалась медленно, поскольку большинство заводов СПГ расположены в удаленных районах, не обслуживаемых трубопроводами, а также из-за больших затрат на переработку и транспортировку СПГ. Строительство завода по производству СПГ стоит не менее 1,5 млрд долларов на 1 млн тонн в год, приемный терминал стоит 1 млрд долларов на 1 млрд куб. Футов в день пропускной способности, а суда для СПГ стоят от 200 до 300 млн долларов.

В начале 2000-х цены на строительство заводов по производству СПГ, приемных терминалов и судов упали по мере появления новых технологий и увеличения числа игроков, вкладывающих средства в сжижение и регазификацию. Это, как правило, делало СПГ более конкурентоспособным в качестве средства распределения энергии, но рост материальных затрат и спроса на строительных подрядчиков оказал повышательное давление на цены в последние несколько лет. Стандартная цена судна для сжиженного природного газа объемом 125 000 кубометров, построенного на европейских и японских верфях, раньше составляла 250 миллионов долларов США. Когда корейские и китайские верфи вступили в гонку, усиление конкуренции привело к сокращению прибыли и повышению эффективности - сокращению затрат на 60 процентов. Стоимость в долларах США также снизилась из-за девальвации валют крупнейших мировых судостроителей: японской иены и корейской воны.

С 2004 года большое количество заказов увеличило спрос на слоты верфей, повысив их цену и увеличив стоимость кораблей. Стоимость строительства завода по сжижению природного газа на тонну неуклонно снижалась с 1970-х по 1990-е годы. Стоимость снизилась примерно на 35 процентов. Однако в последнее время стоимость строительства терминалов сжижения и регазификации увеличилась вдвое из-за удорожания материалов и нехватки квалифицированной рабочей силы, профессиональных инженеров, дизайнеров, менеджеров и других белых воротничков.

Из-за опасений по поводу нехватки природного газа на северо-востоке США и излишков природного газа в остальной части страны, в Соединенных Штатах рассматривается множество новых терминалов для импорта и экспорта СПГ. Опасения по поводу безопасности таких объектов вызывают споры в некоторых регионах, где они предлагаются. Одно из таких мест находится в проливе Лонг-Айленд между Коннектикутом и Лонг-Айлендом. Broadwater Energy, усилие TransCanada Corp. и Shell, желает построить терминал для импорта СПГ в Звуке на стороне Нью-Йорка. Местные политики, в том числе администрация графства Саффолк, подняли вопросы о терминале. В 2005 году сенаторы штата Нью-Йорк Чак Шумер и Хиллари Клинтон также заявили о своем несогласии с проектом. Несколько предложений по импортным терминалам вдоль побережья штата Мэн также были встречены большим сопротивлением и вопросами. 13 сентября 2013 г. Министерство энергетики США одобрило заявку Dominion Cove Point на экспорт до 770 миллионов кубических футов в день СПГ в страны, не имеющие соглашения о свободной торговле с США. В мае 2014 года FERC завершила свою экологическую оценку проекта СПГ в Коув-Пойнт, которая показала, что предлагаемый проект экспорта природного газа может быть построен и эксплуатируется безопасно. Еще один терминал СПГ в настоящее время предлагается на острове Эльба, Джорджия. Планы строительства трех экспортных терминалов СПГ в регионе побережья Мексиканского залива США также получили условное федеральное одобрение. В Канаде экспортный терминал СПГ строится недалеко от Гайсборо, Новая Шотландия.

Коммерческие аспекты

Global Trade

В рамках коммерческого развития В производственно-сбытовой цепочке СПГ поставщики СПГ сначала подтверждают продажи для последующих покупателей, а затем подписывают долгосрочные контракты (обычно на 20–25 лет) со строгими условиями и структурой ценообразования на газ. Только после подтверждения заказчиков и признания экономической целесообразности разработки нового проекта спонсоры проекта СПГ смогут инвестировать в их разработку и эксплуатацию. Таким образом, бизнес по сжижению природного газа был ограничен игроками с сильными финансовыми и политическими ресурсами. Крупные международные нефтяные компании (МОК), такие как ExxonMobil, Royal Dutch Shell, BP, Chevron, Total и национальные нефтяные компании (ННК), такие как Pertamina и Петронас - активные игроки.

СПГ поставляется по всему миру на специально построенных морских судах. Торговля СПГ завершается подписанием договора купли-продажи (SPA) между поставщиком и принимающим терминалом и подписанием GSA (соглашения о продаже газа) между принимающим терминалом и конечными пользователями. Большинство условий контракта раньше были DES или ex ship, возлагая ответственность за транспортировку газа на продавца. Однако в связи с низкими затратами на судостроение и тем, что покупатели предпочитают обеспечивать надежные и стабильные поставки, контракты на условиях FOB увеличиваются. В соответствии с такими условиями ответственность за транспортировку несет покупатель, который часто владеет судном или подписывает долгосрочное фрахтовое соглашение с независимыми перевозчиками.

Договоры на закупку СПГ заключались на длительный срок с относительно небольшой гибкостью как по цене, так и по объему. Если годовой объем контракта подтвержден, покупатель обязан принять и оплатить продукт или оплатить его, даже если он не был взят, в соответствии с обязательством контракта «бери или плати» (ВЕРХНЯЯ).

В середине 1990-х СПГ был рынком покупателя. По просьбе покупателей в СПА стали применяться некоторые гибкие возможности по объему и цене. Покупатели имели большую гибкость вверх и вниз в TOP, и вступили в силу краткосрочные СПА менее 16 лет. В то же время были разрешены альтернативные направления для грузов и арбитраж. К началу XXI века рынок снова стал в пользу продавцов. Однако продавцы стали более изощренными и теперь предлагают разделить возможности арбитража и отходят от ценообразования по S-образной кривой. Было много дискуссий относительно создания «OGEC» в качестве природного газового эквивалента ОПЕК. Россия и Катар, страны с крупнейшими и третьими по величине запасами природного газа в мире, наконец, поддержали этот шаг.

Президент Трамп посещает терминал экспорта СПГ Кэмерон в Луизиана, май 2019 г.

До 2003 года цены на СПГ внимательно следили за ценами на нефть. С тех пор цены на СПГ в Европе и Японии были ниже, чем на нефть, хотя связь между СПГ и нефтью все еще сильна. Напротив, цены в США и Великобритании недавно резко выросли, а затем упали в результате изменений в поставках и хранении. В конце 1990-х и начале 2000-х рынок изменился для покупателей, но с 2003 и 2004 годов он был сильным рынком для продавцов с чистой прибылью в качестве наилучшей оценки цен.

Исследование Global Energy В 2019 году Monitor предупредил, что новая инфраструктура для экспорта и импорта СПГ стоимостью до 1,3 триллиона долларов США, находящаяся в настоящее время в разработке, подвергается значительному риску оказаться в затруднительном положении, поскольку существует риск переизбытка газа в мире, особенно если США и Канада будут играть более важную роль.

Текущий всплеск нетрадиционной нефти и газа в США привел к снижению цен на газ в США. Это привело к дискуссиям на азиатских рынках газа, связанных с нефтью, по поводу импорта газа на основе индекса Henry Hub. На недавней конференции высокого уровня в Ванкувере Тихоокеанский энергетический саммит 2013 Тихоокеанский энергетический саммит 2013 собрались политики и эксперты из Азии и США для обсуждения торговых отношений СПГ между этими регионами.

Приемные терминалы существуют примерно в 40 странах, включая Индию, Японию, Корею, Тайвань, Китай, Грецию, Бельгию, Испанию, Италию, Францию, Великобританию, США, Чили и Доминиканскую Республику и др.. Существуют планы для Бахрейна, Германии, Ганы, Марокко, Филиппин, Вьетнама и других стран по строительству новых приемных (регазификационных) терминалов.

Проверка проектов СПГ

Базовая нагрузка (крупномасштабные,>1 млн. Тонн в год). Для проектов СПГ требуются запасы природного газа, покупатели и финансирование. Использование проверенных технологий и проверенного подрядчика чрезвычайно важно как для инвесторов, так и для покупателей. Требуемые запасы газа: требуется 1 трлн фут3 газа на миллион тонн СПГ в год в течение 20 лет.

СПГ наиболее рентабельно добывается на относительно крупных объектах из-за экономии за счет масштаба, на участках с выходом к морю, что позволяет осуществлять регулярные крупные оптовые поставки напрямую на рынок. Для этого требуется надежная подача газа достаточной мощности. В идеале объекты должны располагаться близко к источнику газа, чтобы минимизировать затраты на промежуточную транспортную инфраструктуру и усадку газа (потери топлива на транспорте). Высокая стоимость строительства крупных заводов СПГ делает необходимым прогрессивное развитие источников газа для максимального использования мощностей и рентабельность продления срока эксплуатации существующих, изношенных в финансовом отношении установок СПГ. В частности, в сочетании с более низкими продажными ценами из-за большой установленной мощности и роста затрат на строительство это затрудняет экономический анализ / обоснование для разработки новых, и особенно новых объектов СПГ, даже если они могут быть более экологически безопасными, чем существующие объекты со всеми заинтересованными сторонами. проблемы удовлетворены. Из-за высокого финансового риска обычно предусматривается договорное обеспечение поставок газа / концессий и продажи газа на длительные периоды до принятия инвестиционного решения.

Использует

Основное использование СПГ - упрощение транспортировки природного газа от источника до пункта назначения. В больших масштабах это происходит, когда источник и пункт назначения находятся через океан друг от друга. Его также можно использовать при отсутствии подходящей пропускной способности трубопровода. Для крупномасштабного использования транспорта СПГ обычно повторно классифицируется на принимающей стороне и подается в местную инфраструктуру трубопроводов природного газа.

СПГ можно также использовать для удовлетворения пикового спроса, когда обычная трубопроводная инфраструктура может удовлетворить большинство потребностей спроса, но не потребности пикового спроса. Эти заводы обычно называют заводами по очистке пика СПГ, поскольку их цель состоит в том, чтобы сократить часть пикового спроса от того, что требуется, из трубопровода поставок.

СПГ можно использовать в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. СПГ находится на ранних стадиях становления основным топливом для транспортных нужд. Он оценивается и тестируется для применения в автомобильных, внедорожных, морских и железнодорожных перевозках. Известны проблемы с топливными баками и подачей газа к двигателю, но, несмотря на эти опасения, начался переход на СПГ в качестве транспортного топлива. СПГ напрямую конкурирует с сжатым природным газом в качестве топлива для транспортных средств, работающих на природном газе, поскольку двигатель идентичен. Могут быть приложения, в которых грузовики, автобусы, поезда и лодки, работающие на СПГ, могут быть экономически эффективными, чтобы регулярно распределять энергию СПГ вместе с обычными грузами и / или пассажирами в меньшие изолированные общины без местного источника газа или доступа к трубопроводам.

Использование СПГ для заправки больших внедорожных грузовиков

Китай был лидером в использовании транспортных средств на СПГ, по состоянию на сентябрь 2014 года на дорогах находилось более 100 000 транспортных средств, работающих на СПГ.

В Соединенных Штатах создаются первые возможности для заправки СПГ. На сайте отслеживания альтернативных заправочных центров по состоянию на декабрь 2016 года показано 84 общественных заправочных центра для СПГ для грузовиков. Большие грузовики могут совершать поездки по пересеченной местности, например из Лос-Анджелеса в Бостон, и заправляться на общественных заправочных станциях каждые 500 миль. В Национальном справочнике водителей грузовиков за 2013 год перечислено около 7000 остановок для грузовиков, таким образом, примерно на 1% остановок для грузовиков в США имеется СПГ.

Хотя по состоянию на декабрь 2014 года СПГ и газомоторные топлива не были доставлены в Европу очень быстро, и было сомнительно, станет ли СПГ когда-либо предпочтительным топливом среди операторов автопарков, последние тенденции с 2018 года показывают разные перспективы. В 2015 году Нидерланды представили грузовые автомобили, работающие на СПГ, в транспортном секторе. Правительство Австралии планирует построить магистраль для СПГ, чтобы использовать СПГ местного производства и заменить импортируемое дизельное топливо, используемое для межгосударственных транспортных средств.

В 2015 году Индия также сделала небольшой старт с транспортировки СПГ по автомобильным дорогам, работающим на СПГ. танкеры в штате Керала. В 2017 году Petronet LNG устанавливает 20 станций СПГ на автомагистралях вдоль западного побережья Индии, которые соединяют Дели с Тируванантапурамом на общую протяженность 4500 км через Мумбаи и Бангалор. В 2020 году Индия планирует установить 24 заправочные станции СПГ вдоль автомагистралей Золотого четырехугольника протяженностью 6000 км, соединяющих четыре метро, ​​поскольку цены на СПГ резко упали.

Япония, крупнейший в мире импортер СПГ, настроен на использование СПГ в качестве топлива для дорожного транспорта.

Двигатели с высокой мощностью и высоким крутящим моментом

Рабочий объем двигателя является важным фактором мощности двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, двигатель объемом 2000 куб. См обычно будет более мощным, чем двигатель объемом 1800 куб. См, но это предполагает использование аналогичной топливовоздушной смеси.

Если, однако, через турбонагнетатель, например, меньший двигатель использует топливовоздушную смесь с более высокой плотностью энергии, то он может производить больше мощности, чем больший, сжигая меньше энергии. плотная топливовоздушная смесь. К сожалению, турбокомпрессоры сложны и дороги. Таким образом, для двигателей с высокой мощностью / высоким крутящим моментом предпочтительным является топливо, которое создает более плотную по энергии воздушно-топливную смесь, поскольку меньший и более простой двигатель может производить такую ​​же мощность.

В традиционных бензиновых и дизельных двигателях плотность энергии топливовоздушной смеси ограничена, поскольку жидкое топливо плохо смешивается в цилиндре. Кроме того, бензин и дизельное топливо имеют температуру самовоспламенения и давление, соответствующие конструкции двигателя. Важной частью традиционной конструкции двигателя является проектирование цилиндров, степеней сжатия и топливных форсунок таким образом, чтобы предотвращалось преждевременное зажигание, но в то же время можно было впрыснуть как можно больше топлива, хорошо перемешать и еще успевают завершить процесс сгорания во время рабочего такта.

Природный газ не воспламеняется автоматически при давлениях и температурах, характерных для традиционных бензиновых и дизельных двигателей, что обеспечивает большую гибкость в конструкции двигателя, работающего на природном газе. Метан, основной компонент природного газа, имеет температуру самовоспламенения 580 ° C (1076 ° F), тогда как самовоспламенение бензина и дизельного топлива составляет примерно 250 ° C (482 ° F) и 210 ° C (410 ° F) соответственно.

В двигателе на сжатом природном газе (КПГ) смешивание топлива и воздуха более эффективно, поскольку газы обычно хорошо перемешиваются за короткий период времени, но при типичных давлениях сжатия КПГ само топливо меньше более энергоемкая, чем бензин или дизельное топливо, поэтому конечный результат - более низкоэнергетическая воздушно-топливная смесь. Таким образом, для двигателя с таким же объемом цилиндров двигатель без турбонаддува, работающий на КПГ, обычно менее мощный, чем бензиновый или дизельный двигатель аналогичного размера. По этой причине турбокомпрессоры популярны на европейских автомобилях, работающих на КПГ. Несмотря на это ограничение, 12-литровый двигатель Cummins Westport ISX12G является примером двигателя, работающего на КПГ, который может тянуть тягач / прицеп весом до 80 000 фунтов, что показывает, что КПГ можно использовать в большинстве, если не во всех, дорожных грузовых автомобилях. Оригинальные двигатели ISX G включали турбонагнетатель для повышения плотности энергии топлива и воздуха.

СПГ предлагает уникальное преимущество перед СПГ для более требовательных приложений с большой мощностью, поскольку устраняет необходимость в турбонагнетателе. Поскольку СПГ кипит при температуре примерно -160 ° C (-256 ° F), с помощью простого теплообменника небольшое количество СПГ может быть преобразовано в газообразную форму при чрезвычайно высоком давлении с использованием небольшой механической энергии или без нее. Правильно спроектированный двигатель большой мощности может использовать этот газообразный источник топлива с высокой плотностью энергии под высоким давлением для создания топливовоздушной смеси с более высокой плотностью энергии, чем можно эффективно создать с помощью двигателя, работающего на КПГ. Конечным результатом по сравнению с двигателями, работающими на сжатом природном газе, является более высокая общая эффективность в двигателях большой мощности при использовании технологии прямого впрыска под высоким давлением. Топливная система Westport HDMI2 является примером технологии прямого впрыска под высоким давлением, для которой не требуется турбонагнетатель при использовании соответствующей технологии теплообменника СПГ. 13-литровый двигатель Volvo Trucks, работающий на СПГ, является еще одним примером двигателя, работающего на СПГ, в котором используется передовая технология высокого давления.

Westport рекомендует использовать КПГ для двигателей объемом 7 литров или меньше и СПГ с прямым впрыском для двигателей от 20 до 150 литров. Для двигателей объемом от 7 до 20 литров рекомендуется любой вариант. См. Слайд 13 оттуда. Презентация NGV Bruxelles - Industry Innovation Session

Были разработаны или разрабатываются двигатели большой мощности для нефтяного бурения, добычи полезных ископаемых, локомотивов и морских судов. Пол Бломерус написал статью, в которой говорится, что до 40 миллионов тонн СПГ в год (примерно 26,1 миллиарда галлонов в год или 71 миллион галлонов в день) может потребоваться только для удовлетворения глобальных потребностей в двигателях большой мощности к 2025-2030 гг..

По состоянию на конец 1 квартала 2015 года Prometheus Energy Group Inc утверждает, что за предыдущие 4 года поставила на промышленный рынок более 100 миллионов галлонов СПГ, и продолжает привлекать новых клиентов.

Использование СПГ в морских приложениях

Бункеровка СПГ была налажена в некоторых портах с помощью грузовиков для заправки судов. Этот тип заправки СПГ несложно установить при условии наличия СПГ.

Судоходная компания Feeder and Shortsea Unifeeder управляет первым в мире контейнеровозом Wes Amelie, работающим на СПГ, с конца 2017 года, курсирующим между портом Роттердам и странами Балтии еженедельно. Контейнерная судоходная компания Maersk Group решила представить контейнеровозы, работающие на СПГ-топливе. DEME Group заключила контракт с Wärtsilä на поставку земснаряда нового поколения класса Antigoon двухтопливными двигателями. Crowley Maritime из Джексонвилля, Флорида спустила на воду два корабля ConRo, работающих на СПГ, Coquí и Taino в 2018 и 2019 годах соответственно.

В 2014 году Shell заказала специальное судно-бункер для СПГ. Планируется, что он будет введен в эксплуатацию в Роттердаме летом 2017 г.

Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ), принятая ИМО, предписывает морским судам не потреблять топливо (бункерное топливо, дизельное топливо и т. д.) с содержанием серы более 0,5% с 2020 года в международных водах и прибрежных районах стран, принимающих такие же правила. Замена бункерного топлива с высоким содержанием серы на не содержащий серы СПГ требуется в крупных масштабах в секторе морского транспорта, поскольку жидкое топливо с низким содержанием серы дороже, чем СПГ. Япония планирует использовать СПГ в качестве бункерного топлива к 2020 году.

BHP, одна из крупнейших горнодобывающих компаний в мире, планирует ввести в эксплуатацию суда для перевозки полезных ископаемых, работающие на СПГ, к концу 2021 года.

Использование СПГ на железной дороге

Флоридская железная дорога Восточного побережья имеет 24 локомотива GE ES44C4, адаптированных для работы на СПГ.

Торговля

Мировая торговля СПГ быстро растет с незначительного в 1970 году до того, что, как ожидается, станет значительным в мировом масштабе к 2020 году. Для справки, мировая добыча сырой нефти в 2014 году составила 92 миллиона баррелей (14,6 миллиона кубических метров) в день или 186,4 квадриллионов. Британские тепловые единицы (54600 тераватт-часов ) в год.

В 1970 году мировая торговля СПГ составляла 3 миллиарда кубометров (млрд кубометров) (0,11 квадратов). В 2011 году он составил 331 млрд куб. М (11,92 квадрата). США начали экспорт СПГ в феврале 2016 года. Согласно прогнозу Black Veatch за октябрь 2014 года, к 2020 году только США будут экспортировать от 10 до 14 миллиардов кубических футов в день (от 280 до 400 миллионов кубических футов в день) или с теплотворной способностью от 3,75 до 5,25 четырехъядерный (от 1100 до 1540 ТВтч). EY прогнозирует, что к 2020 году мировой спрос на СПГ может достичь 400 млн тонн в год (19,7 квадрата). Если это произойдет, рынок СПГ будет примерно на 10% от объема мирового рынка сырой нефти, и это не считая подавляющего большинства природного газа, который доставляется по трубопроводу напрямую от скважины к потребителю.

В 2004 году на СПГ приходилось 7 процентов мировой потребности в природном газе. Ожидается, что мировая торговля СПГ, которая увеличивалась на 7,4 процента в год за десятилетие с 1995 по 2005 год, будет продолжать существенно расти. Ожидается, что с 2005 по 2020 год торговля СПГ будет увеличиваться на 6,7% в год.

До середины 1990-х годов спрос на СПГ был в значительной степени сконцентрирован в Северо-Восточной Азии: Японии, Южной Корее и Тайвань. В то же время поставки из Тихоокеанского бассейна преобладали в мировой торговле СПГ. Мировой интерес к использованию энергоблоков с комбинированным циклом, работающим на природном газе, для выработки электроэнергии в сочетании с неспособностью поставок природного газа в Северной Америке и Северном море удовлетворить растущий спрос существенно расширили региональные рынки СПГ. Это также привлекло к торговле новых поставщиков из Атлантического бассейна и Ближнего Востока.

Российские и западные политики посетили проект Сахалин-2 18 февраля 2009 г.

К концу 2017 г. там было 19 СПГ стран-экспортеров и 40 стран-импортеров СПГ. В тройку крупнейших экспортеров СПГ в 2017 году входили Катар (77,5 тонн), Австралия (55,6 тонн) и Малайзия (26,9 тонн). В тройку крупнейших импортеров СПГ в 2017 году входили Япония (83,5 тонн), Китай (39 тонн) и Южная Корея (37,8 тонн). Объем торговли СПГ увеличился со 142 млн тонн в 2005 году до 159 тонн в 2006 году, 165 млн тонн в 2007 году, 171 млн тонн в 2008 году, 220 тонн в 2010 году, 237 млн ​​тонн в 2013 году, 264 млн тонн в 2016 году и 290 млн тонн в 2017 году. Мировое производство СПГ составило 246 тонн. МП в 2014 году, большая часть которого использовалась в торговле между странами. В течение следующих нескольких лет ожидается значительный рост объемов торговли СПГ. Например, только в 2009 году на рынок поступило около 59 млн тонн нового СПГ с шести новых заводов, в том числе:

В 2006 году Катар стал крупнейшим в мире экспортером СПГ. По данным на 2012 год, Катар является источником 25 процентов мирового экспорта СПГ. По оценкам, в 2017 году Катар поставлял 26,7% мирового СПГ.

К 2013 году инвестиции в экспортные мощности США росли, эти инвестиции были стимулированы увеличением добычи сланцевого газа в США. Штаты и большая разница в ценах на природный газ в США и в Европе и Азии. Cheniere Energy стала первой компанией в США, получившей разрешение на экспорт СПГ в 2016 году.

Импорт

В 1964 году Великобритания и Франция совершили первую торговлю СПГ, закупив газ у Алжир, ставший свидетелем новой эры энергетики.

Сегодня только 19 стран экспортируют СПГ.

По сравнению с рынком сырой нефти, в 2013 году рынок природного газа составлял около 72 процентов рынка сырой нефти (измеряется на основе теплового эквивалента), из которых СПГ составляет небольшую, но быстрорастущую часть. Во многом этот рост обусловлен потребностью в чистом топливе и некоторым эффектом замещения из-за высокой цены на нефть (в основном в секторах отопления и производства электроэнергии).

Япония, Южная Корея, Испания, Франция, Италия и Тайвань импортируют большие объемы СПГ из-за нехватки энергии. В 2005 году Япония импортировала 58,6 миллиона тонн СПГ, что составляет около 30 процентов мировой торговли СПГ в том году. Также в 2005 году Южная Корея импортировала 22,1 миллиона тонн, а в 2004 году Тайвань импортировал 6,8 миллиона тонн. Эти три основных покупателя покупают примерно две трети мирового спроса на СПГ. Кроме того, в 2006 году Испания импортировала около 8,2 млн тонн в год, что сделало ее третьим по величине импортером. Франция также импортировала столько же, сколько Испания. После ядерной катастрофы на Фукусима-дайити в марте 2011 года Япония стала крупным импортером, на долю которого приходится треть от общего объема. Европейский импорт СПГ упал на 30 процентов в 2012 году и, как ожидается, сократится еще на 24 процента в 2013 году, поскольку импортеры из Южной Америки и Азии платят больше. В 2017 году мировой импорт СПГ достиг 289,8 млн тонн. В 2017 году 72,9% мирового спроса на СПГ приходилось на Азию.

Перенаправление грузов

Согласно СПГ СПГ, СПГ предназначается для заранее согласованных пунктов назначения, а перенаправление этого СПГ не производится. разрешается. Однако, если Продавец и Покупатель заключат взаимное соглашение, то изменение направления груза разрешено - при условии распределения дополнительной прибыли, полученной в результате такого перенаправления. В Европейском Союзе и некоторых других юрисдикциях не разрешается применять положение о распределении прибыли в СПГ СПГ.

Стоимость заводов СПГ

В течение длительного периода времени усовершенствования конструкции заводов по сжижению газа и танкеров привели к снижению затрат.

В 1980-е годы стоимость строительства завода по сжижению природного газа составляла 350 долларов за тонну в год. В 2000-е годы она составляла 200 долларов за тонну в год. В 2012 году затраты могут вырасти до 1000 долларов за тонну в год, частично из-за роста цен на сталь.

Еще в 2003 году было принято считать, что это эффект «кривой обучения». и будет продолжаться в будущем. Но это представление о неуклонно падающих затратах на СПГ было опровергнуто в последние несколько лет.

Стоимость строительства новых проектов СПГ начала стремительно расти с 2004 года и выросла с примерно 400 долларов за тонну в год мощности до 1000 долларов США за тонну мощности в год в 2008 году.

Основные причины резкого роста затрат в отрасли СПГ можно описать следующим образом:

  1. Низкая доступность EPC подрядчиков из-за чрезвычайно высокой уровень текущих нефтяных проектов по всему миру.
  2. Высокие цены на сырье в результате резкого роста спроса на сырье.
  3. Отсутствие квалифицированной и опытной рабочей силы в отрасли СПГ.
  4. Девальвация доллара США.
  5. Очень сложный характер проектов, построенных в удаленных местах, где затраты на строительство считаются одними из самых высоких в мире.

Без учета высокозатратных проектов рост на 120% по сравнению с периодом 2002 г. -2012 больше соответствует росту добычи нефти и газа i промышленность по индексу UCCI

Мировой финансовый кризис 2007–2008 гг. вызвал общее снижение цен на сырье и оборудование, что несколько снизило стоимость строительства заводов по производству СПГ. Однако к 2012 году это было более чем компенсировано увеличением спроса на материалы и рабочую силу для рынка СПГ.

Малые заводы по сжижению газа

Малые заводы по сжижению подходят для снятия пиковых нагрузок на трубопроводах природного газа, транспортного топлива или для доставки природного газа в отдаленные районы, не подключенные к трубопроводам. Обычно они имеют компактный размер, питаются от трубопровода природного газа и расположены недалеко от места, где будет использоваться СПГ. Такая близость снижает стоимость транспортировки и СПГ для потребителей. Это также позволяет избежать дополнительных выбросов парниковых газов при длительной транспортировке.

Малогабаритный завод СПГ также позволяет возникать локализованные пиковые нагрузки - балансируя доступность природного газа в периоды высокого и низкого спроса. Это также позволяет общинам, не имеющим доступа к трубопроводам природного газа, устанавливать местные распределительные системы и снабжать их хранимым СПГ.

Ценообразование на СПГ

В текущем СПГ есть три основных системы ценообразования. контракты:

  • индексированные контракты на нефть, используемые в основном в Японии, Корее, Тайване и Китае;
  • индексированные контракты на нефть, нефтепродукты и другие энергоносители, используемые в основном в континентальной Европе; и
  • рыночные индексированные контракты, используемые в США и Великобритании.

Формула для индексированной цены следующая:

CP = BP + β X

  • BP: константа частичная или базовая цена
  • β: градиент
  • X: индексация

Формула широко использовалась в азиатских СПГ СПГ, где базовая цена представляет различные факторы, не связанные с нефтью, но обычно является постоянной определяется путем переговоров на уровне, который может предотвратить падение цен на СПГ ниже определенного уровня. Таким образом, он меняется независимо от колебаний цен на нефть.

Henry Hub Plus

Некоторые покупатели СПГ уже подписали контракты на будущие грузы из США по ценам, привязанным к Henry Hub. Цена экспортного контракта Cheniere Energy на СПГ состоит из фиксированного сбора (толлинговый сбор за сжижение) плюс 115% от Henry Hub за миллион британской тепловой единицы СПГ. Толлинговые сборы в контрактах Cheniere различаются: 2,25 доллара США за миллион британских тепловых единиц (7,7 доллара США / МВтч) с BG Group, подписанными в 2011 году; 2,49 доллара за миллион британских тепловых единиц (8,5 доллара за МВт-ч) с соглашением GNF Испании, подписанным в 2012 году; и 3,00 доллара за миллион британских тепловых единиц (10,2 доллара за МВтч) с южнокорейскими компаниями Kogas и Centrica, подписанными в 2013 году.

Нефтяной паритет

Нефтяной паритет - это цена СПГ, которая будет равна цене на нефть нефть из расчета баррель нефтяного эквивалента (BOE). Если цена СПГ превышает цену сырой нефти в BOE, то ситуация называется нарушенным нефтяным паритетом. Коэффициент 0,1724 дает полный нефтяной паритет. В большинстве случаев цена на СПГ ниже, чем цена на сырую нефть в балансовом эквиваленте. В 2009 году в нескольких сделках по спотовым грузоперевозкам, особенно в Восточной Азии, нефтяной паритет приближался к полному нефтяному паритету или даже превышал нефтяной паритет. В январе 2016 года спотовая цена на СПГ в размере 5,461 доллара за миллион британских тепловых единиц (18,63 доллара за МВтч) нарушила нефтяной паритет, когда цена на нефть марки Brent (≤32 доллара США за баррель) резко упала. К концу июня 2016 года цена на СПГ упала почти на 50% ниже паритетной цены нефти, что сделало его более экономичным, чем более загрязняющее дизельное топливо / газойль в транспортном секторе.

S-образная кривая

Большая часть торговли СПГ регулируется долгосрочными контрактами. Многие формулы включают S-образную кривую, где формула цены различается выше и ниже определенной цены на нефть, чтобы смягчить влияние высоких цен на нефть на покупателя и низких цен на нефть на продавца. Когда спотовая цена на СПГ ниже, чем по долгосрочным контрактам с индексированными ценами на нефть, наиболее прибыльным конечным использованием СПГ является приведение в действие мобильных двигателей для замены дорогостоящего потребления бензина и дизельного топлива.

В большинстве восточноазиатских контрактов на СПГ формула цены индексируется по корзине сырой нефти, импортируемой в Японию, которая называется Japan Crude Cocktail (JCC). В индонезийских контрактах на СПГ формула цены связана с индонезийской ценой на сырую нефть (ICP).

В континентальной Европе индексация формулы цены отличается от одного и того же формата и варьируется от контракта к контракту. нефть марки Brent цена (B), мазут цена (HFO), цена легкого мазута (LFO), цена газойля (GO), цена на электроэнергию а в некоторых случаях индексы потребительских цен и цен производителей являются элементами индексации формул цен.

Обзор цен

Обычно существует пункт, позволяющий сторонам инициировать пересмотр цен или повторное открытие цен в СПГ СПГ. В некоторых контрактах есть два варианта инициирования пересмотра цены. обычные и специальные. Обычные - это даты, которые будут согласованы и определены в СПГ СПГ с целью пересмотра цен.

Качество СПГ

Качество СПГ - один из самых важных вопросов в бизнесе СПГ. Любой газ, не соответствующий согласованным спецификациям в договоре купли-продажи, рассматривается как газ или СПГ «некондиционного» (некондиционного) или «некачественного». Нормы качества служат трем целям:

1 - гарантировать, что распределяемый газ не вызывает коррозии и не токсичен, ниже верхних пределов для H 2 S, общей серы, CO 2 и Hg;
2 - для защиты от образования жидкостей или гидратов в сетях за счет максимальных точек росы по воде и углеводородам;
3 - для обеспечения взаимозаменяемости распределяемых газов за счет ограничения диапазона изменения для параметров, влияющих на горение: содержание инертных газов, теплотворная способность, индекс Воббе, индекс сажи, коэффициент неполного сгорания, индекс желтого наконечника и т. д.

В случае некондиционного газа или СПГ покупатель может отказать в приеме газа или СПГ, и продавец должен выплатить заранее оцененные убытки за соответствующие объемы некондиционного газа.

Качество газа или СПГ измеряется в точке доставки с помощью такого инструмента, как газовый хроматограф.

Наиболее важные проблемы с качеством газа связаны с содержанием серы и ртути и теплотой сгорания. Из-за чувствительности объектов сжижения к элементам серы и ртути, газ, направляемый на процесс сжижения, должен быть точно очищен и испытан, чтобы гарантировать минимально возможную концентрацию этих двух элементов перед поступлением на завод сжижения, следовательно, не так много беспокойство о них.

Однако главное беспокойство вызывает теплотворная способность газа. Обычно с точки зрения теплотворной способности рынки природного газа можно разделить на три рынка:

  • Азия (Япония, Корея, Тайвань), где газ распределяется богатым, с высшей теплотворной способностью (GCV) выше 43 МДж / м (n), т. е. 1090 БТЕ / куб. фут,
  • в Великобритании и США, где распределенный газ бедный, с GCV обычно ниже 42 МДж / м (н), т. е. 1065 БТЕ / куб. фут,
  • Континентальная Европа, где допустимый диапазон GCV довольно широк: ок. От 39 до 46 МДж / м (n), то есть от 990 до 1160 БТЕ / scf.

Существует несколько методов для изменения теплотворной способности произведенного СПГ до желаемого уровня. Для увеличения теплотворной способности можно использовать впрыск пропана и бутана. Для снижения теплотворной способности закачка азота и извлечение бутана и пропана являются проверенными решениями. Смешивание с газом или СПГ может быть решением; однако все эти решения, будучи теоретически жизнеспособными, могут быть дорогостоящими и сложными с точки зрения логистики в крупном масштабе. Цена на обедненный СПГ с точки зрения энергетической ценности ниже, чем цена на богатый СПГ.

Технология сжижения

Для крупных заводов СПГ с базовой нагрузкой доступно несколько процессов сжижения (в порядке распространенности):

  1. AP-C3MR - разработан Air Products Chemicals, Inc. (APCI)
  2. Cascade - разработан ConocoPhillips
  3. AP-X - разработан Air Products Chemicals, Inc. (APCI)
  4. AP-SMR (одинарный смешанный хладагент) - разработан Air Products Chemicals, Inc. (APCI)
  5. AP-N (азотный хладагент) - разработан Air Products Chemicals, Inc. (APCI)
  6. MFC (каскад смешанных жидкостей) - разработан Linde
  7. PRICO (SMR) - разработан Black Veatch
  8. AP-DMR (двойной смешанный хладагент) - разработан Air Products Chemicals, Inc. (APCI)
  9. Liquefin - разработан Air Liquide

. По состоянию на январь 2016 года глобальная номинальная мощность по сжижению СПГ составляла 301,5 млн. Тонн в год, а по сжижению Строящаяся мощность составила 142 млн тонн в год.

В большинстве этих линий для процесса сжижения используется технология APCI AP-C3MR или каскадная технология. Другие процессы, используемые на небольшом меньшинстве некоторых заводов по сжижению газа, включают технологию Shell DMR (двойной смешанный хладагент) и технологию Linde.

Технология APCI является наиболее часто используемым процессом сжижения на заводах по производству СПГ: из 100 действующих или строящихся линий сжижения 86 линий общей производительностью 243 млн тонн в год были спроектированы на основе процесса APCI. Процесс Philips Cascade является вторым по частоте использования, он используется на 10 линиях общей мощностью 36,16 млн тонн в год. Процесс Shell DMR был использован на трех линиях общей мощностью 13,9 млн тонн в год; и, наконец, процесс Linde / Statoil используется в одиночном поезде Snohvit 4.2 MTPA.

Плавучие установки для сжиженного природного газа (FLNG) плавают над морским газовым месторождением и производят, сжижают, хранят и перекачивают СПГ (и, возможно, СНГ и конденсат) в море, прежде чем перевозчики отправят его напрямую на рынки. Первая установка СПГ находится в разработке Shell и должна быть завершена в 2018 году.

Хранение

Резервуар для хранения СПГ в EG LNG

Современные резервуары для хранения СПГ являются как правило, с полной защитной оболочкой, имеющей внешнюю стенку из предварительно напряженного бетона и внутренний резервуар из высоконикелевой стали с чрезвычайно эффективной изоляцией между стенками. Большие резервуары имеют низкое соотношение сторон (высота к ширине) и имеют цилиндрическую форму с куполообразной стальной или бетонной крышей. Давление хранения в этих резервуарах очень низкое, менее 10 килопаскалей (1,5 psi ). Иногда для хранения используются более дорогие подземные резервуары. Меньшие количества (например, 700 кубических метров (180 000 галлонов США) и менее) могут храниться в горизонтальных или вертикальных емкостях высокого давления с вакуумной рубашкой. Эти резервуары могут находиться под давлением от менее 50 до более 1700 кПа (7,3–246,6 фунтов на кв. Дюйм).

СПГ должен храниться в холодном состоянии, чтобы он оставался жидким независимо от давления. Несмотря на эффективную изоляцию, неизбежно произойдет некоторая утечка тепла в СПГ, что приведет к испарению СПГ. Этот отпарный газ сохраняет СПГ холодным (см. «Охлаждение » ниже). Газ выкипания обычно сжимается и экспортируется как природный газ или повторно сжижается и возвращается на хранение.

Транспортировка

Модель танкера для перевозки СПГ, вместимостью 135 000 кубометров СПГ Внутренняя часть грузового танка для СПГ

СПГ транспортируется на специально сконструированных судах с двойным корпусом защита грузовых систем от повреждений или протечек. Существует несколько специальных методов испытаний на герметичность для проверки целостности мембранных грузовых танков судна для перевозки СПГ.

Стоимость танкера составляет около 200 миллионов долларов США каждый.

Транспортировка и поставка являются важным аспектом газовый бизнес, поскольку запасы природного газа обычно находятся на значительном удалении от потребительских рынков. Для транспортировки природного газа требуется гораздо больше, чем нефти, и большая часть газа транспортируется по трубопроводам. Сеть газопроводов есть в бывшем Советском Союзе, Европе и Северной Америке. Природный газ менее плотный даже при более высоком давлении. Природный газ будет перемещаться по трубопроводу высокого давления намного быстрее, чем нефть, но из-за более низкой плотности может передавать только около пятой части количества энергии в день. Природный газ обычно сжижается до СПГ в конце трубопровода перед отправкой.

Доступны короткие трубопроводы СПГ для использования при перемещении продукта с резервуаров СПГ на береговое хранилище. В стадии разработки находятся более длинные трубопроводы, которые позволят судам выгружать СПГ на большем удалении от портовых сооружений. Для этого требуется технология «труба в трубе» из-за требований к поддержанию СПГ в холодном состоянии.

СПГ транспортируется как в автоцистернах, так и в железнодорожных цистернах, а также в специальных судах, известных как танкеры для перевозки СПГ. СПГ иногда доводится до криогенных температур, чтобы увеличить вместимость цистерны. Первые коммерческие перевозки судно-судно (STS) были предприняты в феврале 2007 года на предприятии Flotta в Скапа-Флоу, где между судами Excalibur и Excelsior было пройдено 132 000 м СПГ. Передачи также осуществлялись Exmar Shipmanagement, бельгийским владельцем танкера-газовоза в Мексиканском заливе, что предполагало передачу СПГ с обычного танкера-газовоза. к судну регазификации СПГ (LNGRV). До этого коммерческого эксперимента СПГ передавался между судами лишь в нескольких случаях по необходимости после инцидента. SIGTTO - Общество операторов международных газовых танкеров и терминалов является ответственным органом за операторов СПГ вокруг

Помимо судов, работающих на СПГ, СПГ также используется в некоторых самолетах.

Терминалы

Сжиженный природный газ используется во всем мире и стремится распространять знания о безопасной транспортировке СПГ по морю. используется для транспортировки природного газа на большие расстояния, часто по морю. В большинстве случаев терминалы СПГ представляют собой специально построенные порты, используемые исключительно для экспорта или импорта СПГ.

Охлаждение

Изоляция, сколь бы эффективной она ни была, сама по себе не удерживает СПГ достаточно холодным. Неизбежно утечка тепла приведет к нагреванию и испарению СПГ. Промышленная практика заключается в хранении СПГ в виде кипящего криогена. То есть жидкость хранится при ее точке кипения для давления, при котором она хранится (атмосферное давление). Когда пар выкипает, тепло для фазового перехода охлаждает оставшуюся жидкость. Поскольку изоляция очень эффективна, для поддержания температуры необходимо лишь относительно небольшое количество кипячения. Это явление также называется автоохлаждением.

Выкипающий газ из наземных резервуаров для хранения СПГ обычно сжимается и подается в трубопроводные сети природного газа. Некоторые танкеры для перевозки СПГ используют отпарный газ в качестве топлива.

Экологические проблемы

Протест против добычи сланцевого газа в Соединенных Штатах, 2016

Природный газ можно считать наиболее экологически чистым ископаемым топливом, поскольку он имеет самые низкие выбросы CO 2 на единицу энергии и потому, что он подходит для использования на высокоэффективных электростанциях с комбинированным циклом. Для эквивалентного количества тепла при сжигании природного газа образуется примерно на 30 процентов меньше углекислого газа, чем при сжигании нефти, и примерно на 45 процентов меньше, чем при сжигании угля. В пересчете на километр транспортировки выбросы от СПГ ниже, чем от природного газа по трубопроводам, что является особой проблемой в Европе, где значительные объемы газа транспортируются по трубам на расстоянии нескольких тысяч километров от России. Однако выбросы от природного газа, транспортируемого в виде СПГ, выше, чем от природного газа, добываемого на месте до точки сгорания, поскольку выбросы, связанные с транспортом, ниже для последнего.

Однако на западном побережье США Штаты, где до трех новых терминалов для импорта СПГ было предложено до бума гидроразрыва пласта в США, экологические группы, такие как Pacific Environment, Ratepayers for Affordable Clean Energy (RACE) и Rising Tide двинулся противостоять им. Они утверждали, что, хотя электростанции, работающие на природном газе, выбрасывают примерно половину углекислого газа эквивалентной угольной электростанции, сжигание природного газа, необходимое для производства и транспортировки СПГ на станции, добавляет на 20-40 процентов больше углекислого газа, чем сжигание одного только природного газа. В рецензируемом исследовании 2015 года оценивался полный жизненный цикл СПГ, производимого в США и потребляемого в Европе или Азии. Он пришел к выводу, что глобальное производство СО2 сократится из-за соответствующего сокращения других сжигаемых ископаемых видов топлива.

Белый ромб с зеленой рамкой, используемый на транспортных средствах, работающих на СПГ, в Китае

Некоторые ученые и местные жители выразили озабоченность по поводу потенциального воздействия инфраструктуры СПГ Польши на морская жизнь в Балтийском море. Аналогичные опасения были высказаны в Хорватии.

СПГ по сравнению с дизельным

Хотя дизельное топливо имеет более высокую плотность энергии, чем СПГ, объем парниковых газов (ПГ) и Критерии выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (CAC), связанных как с добывающим, так и с последующим секторами, больше для дизельного топлива, чем для природного газа. (Таблица 1)

Таблица 1. Выбросы ПГ и CAC от дизельного топлива и природного газа
Дизель
Двуокись углерода (кг / м)Метан (кг / м)Закись азота (кг / м3)
Производство дизельного топлива13810,90,004
Сгорание дизельного топлива26630,1330,4 ​​
Всего280111,030,404
Природный газ
Добыча природного газа0,0432,3 × 104 × 10
Обработка природного газа 0,0903 × 103 × 10
Сжигание природного газа1,9183,7 × 103,5 × 10
Всего2,0512,64 × 104,2 × 10

Безопасность и несчастные случаи

Природный газ - это топливо и горючее вещество. Для обеспечения безопасной и надежной эксплуатации особые меры принимаются при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов СПГ.

В жидком состоянии СПГ не взрывоопасен и не может воспламениться. Чтобы СПГ сгорел, он должен сначала испариться, затем смешаться с воздухом в надлежащих пропорциях (диапазон воспламеняемости составляет от 5 до 15 процентов), а затем воспламениться. В случае утечки СПГ быстро испаряется, превращаясь в газ (метан плюс следовые газы) и смешиваясь с воздухом. Если эта смесь находится в диапазоне воспламеняемости, существует опасность возгорания, которое может создать опасность пожара и теплового излучения.

Отвод газа из транспортных средств, работающих на СПГ, может создать опасность воспламенения, если он припаркован в помещении дольше недели. Кроме того, из-за низкой температуры заправка транспортного средства, работающего на СПГ, требует обучения, чтобы избежать риска обморожения.

Танкеры для СПГ прошли более 100 миллионов миль без гибели на борту судна или даже серьезных аварий.

Несколько несчастных случаев на площадке, связанных с СПГ или связанных с ним, перечислены ниже:

  • 20 октября 1944 г., Кливленд, Огайо, США. В East Ohio Natural Gas Co. Резервуар СПГ. В результате взрыва и пожара погибло 128 человек. Танк не имел дамбу подпорную стенки, и это было сделано во время Второй мировой войны, когда металл нормирование было очень строгим. Сталь резервуара была сделана с чрезвычайно низким содержанием никеля , что означало, что резервуар был хрупким при воздействии криогенной природы СПГ. Танк разорвался, и СПГ попал в городскую канализацию. СПГ испарился и превратился в газ, который взорвался и загорелся.
  • 10 февраля 1973 г., Статен-Айленд, Нью-Йорк, США Во время операции по очистке 42 рабочих находились внутри одного из TETCo резервуары для СПГ, которые предположительно были полностью опорожнены десятью месяцами ранее. Однако произошло возгорание, в результате чего в резервуаре поднялся шлейф горючего газа. Двое рабочих наверху почувствовали жар и бросились к безопасным лесам снаружи, в то время как другие 40 рабочих погибли, когда бетонная крышка резервуара поднялась на 20–30 футов в воздух, а затем рухнула обратно.
  • 6 октября 1949 года, Ласби, Мэриленд, США. На заводе по импорту СПГ Коув Пойнт вышло из строя уплотнение насоса, в результате чего пары природного газа (не СПГ) попали в электрический канал. Рабочий выключил автоматический выключатель, который воспламенил пары газа. В результате взрыва один рабочий погиб, другой был серьезно ранен, а зданию был нанесен серьезный ущерб. В то время анализ безопасности не требовался, и во время планирования, проектирования или строительства объекта он не проводился. В результате аварии национальные правила пожарной безопасности были изменены.
  • 19 января 2004 г., Скикда, Алжир. Взрыв на заводе по сжижению природного газа Sonatrach. 27 человек погибли, 56 получили ранения, три поезда СПГ были разрушены, причал был поврежден, а производство в 2004 году снизилось на 76 процентов за год. Общий убыток составил 900 миллионов долларов США. Паровой котел, входивший в состав технологической линии по сжижению природного газа, взорвался, вызвав мощный взрыв углеводородного газа. Взрыв произошел в том месте, где располагалось холодильное хранилище пропана и этана. Размещение подразделений вызвало эффект домино от взрывов. Остается неясным, инициировали ли взрывы СПГ или пары СПГ или другие углеводородные газы, образующие часть процесса сжижения. В одном из отчетов правительственной группы США по инспекции завода СПГ Sonatrach Skikda в Скикде, Алжир, 12–16 марта 2004 г., упоминается, что это была утечка углеводородов из технологической системы хладагента (сжижения).

Проблемы безопасности

8 мая 2018 года Соединенные Штаты вышли из Совместного всеобъемлющего плана действий с Ираном, восстановив санкции против Ирана против их ядерной программы.. В ответ Иран пригрозил закрыть Ормузский пролив для международного судоходства. Ормузский пролив - это стратегический маршрут, по которому от производителей с Ближнего Востока проходит треть мирового объема СПГ.

См. Также

  • icon Энергетический портал
Wikimedia Comm. У ons есть материалы, связанные с сжиженным природным газом.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-27 11:03:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте