RP-Energie-Lexikon - течен природен гас, терминал LNG, течен природен гас, цистерни за течен гас,

Акроним: LNG = течен природен гас, GNL = гас природно ликвидно

Дефиниција: природен гас течен со замрзнување за да се складира или транспортира во оваа покомпактна форма

Оригинална креација: 28 декември 2010 година; последна промена: 14.03.2020

Природниот гас во гасовита форма е носач на енергија со мала волуменска густина на енергија. За складирање и транспорт, особено во цистерните, поволно е масовно да се зголеми густината со течен природен гас со ладење на околу −162 ° C, т.е. претворање во течен природен гас (ТНГ). Во оваа форма, густината е околу 600 пати поголема отколку во гасовита форма на собна температура и нормален притисок. Сепак, контејнерите со течен природен гас мора да бидат добро изолирани, бидејќи секое снабдување со топлина доведува до испарување, т.е. до ослободување на гасен природен гас (вриење) и (доколку садот беше затворен) до зголемување на притисокот. Резервоар за LNG дава И покрај топлинската изолација, одредена количина на природен гас постојано се ослободува, што може да се потроши директно (на пр., За да се вози LNG-цистерна) или мора да се врати во резервоарот преку релектирање.

Хемискиот состав на течен гас во суштина одговара на оној на природниот гас. Х. тоа е главно метан. Сепак, други јаглеводороди, како што се етан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10), кои ретко се наоѓаат во гасоводот, често се додаваат во течен природен гас ако се појават за време на обработката и се тешки за употреба. Ова се однесува на пр. B. при вадење на гас од шкрилци често исто така.

Густината на течен природен гас е околу 450 кг/м 3. Заедно со калориската вредност од 50 MJ/kg метан (главната компонента), ова резултира во волуметриска густина на енергија од приближно 22 MJ/l - значително помала од z. Б. приближно 36 MJ/l за лесно масло за греење, кое има многу поголема густина. Гравиметриската густина на енергија на течен природен гас е 50 MJ/kg, сепак, далеку над вредноста на 42,6 MJ/kg за масло за греење.

Течен природен гас не смее да се меша со течен гас, кој главно се состои од потежок пропан и бутан (а не метан). За жал, терминот течен гас често се користи кога всушност се однесува на течен природен гас.

Споредба со компримиран природен гас

Како алтернатива на течноста, густината на природниот гас исто така може да се зголеми со силно компресирање на гасот на собна температура - на пример до притисок од 20 до 25 MPa (= 200 до 250 бари). Ова го дава она што е познато како ЦНГ = компримиран природен гас. Во овој случај, потребен ви е контејнер што може да издржи голем притисок; од друга страна, нема потреба од топлинска изолација на резервоарот за гас за да се намали продирањето на топлината. Густината постигната преку компресија е многу помала од густината што е можна преку втечнување. Една предност е што енергијата потребна за компресија е значително помала од онаа за втечнување.

Трошоци за енергија за втечнување

Втечнување на гасот z. Б. во терминал за ЛНГ (види подолу) троши значителни количини на енергија - околу 10-25% од калориската вредност на природниот гас. Ова се должи на фактот дека гасот треба многу длабоко да се лади за втечнување и дека топлината на кондензацијата треба да се отстрани од него. Со машините за ладење потребни за ова може да се работи со дел од гасот или со електрична енергија од електричната мрежа.

Постојат различни методи на втечнување. Во класичниот каскаден циклус, природниот гас се лади во три последователни циклуси на ладење кои работат со пропан, етан и конечно метан. Нешто поедноставен процес што бара само една фаза пред ладење и уште еден циклус е нешто поинтензивен за енергија. Отпадната топлина од ладилниците обично се дава бескорисно на морската вода.

Треба да биде можно да се развијат подобрени процеси во иднина за кои е потребно нешто помалку од 10% од енергијата на гасот за втечнување.

Транспорт на течен природен гас

Гореспоменатата голема потрошувачка на енергија се прифаќа се почесто, бидејќи LNG може да се транспортира на долги растојанија, особено со големи специјални цистерни, така што транспортот повеќе не е врзан за цевководи. Потребната инфраструктура е комплексна, но може да се спроведе побрзо од долгите цевководи и овозможува пофлексибилен одговор на тесните грла за испорака, на пр. Б. низ политички кризи. На овој начин се постигнува поголема безбедност во снабдувањето.

Типичната рута за транспорт започнува со цевковод што го носи природниот гас под висок притисок во гасовита форма до посебен пристанишен објект (терминал за ТНГ). Таму се одвива втечнување и полнење на цистерни со течен гас (цистерни со LNG). Овие одат кон нивните дестинации и го растоваруваат течниот природен гас на другите терминали за LNG, каде што природниот гас обично се напојува назад во цевководната мрежа во гасовита форма.

Алтернатива на овој пристап е течен гас директно во транспортниот систем, на пример, на специјален брод во близина на платформа за транспортер на гас. Ова е особено интересно за производство на гас во оддалечени региони, каде што е тешко да се транспортира со цевковод.

Некои детали за синџирот на транспорт се подетално опишани подолу.

втечнување

За втечнување на гасот потребни се големи ладилни машини, кои често се управуваат со гасни турбини што горат дел од гасот. Потрошувачката на енергија е значителна (види погоре).

Транспорт во цистерни

Обично, течниот природен гас се транспортира на долги растојанија (честопати илјадници километри) во многу големи цистерни, кои често користат дел од гасот за свој погон. Капацитетите на ваквите танкери се често над 100 000 м 3, во некои случаи дури и над 250 000 м 3 (т.е. над 100 000 тони). Сепак, има и многу помали цистерни со LNG со капацитети на пр. Б. неколку стотици тони за внатрешна испорака и за крајбрежни патувања, на пример од големи пристаништа до помали пристаништа.

Во цистерни се користат различни LNG цистерни. Особено помалите бродови обично содржат неколку сферични резервоари со aид дебел неколку сантиметри направени од алуминиум, кои се вградени во бродот еден зад друг. Лесно се препознаваат однадвор. Од друга страна, поголемите модерни цистерни сè повеќе содржат огромни мембрански резервоари кои подобро го користат достапниот волумен, бидејќи едвај има празнини помеѓу одделни резервоари и тие се исто така многу помалку тешки. И во двата случаи, резервоарите мора да бидат обезбедени со ефективна топлинска изолација (ладна изолација) за да не продира премногу топлина однадвор, што имено придонесува за испарување на гасот. Двоен труп обезбедува простор за баластните резервоари, кои треба да се полнат со вода од баласт за да патува истоварениот брод. Протекувањето, што би било многу проблематично во однос на безбедноста, се спречува со комплексни безбедносни мерки.

Крстарењата на отворено море не смеат да се вршат со делумно исполнети резервоари, бидејќи течниот природен гас што се лае во нив би претставувало закана за стабилноста. Сепак, барем со сферични резервоари, можно е целосно да се наполнат некои резервоари, додека други целосно да се испразнат.

Бидејќи никогаш не може целосно да се спречи одредена количина на топлина однадвор да навлезе во многу студените резервоари, дел од гасот постојано испарува. Овој „гас што врие“ треба да се земе од резервоарот, во спротивно притисокот би се зголемил додека не се расипе wallидот на резервоарот. Ова не е проблем за време на патувањето, бидејќи е потребен гас за работа на погонските мотори на бродот и евентуално за напојување. Сè додека бродот е во пристаништето и тешко му треба гас, на пример, при истовар, гасот може да се испорача преку линија на пристанишниот објект што треба да се користи на друго место. Друга опција е реликфекција со употреба на машина за ладење. Ако сето ова не е можно, може да биде потребно палење или согорување во комора за согорување. (Ако дувате неизгорен гас не само што ќе биде штетно за климата, туку е и неприфатливо заради ризик од експлозија.) Во помалите бродови (на пр. Во внатрешниот брод), зовриениот гас може да изнесува повеќе од 0,1% од капацитетот на резервоарот дневно, во случај на големи бродови, од друга страна, значително помалку, бидејќи тие имаат поповолен однос на површината и волуменот.

Со модерна технологија на погон, потрошувачката на енергија на танкерот за време на транспортот е во редот од 1 до 2% на 1000 км (земајќи ги предвид празните патувања за враќање). Слична е на потрошувачката на енергија за работа на цевковод, со понатамошен развој на цистерната може да биде малку помала. Километарските трошоци за транспорт, од друга страна, се многу пониски отколку за гасоводот, кој е многу скап за изградба. Од ова станува јасно дека транспортот како LNG е најисплатлив за долги растојанија од неколку илјади километри.

Регасификација

Кога течен природен гас се спушта на таканаречен терминал LNG во пристаниште, тој обично треба да се претвори во гасовита форма и да се компресира во постројка за испарување за да може да се транспортира понатаму преку цевководи. Овој чекор е познат како рекасификација. Во некои случаи, сепак, ЛНГ се претоварува, на пример, во бариери или специјални цистерни за транспорт во близина.

За време на повторната активација, гасот мора да се снабдува со потребната топлина на испарување. Сепак, особено висока температура не е неопходна за ова, бидејќи точката на вриење на гасот е многу мала. Разменувачи на топлина кои се напојуваат со морска вода често се користат, затоа се користи бесплатна топлина во животната средина. При повторна класификација на самиот танкер, понекогаш наместо тоа се користи испарување на потопен пламен. Работата на постројка за испарување и компресија чини релативно малку енергија (од редослед од 1 до 2% од енергетската содржина на природниот гас). Се разбира дека би било поефикасно студот да се користи технички, на пример за ладење магацини. Сепак, честопати ќе биде тешко да се најде соодветно барање за ладење во непосредна близина на терминалот за LNG. Во принцип, студот може да се користи и за производство на електрична енергија, на пример со органски ранкински циклус заснован на метан.

Употреба во Германија и на други места

Германија досега го доби најголемиот дел од својот природен гас преку цевководи, на пр. Б. од Норвешка, Холандија и Русија. Досега, нема доволно капацитети на терминали за течен природен гас во пристаништата за да може да се добие значителен дел од природниот гас алтернативно како течен природен гас. Бидејќи ова е во секој случај поскапо, досега немаше причина да се гради толку многу скапа инфраструктура од поголем обем. Сепак, сега се размислува поинтензивно за да биде помалку зависен од снабдувањето со природен гас од Русија. Во ограничена мерка, исто така би било можно да се набави природен гас, кој се растоварува како течен природен гас во холандските и белгиските северноморски пристаништа (особено Ротердам и Зебриг) и оттаму се доставува до Германија преку конвенционалните цевководи. На пример, САД би сакале да продаваат течен природен гас добиен со фракциирање во европските земји, што ќе го направи снабдувањето со природен гас во Европа многу поштетно за климата отколку порано - главно заради загубите на метан за време на раздвојувањето и големата потрошувачка на енергија за течење и транспорт на гасот.

Земјите кои се многу далеку од производителите на гас (на пример, Јапонија) тешко имаат можност да добијат природен гас преку цевководи. Затоа, тие увезуваат многу природен гас во форма на течен природен гас.

Слично на тоа, голем број на земји-производители практично можат да извезуваат само природен гас во форма на течен природен гас. Еден пример е Нигерија. Сепак, најголемите капацитети за втечнување на природниот гас се наоѓаат на Блискиот исток; најголем светски производител на ЛНГ е Катар. Пред сè, извозот во Азија е практично само во форма на LNG.

Користете како гориво

Течен природен гас веќе се користи за напојување на цистерни со ТНГ на некои трговски бродови и крстаречки линии. Во иднина, тој исто така може сè почесто да се користи за придвижување на други бродови наместо тешка нафта, што е многу загадувачко. Ова може масовно да ја намали штетноста на климата и емисијата на токсични загадувачи од страна на бродовите.

За оваа конверзија, многу пристаништа треба да бидат опремени со соодветни бункери за течен природен гас. Овие може да се снабдат директно со цистерни со LNG. Оваа инфраструктура веќе се гради во северните германски пристаништа.

Во иднина, исто така е замислено да се користи LNG за напојување на големи авиони. Голема предност на авионот LNG е поголема гравиметриска енергетска густина на LNG во споредба со керозин; резервоарите може да бидат полесни, што заштедува гориво или го зголемува капацитетот за транспорт. Исто така, постојат значителни предности во однос на квалитетот на издувните гасови.

Додека издувните гасови се многу почисти кога се користи течен природен гас отколку со тешки мазут, постои ризик од сериозно оштетување на климата во случај значителни количини на гас да не изгорат во атмосферата. Од една страна, треба да се размислува за протекување што може да се случи кога гасот се пренесува на бродовите, на пример, и, од друга страна, метанот се лизга од моторите. Овој проблем мора внимателно да се следи за да се постигне климатска предност преку течен гас.

Користете за складирање

Во принцип, LNG е исто така опција за складирање на природен гас во компактна форма. Акумулаторот за притисок не е неопходен за ова, туку ефективна топлинска изолација. Заради големата потрошувачка на енергија за втечнување и целокупната висока техничка сложеност, складирањето на природен гас со конвенционални методи - на пример во подземни пештери или пори - обично треба да биде поповолно.

Прашања и коментари од читатели

Кога станува збор за квалитетот на издувните гасови, не смее да се заборават неизгорените органски соединенија што се формираат при согорување (CnHm) и секако содржината на јаглерод моноксид.

Друг аспект е значителната емисија на формалдехид (се сомнева дека е канцероген).

Би сакал да видам пристоен баланс на емисии еден ден, тогаш ТНГ ќе изгледа лошо.

Квалитетот на издувниот гас зависи, се разбира, од избраниот систем, но може да биде многу висок со природен гас. Претпоставувам дека повеќето горилници на природен гас не испуштаат скоро никакви неизгорени јаглеводороди и тешко дека јаглерод моноксид. Тешко дека има друго гориво што може да се согорува чисто како природниот гас со релативно малку технички напор.

Бидејќи приближно 25% од енергијата е потребна за втечнување на метанот и приближно 2% се таложи за време на неговата регасификација, о.е. Енергетска густина од 50 MJ/kg, само 36,5 MJ/kg ефикасно достапна како снабдувач на енергија - за разлика од горенаведената ефективна густина на енергија на маслото за греење со 42,6 MJ/kg.

За некои аспекти, на пр. Б. можниот опсег на возило, ова не е релевантно. Се разбира, тоа го прави за енергетска ефикасност.

Во последниве години, ЛНГ беше тестиран како извор на енергија за бродови, локомотиви и камиони. Во многу земји, ЛНГ е поевтин од дизелот. Зошто овие проекти не напредуваат или што спречува смена?

Опремување на бродови, на пример, веројатно не е можно - не само што ќе ви требаат целосно различни резервоари, исто така со ладење, безбедносни уреди, итн., Туку и доста различни мотори. Тука е и проблемот со инфраструктурата за полнење гориво. Предноста во однос на „чистото“ (без сулфур) дизел гориво веројатно не е толку голема што би ве чинело многу труд. (Забележете дека потрошувачката на енергија за втечнување повторно негира голем дел од предноста на СО2.) Најверојатно ова ќе работи за нови цистерни со ТНГ, кои потоа можат да работат и со ТНГ наместо со дизел.

Овде можете да предложите прашања и коментари за објавување и одговарање. Авторот на РП-Енерџи-Лексикон ќе одлучи за прифаќањето според одредени критериуми. Во суштина, поентата е дека материјата е од широк интерес.

Ако добиете помош тука, можеби ќе сакате да ја вратите услугата со донација со која го поддржувате понатамошниот развој на енергетскиот речник.

Заштита на податоци: Ве молиме, не внесувајте лични податоци тука. Во секој случај не би ги објавиле и наскоро би ги избришале. Погледнете ја и нашата политика за приватност.

Ако сакате личен фидбек или совет од авторот, пишете му преку е-пошта.

Со доставување давате согласност да ги објавите вашите записи овде во согласност со нашите правила.

Ако ви се допаѓа оваа веб-страница, ве молиме да ги известите и вашите пријатели и колеги - д. Б. преку социјалните медиуми со кликнување тука:

Овие копчиња за споделување се поставени на начин пријателски заштитен со податоци!

Код за врски на други веб-страници

Ако сакате да поставите врска до овој напис на друго место (на пример, на вашата веб-страница, социјални медиуми, форуми за дискусија или на Википедија), кодот може да го најдете тука. Таквите врски можат на пр. Б. бидат многу корисни за објаснување на зборовите.

HTML-врска до овој напис:

Со слика за преглед (видете го полето директно над ова):

Ако сметате дека е соодветно да ставите линк на Википедија, на пр. Б. под "== Веб-врски ==":

Водич за мувла и влага во просториите за живеење

Нашиот водич појаснува многу прашања:

Дали топлинската изолација го поттикнува растот на мувлата или му се спротивставува?
Материјалите пропустливи во дифузија стануваат сè подобри за спречување на мувла?
Колку е потребна вентилација?
Кои се предностите и недостатоците на системот за вентилација во споредба со вентилацијата на прозорецот?
Одвлажнувачите за воздух се средство за избор?
Како ги разјаснувате прашањата за одговорност во случај на штета?

Нашиот водич ги расчистува вообичаените недоразбирања. Се заснова на прецизно знаење и не е под влијание на продажните интереси.