07:59 22 Сентября 2020
Прямой эфир
  • USD1.1787
  • RUB89.9825
    Колумнисты
    Получить короткую ссылку
    6356141

    Первый в России завод по крупнотоннажному сжижению природного газа был построен на Сахалине и начал работу в 2009 году, и с этого момента считается, что Россия вошла в мировой рынок СПГ

    Но этот рынок очень непрост, в нем есть целый ряд сегментов, и пока нельзя утверждать, что наша промышленность, наши энергетические и машиностроительные компании полностью эти сегменты освоили. Мне кажется, стоит внимательнее присмотреться к "архитектуре" этого рынка, чтобы проанализировать, что уже удалось достичь, а какие проблемы еще только предстоит решать.

    СПГ – газ, который превращен в жидкость

    Для начала просто напомню, что такое СПГ – это обычный природный газ, приведенный в состояние жидкости методом охлаждения его до минус 160 градусов. Вот только обычный природный газ всегда представляет собой целый "коктейль" газов, в его состав входят этан, метан, пропан, бутан и целый ряд примесей – в зависимости от конкретного месторождения. Часть этих газов переходят в жидкое состояние при более высоких температурах, и при дальнейшем охлаждении вполне способна превратиться в лед. Такая перспектива – риск того, что выйдет из строя все оборудование технологической линии, поэтому газ, поступающий из скважин, приходится разделять (сепарировать) на отдельные фракции и удалять все, что может помешать технологическим процессам.

    В результате СПГ на 95 процентов и более состоит из метана, из примесей в нем может присутствовать только азот. Важный момент, к которому еще будем возвращаться – в составе СПГ практически полностью отсутствует сера. Напомню, что именно по процентному содержанию серы разделяют на сорта нефть, что именно сера является наиболее экологически вредным химическим элементов в составе выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. В составе СПГ серы нет – следовательно, его использование в качестве моторного топлива экологически в разы менее вредно, чем любое использование мазута, дизельного топлива и или бензина.

    Это касается не только городского транспорта и даже не только тяжелые грузовики, везущих свои грузы на дальние расстояния: самые мощные двигатели внутреннего сгорания работают установлены на поездах и морских судах. Отсюда еще одно очевидное следствие: если мы всерьез намерены бороться за улучшение состояния окружающей среды, логично начинать борьбу на самых опасных участках.
    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ
    © Sputnik / Екатерина Штукина
    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ

    Этапы производства СПГ

    Теперь при помощи все той же логики рассуждаем, как выглядят этапы производства СПГ. Газ нужно добыть из подземных месторождений, транспортировать его к заводу, провести необходимую подготовку и отправить на сами технологические линии, чтобы довести до жидкого состояния. Вся подготовка проведена, процесс пошел – а каким образом заливать СПГ в емкости танкеров? Непосредственно с финальной участка сжижения протягиваем шланг и включаем насос? Не получится – в любом производстве есть технологические перерывы, да и заправка танков (емкостей) газовоза таким способом превратилась бы в тотальное нарушение всех правил техники безопасности. Оптимальный вариант – готовую продукцию сливать в емкости, из которых в дальнейшем и переливать в танкеры, тогда вопросы логистики и производства уже никак не будут зависеть друг от друга. Затем – загрузка СПГ в танкеры, морская транспортировка и доставка потребителю на его приемный терминал. Затем – перегрузка СПГ из танкеров в приемные терминалы, хранение, регазификация и поставка через газораспределительные сети конечным потребителям.

    И тут тоже не без проблем – далеко не всегда условия этого этапа оказываются настолько комфортными, как, к примеру, в Калининградской области, где подземное хранилище газа (ПХГ) "Газпрому" удалось построить в нескольких километрах от береговой линии. Если геология не позволяет организовать ПХГ в непосредственной близости от приемного терминала, то регазифицировать весь прибывший на него объем СПГ не будет возможности – значит, придется строить криогенные емкости для хранения. Криогенные – это те, которые выдерживают температуру хранимой жидкости в ее минус 162 градуса, то есть требования к материалу, из которого выполнена такая емкость, весьма жесткие. И, разумеется, требуется еще и мощная система теплоизоляции – СПГ не должен испаряться, если на улице летняя жара.

    Уверенная поступь локализации СПГ-оборудования

    Вот теперь давайте смотреть, что из всего этого в России уже освоено, а что нет. Добыча природного газа, его подготовка к транспортировке по трубопроводам – тут вопросов нет, все в порядке (ну, или почти все, но об этом не в этот раз). Дальше уже менее оптимистично, поскольку и на "Сахалине – 2", и на "Ямал СПГ" технологические линии построены по зарубежным технологиям. Причины – исторические, во времена СССР не было у нас никакой нужды заниматься СПГ, вот и нет собственных технологий. Локализация производства в России компонентов технологических линий идет по нарастающей.

    В 2019 году "ЗиО-Подольск" стал третьим по счету предприятием в мире, освоившим производство витых теплообменников – кроме России, на это способны только Германия и США. В 2020 году "Атомэнергомаш" (холдинг, в состав которого входит "ЗиО-Подольск") выпустил первый в России криогенный насос для перекачки СПГ из заводских резервуаров в танкеры, и это тоже очень серьезно – насос ведь располагается внутри резервуара, то есть "живет и работает" он при тех самых минус 162 градусах Цельсия.

    В настоящее время на "Ямал СПГ" продолжается монтаж четвертой технологической линии, и вот она будет уже нашей, российской – патент на технологию "Арктический каскад" НОВАТЭК получил в 2017 году. Но и тут есть нюанс: "Арктический каскад" будет иметь мощность производства в 950 тысяч тонн СПГ в год, то есть это технология среднетоннажного сжижения – к таковым относятся технологии, производительность которых менее миллиона тонн в год.

    Для того чтобы стать крупнотоннажной технологией, "Арктическому каскаду" не хватает наших, российских, газовых турбин большой мощности, разработка которых находится на финальных этапах на ОДК, входящей в состав Ростеха, и на "Силовых машинах". Так что этих турбин ждут не только энергетики, чтобы сделать в наших домах "тепло и светло", но и суровые газовых дел мастера, которым эти турбины нужны для того, чтобы сделать "очень холодно", причем в больших объемах. Дождемся и будем праздновать оглушительный триумф?

    Мороз и стужа - ценный ресурс Арктики

    Триумф будет, но не оглушительный – само название "Арктический каскад" подразумевает, в каких климатических условиях будет использоваться эта технология. Для проекта "Газпрома", который планирует организовать производство СПГ в Ленинградской области, "Арктический каскад" не подходит – для первой ступени каскада охлаждения природного газа наши технологи используют потрясающий, совершенно бесплатный ресурс, которого в нашей Арктике просто неисчерпаемое количество – окружающий завод воздух.

    Да, именно так: лютые морозы Ямала являются предметом не менее лютой зависти всех газовых компаний всех прочих стран, поскольку, к примеру, Катар и Алжир вынуждены охлаждать свой газ с начальной температуры в плюс 35 градусов и выше, что стоит немалых денег: хладагент приготовь, циркуляцию его в теплообменнике обеспечь, испариться на жаре не дай. На Ямале вместо этого, грубо говоря, "открывают форточку" - выше плюс восьми-десяти градусов температура в районе Сабетты не поднимается даже в самое знойное лето.

    На случай климатического феномена есть еще один ресурс, и снова бесплатный – вода Обской губы, которая и до нуля-то не всегда поднимается (морская вода – соленая, замерзает при температуре около минус двух по Цельсию), а шланги с ней не испугают и не смутят отдыхающих на местных пляжах. А вот в Ленинградской области у нас технические проблемы: нет тут 50-градусных морозов месяцев в году, что, конечно, очень обидно – жители Петербурга и области наверняка из-за этого очень сильно переживают. С другой-то стороны – а кому сейчас легко. Так что у "Газпрома" с его планами в Усть-Луге только два выхода: либо в срочном порядке разрабатывать собственную новую технологию, либо снова прибегать к помощи иностранных партнеров.

    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ
    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ

    "Банка сгущенки" снаружи и изнутри

    Но "роднит" с НОВАТЭКом "Газпром" проблема резервуаров для хранения СПГ, которые необходимы заводам – в России их пока не умеют производить. Витые теплообменники, криогенные насосы, собственная технология сжижения – пожалуйста, а криогенную емкость пока что – никак. Почему? Уверен, что многие из вас, уважаемые читатели, видели, как выглядят эти резервуары на "Ямал СПГ" - уж очень талантливы оказались дизайнеры, придумавшие такое.

    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ
    Завод по производству сжиженного природного газа Ямал СПГ

    Высота резервуара составляет 43 метра, диаметр – 84 метра, толщина стен цилиндра – 80 сантиметров. Конечный результат выглядит отлично. Но в действительности мы не видим реального устройства, которое очень непростое.

    Между внутренней и внешней обечайками – стена из предварительно напряженного бетона, с которым у нас работает Росатом, который и подбирал для завода предприятия, способные справиться с такой работой. Во время проектирования выяснилось, что в России могут все, а вот внутреннюю обечайку – нет.

    Проблема не в сплаве, а в том, что ширина колец, из которых состоит эта обечайка – шесть метров, а ни на одном металлургическом предприятии прокатного стана такого размера нет, поскольку потребностей таких никогда не было. Создать стан такой ширины можно, но тут же возникнет вопрос с его окупаемостью – в России все еще не строят крупные резервуары для хранения СПГ каждый год по несколько штук, а больше никому листы металла такой ширины не требуются.

    Как и когда будет решена проблема с заводскими резервуарами хранения СПГ – время покажет, а сейчас просто зафиксируем, что промышленность России способна уверенно справиться с материалами для внешней и внутренней обечаек, если не требуется слишком большой геометрический размер, нет никаких проблем и с теплоизоляционными материалами.

    И это – хорошо, поскольку размеры танкеров-газовозов куда как скромнее, чем размеры заводских резервуаров, а именно система хранения СПГ, собственно, и делает грузовое судно танкером-газовозом. Вот только бетона между внутренней и внешней обечайками на судах быть не может – вес, знаете ли, великоват. Потому и учат специалисты судостроительного комплекса "Звезда" в свободное от основной работы французский язык – для удобства общения с очень важными и очень нужными гостями.

    Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.

    Теги:
    СПГ, поставки СПГ, Россия, "Ямал СПГ"
    Загрузка...


    Главные темы

    Орбита Sputnik