2021-06-02 18:52:41
Что такое «Арктический каскад»? Рассказываем о первой в стране отечественной технологии сжижения газа, принадлежащей «НОВАТЭКу», на которой работает запущенная вчера 4-я линия «Ямал-СПГ». Ее мощность составляет всего 0,95 млн т в год (по сравнению с 5,5 млн т у каждой из трех других линий), и она нужна для «обкатки» новой технологии, на которой, скорее всего, будет работать весь «Обский СПГ» компании.
Для начала объясним как работает самая распространенная в отрасли технология сжижения - AP-C3MR. Ее применяют 80% СПГ-заводов в мире. Здесь двухступенчатая система охлаждения: сначала природный газ (ПГ) прогоняют через теплообменники с пропаном в качестве хладагента, потом через теплообменники, где используется смесь хладагентов (СХА). Эту смесь хладагентов тоже надо охлаждать, для чего опять таки используется пропан. То есть пропан охлаждает и сам газ в качестве хладагента, и СХА.
Проблема технологии AP-C3MR в том, что она разработана для экваториального климата и предполагает, что температура ПГ и СХА первоначально будет +45 градусов. Поэтому сначала их охлаждают до -34, для чего используется дорогостоящее оборудование и масса энергии. Для ПГ и СХА в Арктике эта процедура не нужна, т.к. из-за климата газ и хладагент там уже и так холодные. Однако, «НОВАТЭК» как и все применял на своих заводах AP-C3MR и параллельно постоянно думал, как бы удешевить сжижение с учетом холодного климата севера.
Так и появилась технология «Арктический каскад», которая, по заявлениям Михельсона,
снижает себестоимость производимого СПГ аж на 30%. В ее основе лежит другой хладагент - азот. И у него есть масса плюсов:
Во-первых, 70% атмосферного воздуха - это азот, поэтому его можно добыть везде без всякой скважины.
Во-вторых, стоимость сжижения азота очень низкая.
В-третьих, температура жидкого азота зависит от давления и легко может быть доведена до -196 градусов, делая его лучшим хладагентом.
Итак, как работает «Арктический каскад»:
Сначала очищенный от всяких механических примесей ПГ поступает в первый теплообменник, где
хладагентом служит не пропан, как в классической схеме, а прохладный воздух Ямала – его вполне достаточно, чтобы температура газа была снижена до +10 градусов.
Затем ПГ попадает в тот самый каскад теплообменников. Это второй этап, на котором
хладагентом выступает этан, а не этилен, как обычно. Фишка в том, что этилен на СПГ заводы завозят «со стороны», а этан «родной». Его отделяют от ПГ на этом же заводе, затем он поступает в отдельную камеру, где охлаждается с помощью уже знакомого нам азота и холодного воздуха. Потом этот обработанный этан поступает в теплообменник, где охлаждает ПГ до -84 градусов.
И наконец газ поступает на третий этап (или на второй каскад) где
в качестве хладагентов выступают азот и отпарной метан. Последний получают в итоге всей процедуры сжижения. Это остатки ПГ, которые ожижить не удалось и он возвращается на вторую часть каскада. На этом этапе ПГ охлаждается до -137 градусов. Потом с помощью сброса давления на 1,5 атмосферы еще до -157 градусов, что называется эффектом Джоуля-Томсона.
В итоге получается тот же СПГ, но без всяких сложных хладагентов, только прохладный атмосферный воздух, этан и азот. Если на Ямале вдруг резко потеплеет, то вместо воздуха используют холодную морскую воду Ледовитого океана. Вместо отдельных компрессоров для каждого цикла разработчики предлагают использовать единый газотурбинный двигатель и мультипликатор, потому расчетные энергетические затраты по технологии «Арктический каскад» должны составить около 220 кВт на 1 тонну СПГ вместо 250-260 кВт на тонну в существующих технологиях.
И все это чудо еще и
со 100% локализацией.
3.4K views15:52
Д
