Sıvılaşdırılmış təbii qazın qaynadılması prosesi

Qazın maye halda təchizat zəncirinin son addımı

Mayeləşdirilmiş təbii qaz xüsusi hazırlanmış gəmilərdə -162°C temperaturda kriogenik rezervuarlarda saxlanaraq okeanlar üzrə minlərlə mil məsafə qət edir. Lakin təbii qaz istehlakçılarının əksəriyyəti maye deyil, qaz yandırır. Mayeləşdirilmiş təbii qaz gəmisindən yanma ucuna qədər bir yerlərdə bu maye yenidən buxar halına çevrilməlidir. Bu proses regazifikasiya prosesidir və mayeləşdirilmiş təbii qazın təchizat zəncirində son kritik addımdır.

Miqyas təsirli olur. Tək böyük regazifikasiya terminalı gündə 1 milyard kub futdan çox təbii qaz emal edə bilər — bu, bir neçə milyon evi təmin etmək üçün kifayət edər. Avadanlıqlar böyükdür, termodinamik tələblər yüksəkdir və iqtisadi risklər böyükdür. Regazifikasiya terminalında hər bir saatlıq dayanma operatora itirilmiş gücləndirmə haqqı olaraq yüzlərlə min dollar xərc yaradır.

Əsas proses: Mayedən qaza

Regazifikasiya prosesi özü ilə konseptual olaraq sadədir, lakin əməliyyat cəhətdən mürəkkəbdir. Qaynar maye qaz (LNG) terminala təxminən -162°C temperaturda və atmosfer təzyiqinə yaxın şəkildə çatır. Onu boru kəməri üçün uyğun qaza çevirmək üçün operatorun iki şey etməsi lazımdır: təzyiqi artırmaq və istilik vermək .

Əvvəlcə təzyiq artırılır. LNG saxlama rezervuarlarından bir sıra nasoslar vasitəsilə pompalanır — əvvəlcə əsas kriojen nasosları qidalayan aşağı təzyiqli nasoslar, sonra təzyiqi boru kəməri səviyyəsinə, adətən 80–100 bar aralığında, yüksəldən yüksək təzyiqli nasoslar bu təzyiqlərdə LNG soyuq qaldığı müddətcə maye halında qalır. Kriojen temperaturda LNG-nin pompalanması xüsusi avadanlıq tələb edir: nasoslar soyuq qalması üçün mayenin içində yerləşdirilir və möhürlər həm ekstremal soyuqluğa, həm də yüksək təzyiqə davam gətirməlidir.

İstilik ikinci növbədə verilir. Yüksək təzyiqli LNG buxarlandırıcıdan keçir və təxminən 5–10°C-yə qədər isidilir ki, bu da onu yenidən qaza çevirir sonra qaz ölçmə stansiyasından, qoxu verilməsi (tələb olunarsa) və ötürülmə magistral borusuna daxil olur.

Buxarlandırıcı texnologiyalar: Terminalın ürəyi

Buxarlandırıcı regazifikasiya terminalında ən vacib avadanlıqdır. Bazarı üç əsas texnologiya idarə edir; hər biri fərqli iş rejimlərinə malikdir.

Açıq raf buxarlandırıcılar (ORV) i̇stilik mənbəyi kimi dəniz suundan istifadə edirlər. Dəniz suyu yüksək təzyiqli MAYD (maye doğranmış qaz) daşınan kanallı boruların üzərindən pompalanır. Su MAYD-ni qızdırır və o buxarlanaraq qaz halına keçir və borulardan çıxır. ORV-lər sadə, etibarlıdır və dəniz suunun pulsuz olması səbəbilə aşağı işçilik xərclərinə malikdir. Onların əks tərəfi nədir? Onlar böyük dəniz suu qəbulu və buraxılması tələb edir ki, bu da ekoloji icazələrlə bağlı problemlər yaradır. Həmçinin onlar yalnız dəniz suunun temperaturu kifayət qədər yüksək olduğu yerlərdə — adətən 5 °C-dən yuxarı — işləyir.

Dərinlikdə yanma ilə buxarlandırıcılar (SCV) təbii qazın bir hissəsini yanmaqla istilik əldə etmək və bu istiliyi su banyosu vasitəsilə MAY (maye axşam qazı) ilə ötürmək. SCV-lər kompakt olub, istənilən iqlim şəraitində işləyə bilər — onlar dəniz suyunun temperaturundan asılı deyillər. Əks tərəfi isə yanacaq sərfidir: SCV-lər buxarlaşdırdıqları qazın təqribən 1,5–2 % -ni yanıdır. Bu, satılmayan məhsuldur.

Orta maye buxarlandırıcılar (IFV) i̇stilik köçürməsi üçün adətən propan və ya qlikol-su qarışığı kimi orta istilik daşıyıcısı istifadə edərək istiliyi mənbədən (dəniz suyu və ya yanma) MAY-a ötürürlər. Bu, işlətmənin esnekliyini təmin edir və MAY-ı istilik mənbəsi ilə birbaşa təmasdan qoruyur, lakin sistemə mürəkkəblik və əlavə xərclər əlavə edir.

Yüzen Saxlama və Qaytarıb Qazlaşdırma Qurğularının Yüksəlişi

Bütün qaytarıb qazlaşdırma əməliyyatları quru üzərində aparılmır. Yüzen Saxlama və Qaytarıb Qazlaşdırma Qurğuları (FSRU) son on ildə MAY qazının idxal bazarını dəyişdirib . FSRU əslində gəmi üzərində tikilmiş qaytarıb qazlaşdırma terminalıdır — MAY saxlama tankları, buxarlandırıcılar və qaz ixrac sistemi hamısı yüzen gövdə üzərində yerləşir .

Rəqəmlər hekayəni danışır. 2023-cü ilin sonunda ümumilikdə 51 FSRU qurğu fəaliyyət göstərir, bu da 2020-ci ildəki 30 sayından 70% artımdır . Ümumdünya FSRU bazarının dəyəri 2024-cü ildə 903 milyon ABŞ dolları təşkil edib və 2033-cü ilə qədər 1,78 milyard ABŞ dollarına çatması proqnozlaşdırılır .

Nə böyüklüyü sürətləndirir? Sürət və xərclər. Ənənəvi quru üzərində qaytarıb qazlaşdırma terminalı layihələndirmə və tikinti üçün beş-dörd il vaxt tələb edir. FSRU isə 18–24 ay ərzində istismara hazır olur almaniyada 2022-ci ildə qeyd olunan təcrübə bunun aydın nümunəsidir: Rusiya boru kəmərindən gələn təbii qazın verilməsinin dayandırılmasından sonra ölkə 18 ay ərzində beş FSRU (üzən LNG qəbul terminalı) təchiz etmiş və quru üzərində terminal tikintisinin çoxillik müddətini qarşısını almışdır. .

FSRU-ların da çatışmazlıqları vardır. Onların istismarı quru üzərindəki terminala nisbətən daha bahalıdır – hərəkət üçün yanacaq sərfi və gəminin texniki xidmətinin dəyəri cəmi yüksək olur. Bundan əlavə, onların saxlama tutumu böyük quru rezervuarlarına nisbətən məhduddur. Lakin LNG-ni tezliklə tələb edən bazarlar üçün və ya torpaq ehtiyatının az olduğu və ya siyasi cəhətdən əldə edilməsi çətin olan bölgələrdə FSRU-lar tez-tez yeganə praktik həll yoludur.

Soyuq enerjinin bərpası: İstifadə edilməyən imkan

Bunu kifayət qədər müzakirə etmirlər: Maye təbii qaz (LNG) əsasında mayeləşdirmə zavodunda ona verilən böyük miqdarda "soyuq enerji" – yəni soyutma potensialı – mövcuddur. LNG buxarlaşdıqda bu soyuq enerji adətən dəniz suyuna və ya atmosferə itirilir. Lakin belə olmağı da vacib deyil.

Dünyanın bir neçə terminalı bu soyuq enerjini başqa məqsədlər üçün istifadə etməyə başlayıb. Yaponiyada, burada QTL idxalı çox böyükdür, soyuq enerji havanı ayırma (maye oksigen və azot almaq) üçün, aşağı temperaturlu CO₂ tutma üçün və hətta məlumat mərkəzlərinin soyudulması üçün istifadə olunur. İqtisadi cəhətdən bu çox sərfəlidir: QTL-dəki soyuq enerjinin dəyəri yerli elektrik qiyməti və tətbiq sahəsindən asılı olaraq 1 MMBtu üçün təxminən 2–5 ABŞ dollarıdır.

Çətinlik inteqrasiyada yatır. Soyuk enerjinin istifadəsi ya soyuğu istifadə edə biləcək yaxın sənaye istifadəçisini, ya da temperatur fərqini elektrik enerjisinə çevirmək üçün enerji istehsal sistemi tələb edir. Hər bir terminalın belə imkanı yoxdur. Lakin bu imkana malik olan terminalar üçün soyuq enerjinin istifadəsi terminalın əməliyyat xərclərinin əhəmiyyətli hissəsini kompensasiya edə bilər.

Əməliyyat riskləri və etibarlılıq nəzərdə tutulması

Qaytarılmış qazlaşdırma terminaları yüksək etibarlılıq tələb edən obyektlərdir — belə olmalıdırlar. Şəbəkənin qaza ehtiyacı olduğu zaman qaz təmin edə bilməyən terminal yalnız maliyyə cəzaları ilə yox, habelə tənzimləyici nəzarət və reputasiya zərəri ilə də üzləşir.

Ən böyük əməliyyat riski buxarlandırıcının donmasıdır. Əgər maye təbii qaz (MTQ) axını istilik daxilolmasına çox çoxdursa, buxarlandırıcı buzla örtülə bilər, istilik keçirilməsi azalır və borular tamamilə tıxana bilər. Operatorlar bu riski MTQ axın sürətini idarə edərək, buxarlandırıcının çıxış temperaturunu izləyərək və bəzi hallarda buzlanmaya qarşı əlavələrdən istifadə edərək nəzarət edirlər.

Başqa bir risk isə termiki zərbədir. -162°C-dən 5°C-ə gedən temperatur dəyişikliyi boru kəmərlərində və avadanlıqlarda əhəmiyyətli termiki gərginlik yaradır. Doğru istiləşdirmə və soyutma prosedurları çox vacibdir. İspaniyada yerləşən bir terminal bu dərsi belə öyrəndi: işə salınma zamanı soyuq MTQ borusu çox sürətlə açıldı və fərqli termiki genişlənmə səbəbindən borunun dayanacağı qırıldı. Təmir işləri iki həftə çəkdi və 1 milyon dollardan artıq başa gəldi.

Qoşulma Keyfiyyətinin Son Nöqtə Etibarlılığındakı Rolu

Reqazifikasiya terminalındakı avadanlıqlar ekstremal şəraitdə işləyir — bir tərəfdə kriogen temperaturlar, digər tərəfdə yüksək təzyiq və işə salınma və dayandırılma zamanı sürətli temperatur dəyişiklikləri. Bu, hər hansı bir avadanlığın işləməsi üçün çox tələbkar mühitdir və qoşulma keyfiyyəti çox əhəmiyyətlidir.

Kriogen boruların yaxşı qaynaq edilməməsi sərt qırılmaya səbəb ola bilər. Soyuducu borularda yetərsiz izolyasiya buz əmələ gəlməsinə və korroziyaya səbəb ola bilər. Düzgün quraşdırılmamış avtomatika sistemləri yanlış göstəricilər verə bilər ki, bu da operatorların yanlış qərarlar qəbul etməsinə səbəb olar. Bu, yalnız nəzəri narahatlıq deyil — bunlar sahədə müşahidə olunur və pul dəyəri daşıyır.

Layihə sahibləri və operatorlar üçün kriogen və yüksək təzyiqli tətbiqlərdə dərin təcrübəyə malik bir istehsalçı ilə əməkdaşlıq bu riskləri azaldır. Qaz emalı dəyər zəncirində keyfiyyətli istehsal və sərt sınaqlarla tanınan GreenFir kimi şirkətlər eyni standartı regazifikasiya avadanlığına da gətirirlər. Buxarlandırıcılar işə salınmağa hazır vəziyyətdə sahəyə çatdıqda, boru kəmərləri isə sızdırmazlıq olmadan təzyiqi davam etdirə biləndə terminallar plan üzrə işə salınır və ən vacib anlarda fasiləsiz işləyir.