Что такое СПГ, как его получают и где используют

Как говорил знаменитый фантаст Артур Кларк, развитая технология неотличима от магии. СПГ — отличный пример современной техномагии. Природный газ превращают в жидкость, что упрощает транспортировку и повышает эффективность применения «голубого топлива».

• Вопросы и ответы
• Каким образом газ делают жидким
• Куда и как отправляют СПГ
• Основные сферы применения
• Преимущества СПГ как моторного топлива
• Детский вопрос про СПГ и зажигалку
• Краткая история и перспективы

Вопросы и ответы

Сжиженный природный газ — это метан, который обрабатывают по специальной технологии, в результате чего он из естественного газообразного состояния переходит в жидкое. Одновременно его объем уменьшается в сотни раз.

Чем СПГ отличается от обычного газа?

Тем, что он в буквальном смысле слова жидкий. То есть СПГ — уже не газ как таковой, а жидкость, которую удобнее перемещать.

Где используется сжиженный природный газ?

СПГ используют для производства тепла. С его помощью отапливают обычные здания и промышленные объекты. Также СПГ применяется в качестве моторного топлива, им заправляют морские суда и поезда.

Каковы основные преимущества СПГ по сравнению с другими типами топлива?

СПГ экономичен, прост в транспортировке, более эффективен, чем бензин, и дает меньше вредных выбросов в атмосферу, чем уголь или нефть. То есть он экологичнее и безопаснее обычного газа.

Какие есть ограничения на применение СПГ?

Основное — серьезные расходы на строительство специальной инфраструктуры для создания, хранения и перевозки СПГ.

Каковы перспективы жидкого газа?

Рынок активно развивается, его основные игроки — Австралия, США, Катар. Россия входит в первую десятку. 

По прогнозам экспертов, в ближайшие годы отрасль продолжит расти — доля СПГ в энергетическом балансе промышленно развитых стран увеличится.

Каким образом газ делают жидким

Начнем с того, что это действительно сложный технологический процесс, над его разработкой не один год бились ведущие ученые.

Итак, чтобы сделать газ жидким, его:

1. По трубам доставляют на специальный комплекс по сжижению.
2. Фильтруют от посторонних примесей.
3. Отправляют в блок дополнительной очистки.
4. Загоняют в компрессор и сжимают под давлением около 250 бар.
5. Перетаскивают в криогенную установку, где охлаждают примерно до минус 162°C.

Вуаля: сжатый и охлажденный газ становится жидкостью!

Интересный факт: из школьной физики мы помним, что при замораживании жидкость расширяется. С газом все наоборот. Объем СПГ «на выходе» сокращается примерно в 600 раз по сравнению с тем, что было «на входе».

Это примерно как обычная рассыпчатая пудра и компакт-блок. Или как обычная лапша и спрессованная «быстрорастворимая».

Комплексы по сжижению газа — это огромные промышленные предприятия, на которых работают тысячи человек. И сам процесс превращения газа в жидкость включает целую кучу дополнительных, но очень важных стадий. Например, возврат части газа обратно в газопровод или его пропуск на специальные турбины, энергия которых затем используется внутри самого предприятия.

Куда и как отправляют СПГ

Когда природный газ стал жидким, его доставляют потребителям. Как правило, для этого используют специальные суда — СПГ-танкеры.

Жидкий газ с завода переправляют по трубам на специальный терминал в порту. Там его закачивают на танкеры, отвозят в порт назначения и выкачивают в приемный терминал. Затем СПГ превращают обратно в обычный газ и по трубопроводам запускают конечным потребителям. 

Сейчас для приема и регазификации стали применять плавучие установки — они удобнее и экономичнее прибрежных терминалов.

Основные потребители СПГ:

• Китай,
• Япония,
• Южная Корея,
• Индия.

Скорее всего, в ближайшие годы этот список значительно расширится. В основном СПГ используют страны с крепкой промышленностью, но неудачной для создания трубопроводной инфраструктуры локацией. Проще говоря, тянуть трубу, например, в Японию — крайне невыгодно. Куда проще завезти газ на танкере.

Преимущества морской перевозки СПГ:

1. Отвезти газ можно в любую точку мира, ограничений фактически нет.
2. Такая транспортировка в разы безопаснее трубопровода.
3. Это дешевле, поэтому для конечного потребителя цена будет ниже.

Кроме того, строительство СПГ-танкеров — отдельный вид технологического искусства, что также положительно отражается на экономике.

Основные сферы применения

Жидкий газ — альтернатива традиционным видам топлива. Он более эффективен, безопасен и экологичен.

Где используется природный сжиженный газ:

1. В энергетике. Для производства электроэнергии.
2. В транспорте. Как топливо для автомобилей, грузовиков и кораблей.
3. В промышленности. Как сырье для химических производств и источник энергии для промышленных процессов.
4. В быту. Для отопления домов, нагрева воды.
5. В автономных энергосистемах в труднодоступных регионах.

В будущем ученые с помощью жидкого газа планируют создавать холод в определенных отраслях промышленности и генерировать электроэнергию за счет перепада давления при производстве СПГ и регазификации.

Преимущества СПГ как моторного топлива

Когда-то предупреждение, что автомобиль работает «на газу», было чем-то удивительным. Сейчас это обычная практика, хотя речь обычно идет о КПГ (компримированном природном газе).

Но все чаще начинают использовать и СПГ, который более выгоден и по целому ряду характеристик значительно превосходит бензин.

Октановое число СПГ варьируется от 110 до 120. У бензина оно заметно ниже. Например, у обычного — 92–95, у «премиум» — 98, у бензина высокой очистки для гоночных машин — около 100. Как видим, октановое число СПГ при любых раскладах выше, что делает газ более устойчивым к детонации.

Немаловажно, что СПГ — один из самых чистых видов топлива. Он дает гораздо меньше вредных выбросов в атмосферу, если сравнивать с бензином или дизелем. В свете последних экологических трендов это становится серьезной «заявкой на медаль».

Плюсы СПГ как топлива:

1. Экономичность. Снижает общий расход топлива и позволяет сэкономить на заправке.
2. Экологичность. Меньше примесей — меньше «выхлопа».
3. Эффективность. СПГ относится к двигателю «мягче», чем бензин или дизель.

Думаете купить автомобиль? Совкомбанк предлагает автокредиты на выгодных условиях на новые и подержанные машины. Заполните онлайн-заявку прямо сейчас, рассчитайте ежемесячный платеж, получите необходимую сумму и садитесь за руль автомобиля мечты!

Детский вопрос про СПГ и зажигалку

Давно известно, что дети умеют задавать вопросы, после которых «зависают» даже взрослые с учеными степенями. 

Когда я писала этот текст, моя маленькая племянница заинтересовалась темой и задала вопрос: «А в зажигалках тоже жидкий газ? Он же плещется!»

А действительно, задумалась я. СПГ и газ в бытовых зажигалках — одно и то же или нет?

На самом деле, нет. СПГ — это метан, который максимально очистили от примесей, сдавили, охладили и сделали жидким. Газ в зажигалках — средне очищенная бюджетная смесь пропана и бутана.

И ее не охлаждали. А жидкая она, потому что находится в герметично закрытой емкости под очень высоким давлением. Из-за этого расстояние между молекулами уменьшается, газообразное состояние сменяется жидким.

Когда мы чиркаем зажигалкой, открывая клапан резервуара, газовая жидкость устремляется на свободу, молекулярные расстояния снова удлиняются, и она превращается обратно в «газовый» газ.

Краткая история и перспективы

Пройдемся только по основным «вехам». Первые наработки по сжижению газа относятся еще к XVIII веку. 

Тогда физику Ван Маруму совершенно случайно удалось в лаборатории превратить аммиак в жидкость. Результат удивил, но бурных эмоций не вызвал.

В первой половине XIX века будущая звезда науки Майкл Фарадей совершил революционное открытие: сжижать газ можно за счет высокого давления и низкой температуры. До конца века физики продолжали экспериментировать и изучать свойства разных газов и их способность превращаться в жидкость.

В начале ХХ века построили первый завод по сжижению газа, но работал он экспериментально, а не в промышленных масштабах.

Точкой отсчета «эры СПГ» считается 1941 год, когда в США заработал первый коммерческий комплекс СПГ. Первый СПГ-танкер появился в конце 1950-х годов.

Сегодня СПГ — важная часть мировой экономики. Рынок неуклонно развивается, и, скорее всего, в ближайшее десятилетие эта отрасль будет только прогрессировать.