СГУ — сжиженный природный газ¶

Сжиженный природный газ (СГУ) — природный газ, охлаждённый до −162 °C и переведённый в жидкое состояние, что позволяет хранить и транспортировать его в цистернах и газовозах при атмосферном давлении. Объём сжиженного газа примерно в 600 раз меньше объёма того же количества газа в газообразном состоянии, что делает СГУ одним из наиболее экономичных способов морской транспортировки природного газа на большие расстояния. Основу СГУ составляет метан (CH₄), доля которого обычно превышает 85 %, а также этан, пропан, бутан и другие углеводороды.

¶Состав и свойства

Природный газ перед сжижением проходит очистку от примесей: воды, сероводорода, углекислого газа и ртути. Остаточное содержание воды в СГУ не должно превышать 50 ppm, так как при низких температурах вода образует гидраты и лёд, способные заблокировать оборудование. Сероводород и ртуть удаляются из-за их коррозионной активности.

Типичный состав СГУ:

Плотность СГУ при −162 °C составляет около 430–470 кг/м³, что примерно вдвое меньше плотности воды. Удельная теплота сгорания метана — около 50 МДж/кг, что выше, чем у большинства видов мазута и угля, что делает СГУ привлекательным топливом для судов и электростанций.

¶Технология сжижения

Промышленное сжижение природного газа основано на цикле Клауза — процессе охлаждения газа до температуры кипения метана при атмосферном давлении. Существует несколько технологических схем:

• Каскадный процесс — последовательное охлаждение газа хладагентами (пропан, этилен, метан). Наиболее энергоёмок, применяется редко.
• Пропановый предохладитель — газ предварительно охлаждается пропаном, затем проходит основное охлаждение в цикле с использованием азота и метана. Наиболее распространённая схема на современных заводах.
• Турбодетандерный процесс — газ расширяется в турбодетандерах, что позволяет частично рекуперировать энергию и снизить энергопотребление.

Энергоёмкость сжижения составляет 250–350 кВт·ч на тонну СГУ, что требует от завода собственной генерирующей мощности, часто работающей на попутном газе.

¶Хранение и транспортировка

СГУ хранят в криогенных резервуарах с двойными стенками и вакуумной изоляцией. На газовозах используются сферические или цилиндрические резервуары, рассчитанные на давление около 0,25 МПа. При длительном хранении часть газа испаряется (так называемый кипящий газ, boil-off), и её либо сжигают, либо возвращают в систему через компрессоры.

Транспортировка СГУ осуществляется газовозами вместимостью от 140 000 до 174 000 м³. Крупнейшие современные суда класса Q-Flex и Q-Max (строительство которых началось в 2000-х годах) способны перевозить до 266 000 м³ СГУ. Средняя дальность морской перевозки СГУ — от 3000 до 15 000 км, что делает её рентабельной по сравнению с трубопроводной транспортировкой на расстояниях свыше 3000–4000 км.

¶Применение

СГУ используется в трёх основных направлениях:

1. Электроэнергетика. Газовые электростанции на СГУ работают в Японии, Южной Корее, Испании, Италии и ряде других стран, не имеющих трубопроводного газа. КПД современных ГТЭС на СГУ достигает 62 %.
2. Промышленность и ЖКХ. Сжиженный газ применяется как сырьё для нефтехимии (производство полиэтилена, пропилена) и как топливо для металлургических и стекольных производств.
3. Транспорт. СГУ используется как моторное топливо для судов, грузовиков и автобусов. В России сжиженный природный газ применяется на газомоторном транспорте, а также в качестве топлива для железнодорожных локомотивов.

¶СГУ в России

Россия входит в число крупнейших производителей СГУ. Ключевые проекты:

• «Сахалин-2» — первый в России завод по сжижению природного газа, запущен в 2009 году в Приморском районе Сахалинской области. Проектная мощность — около 9,6 млн тонн СГУ в год.
• «Ямал СПГ» — крупнейший завод в России, расположен в посёлке Северный (Ямало-Ненецкий автономный округ). Запущен в 2017 году, проектная мощность — 16,5 млн тонн СГУ в год. Реализуется компанией «Новатэк» при участии французской TotalEnergies и китайских CNPC и Silk Road Fund.
• «Арктик СПГ-2» — завод, запущенный в 2023–2024 годах, с проектной мощностью около 19,8 млн тонн СГУ в год. Строительство велось в условиях санкционного давления, часть оборудования поставлялась по альтернативным маршрутам.
• «Арктик СПГ-3» — проект мощностью 7,2 млн тонн в год, реализуемый на базе Тамбейского месторождения.

Общий экспортный потенциал российских проектов СГУ оценивается в 70–80 млн тонн в год к 2030 году. Основные рынки сбыта — Китай, Индия, Турция, страны Европы и Юго-Восточной Азии.

¶Мировой рынок СГУ

Крупнейшими экспортерами СГУ являются Катар, Австралия, США, Россия и Малайзия. Катар планирует расширить мощности до 126 млн тонн в год к 2027 году в рамках проекта North Field Expansion. Основными импортёрами являются Япония, Китай, Южная Корея и Индия. Мировой рынок СГУ оценивается в 400+ млн тонн в год и продолжает расти, поскольку природный газ считается переходным топливом на пути к декарбонизации энергетики.

Источники:

• «Газовая промышленность России» (ежегодные обзоры)
• BP Statistical Review of World Energy
• Международное энергетическое агентство (IEA), Gas Market Report
• Пресс-релизы «Новатэк», «Газпром нефть», Sakhalin Energy
• Журнал «Нефть и газ»