Сжиженный нефтяной газ (СНГ)¶

Сжиженный нефтяной газ (СНГ), также известный под аббревиатурой СПГ (англ. LNG — liquefied natural gas), — природный газ, охлаждённый до криогенной температуры (около −162 °C), при которой он переходит в жидкое состояние и уменьшается в объёме примерно в 600 раз. Жидкая фаза позволяет транспортировать и хранить газ в цистернах, на танкерах и в специальных резервуарах без сжатия под высоким давлением. Сжиженный природный газ не имеет цвета, запаха и токсичности; при испарении он возвращается в газообразное состояние и может использоваться как топливо или сырьё.

¶Терминология и отличие от СУГ

В русскоязычной практике аббревиатура СПГ чаще всего означает сжиженный природный газ (LNG). Его не следует путать с СУГ — сжиженным нефтяным газом (LPG), который состоит преимущественно из пропана и бутана, получается при переработке нефти и хранится под давлением при обычной температуре. СУГ широко используется в баллонах для газовых плит, отопления и заправки автотранспорта. СПГ же добывается из газовых месторождений и охлаждается до криогенных температур.

¶Состав и свойства

Основу СПГ составляет метан (CH₄), доля которого обычно составляет 85–98 % объёма. Дополнительно присутствуют этан, пропан, азот и другие примеси. При нормальном давлении метан переходит в жидкость при −161,5 °C. Удельная теплота сгорания СПГ составляет около 50 МДж/кг, что сопоставимо с дизельным топливом. Плотность жидкой фазы примерно вдвое меньше плотности воды, поэтому СПГ всплывает на поверхности воды.

Газообразный метан горит с образованием углекислого газа и воды, выбросы CO₂ при сжигании СПГ примерно на 30–40 % ниже, чем при сжигании угля, и на 10–20 % ниже, чем при сжигании мазута. Вместе с тем утечки метана в атмосферу (флюгинг, неполное сгорание) усиливают парниковый эффект, поскольку метан в 25–28 раз эффективнее CO₂ удерживает тепло в атмосфере за 100-летний период.

¶Технология сжижения

Сжижение газа осуществляется на газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) по циклу Каскадного процесса или с использованием процесса ПР (Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant). В России широкое распространение получил отечественный цикл «ПРОПАН-ПРОПАН-ЭТАН» и гибридные схемы. Охлаждение до −162 °C требует значительных энергозатрат: на сжижение расходуется около 8–10 % от энергетической ценности самого газа.

После сжижения СПГ хранят в криогенных резервуарах с двойными стенками и теплоизоляцией. На танкерах используются сферические (Moss) или membrane-резервуары, удерживающие температуру за счёт испарения небольшой доли газа (BOG — boil-off gas), который затем сжигается в двигателях судна или регазифицируется.

¶Транспортировка и регазификация

Основной способ морской транспортировки — газовозы-танкеры вместимостью от 125 000 до 266 000 м³. Крупнейшие из них (типа Q-Max) способны доставлять до 266 000 м³ СПГ за рейс. В России основные экспортные терминалы расположены в СПГ-заводах «Сахалин-2» (введён в 2009 году) и «Ямал СПГ» (первый груз отгружен в декабре 2017 года).

Регазификация — процесс возвращения СПГ в газообразное состояние — выполняется на специальных терминалах, где жидкий газ пропускается через испарители, нагреваемые морской водой или воздухом. Полученный природный газ подаётся в магистральные газопроводы. В России крупнейший регазификационный терминал — «Балтийский СПГ» в Усть-Луге (Ленинградская область), введённый в 2019 году.

¶Применение

СПГ используется в качестве топлива для морского и речного транспорта (танкеры, паромы, круизные суда), в энергетике для газотурбинных электростанций, в металлургии и химической промышленности. На внутреннем рынке России СПГ применяется для газификации удалённых районов, не связанных с магистральными газопроводами, включая районы Крайнего Севера, Дальнего Востока и арктические территории.

¶Мировой рынок

Крупнейшими экспортёрами СПГ являются Катар, Австралия, США, Россия и Малайзия. Крупнейшими импортёрами — Япония, Южная Корея, Китай и страны Европы. Россия в 2022–2023 годах вошла в пятёрку крупнейших мировых экспортёров СПГ; основные производственные мощности сосредоточены на заводах «Ямал СПГ» (Ямало-Ненецкий АО), «Сахалин-2» (Сахалинская область) и строящемся «Арктик СПГ-2».

¶Экология и перспективы

Основным экологическим аргументом в пользу СПГ считается более низкая углеродная интенсивность по сравнению с углём и мазутом. Критики указывают на риск утечек метана при добыче, сжижении и транспортировке, а также на высокую энергоёмкость процесса сжижения. Тем не менее мировой спрос на СПГ продолжает расти: по прогнозам отраслевых аналитиков, к 2030 году глобальные мощности по регазификации увеличатся более чем на четверть.

¶История

Первый в мире коммерческий СПГ-завод был построен компанией Conch International Methane Ltd. в Коко (Луизиана, США) и начал работу в 1941 году; первая поставка СПГ в Великобританию состоялась в 1959 году с танкера «Methane Pioneer». В СССР первый СПГ-завод был введён в 1969 году в Оренбурге. Современная российская отрасль СПГ развивается с начала 2000-х годов.

Источники: ГОСТ Р 58665-2019 «Газ природный сжиженный»; статистика Международного энергетического агентства (IEA); публикации «Газпрома» и «НОВАТЭКа»; отраслевые обзоры «Oil & Gas Journal».