Сжиженный природный газ¶

Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, охлаждённый до температуры около −162 °C для перевода в жидкое состояние, при котором его объём сокращается примерно в 600 раз. Это позволяет хранить и транспортировать большие объёмы газа без трубопроводов — морскими танкерами, в железнодорожных и автомобильных цистернах. СПГ относится к классу криогенных энергоносителей и рассматривается как один из ключевых инструментов мировой торговли газом.

¶Физические свойства и состав

Основу СПГ составляет метан (обычно 85–95 %), а также этан, пропан, бутан и примеси азота, кислорода, сероводорода и воды. Перед сжижением газ очищают от влаги, серы, углекислого газа и тяжёлых углеводородов, чтобы избежать замерзания и коррозии оборудования. Плотность сжиженного метана — около 420–470 кг/м³, теплота сгорания — порядка 50 МДж/кг. Сжижение основано на последовательном охлаждении и дросселировании газа (цикл Линде, каскадные и турбодетандерные циклы). Криогенное хранение требует теплоизолированных резервуаров с двойными стенками.

¶История

Технологии сжижения газа разрабатывались с конца XIX века: Майкл Фарадей получил жидкий метан ещё в 1845 году. Промышленное применение началось в 1910-х годах в США, а первый крупный завод по сжижению построен в Кливленде в 1941 году. Первая коммерческая поставка СПГ морем состоялась в 1959 году (танкер «Methane Pioneer»), а регулярные международные перевозки начались в 1964 году по маршруту Алжир — Великобритания. В СССР первый завод СПГ заработал в 1970-х годах; крупным проектом стал «Сахалин-2» (с 2009 года).

¶Технологическая цепочка

Производство и поставка СПГ включают несколько этапов:

Добыча и подготовка — извлечение газа, очистка от примесей.
Сжижение — на заводах (train) мощностью от 1 до 7,8 млн тонн в год.
Хранение — в изотермических резервуарах при атмосферном давлении.
Транспортировка — газовозами-мембранными или сферическими танкерами вместимостью до 266 тыс. м³.
Регазификация — на приёмных терминалах с последующей подачей в газопроводную сеть.

¶Крупнейшие производители и рынок

Ведущие экспортёры СПГ — Катар, Австралия, США, Россия, Малайзия, Индонезия. Крупнейшие импортёры — Япония, Китай, Южная Корея, Индия, страны Европы. В России действуют проекты «Сахалин-2», «Ямал СПГ» и «Арктик СПГ-2». Ключевые технологии сжижения поставляют компании Air Products, Shell, Linde. Мировой рынок СПГ измеряется в миллионах тонн в год и растёт: с около 100 млн тонн в 2000 году до более 400 млн тонн в 2020-х.

¶Преимущества и недостатки

К преимуществам относят:

возможность транспортировки на большие расстояния без трубопроводов;
гибкость поставок и диверсификацию маршрутов;
снижение объёма хранения;
меньшие выбросы при сгорании по сравнению с углём и нефтепродуктами.

Недостатки: высокая энергоёмкость сжижения (до 10–15 % энергии газа), дорогостоящая инфраструктура, риски утечек метана, зависимость от криогенной техники.

¶Применение

СПГ используется как топливо для электростанций, морского и грузового транспорта, в коммунальном хозяйстве, а также как сырьё для химической промышленности. В России СПГ применяется для газификации удалённых районов, в качестве моторного топлива и для экспорта. Развивается малотоннажное производство для локальных нужд.

¶Экологические аспекты

Природный газ считается более чистым топливом, чем уголь, однако утечки метана в процессе добычи и транспортировки усиливают парниковый эффект. Современные проекты ориентируются на снижение углеродного следа, внедрение технологий улавливания CO₂ и использование энергии из возобновляемых источников на заводах сжижения.

Источники: отраслевые обзоры Международного газового союза (IGU), данные компаний «Газпром», NOVATEK, материалы технических справочников по криогенной технике.