close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

16910

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ,
СВЯЗАННЫХ
С МОРСКИМИ
ТЕХНОЛОГИЯМИ СПГ
S. Mokhatab, реда тор – онс льтант, LNG, World Oil, D. Wood, David & Wood Associates, Лин ольн, Велиобритания
Основная часть проблем, связанных с сжижением природно о аза в морс их словиях, же решены. Рост спроса на СПГ может стим лировать отраслевые омпании преодолевать возни ающие барьеры
Несмотря на то, что разработанные технологии
СПГ уже подтвердили свою жизнеспособность, такие
проекты связаны с определенными трудностями. Зна!
чительные затраты и ощутимые риски, вместе с отсут!
ствием энтузиазма операторов и правительства пре!
пятствовало исследованиям даже при условии повы!
шения спроса на природный газ, поддерживаемого
расширением и модернизацией рынка СПГ.
Ведущие международные нефтяные компании осу!
ществляют исследования и разработки, сфокусиро!
ванные, прежде всего, на размещении крупномасш!
табных мощностей для добычи значительных запасов
природного газа. Однако крупных газовых месторож!
дений, расположенных в отдаленных морских регио!
нах, в настоящее время открыто не так много. Компа!
нии стараются бурить на газ недалеко от береговой
линии, поэтому необходима прокладка трубопроводов.
Реализация проекта разработки крупного газового
месторождения (более 6 трлн фут3), расположенного
на удаленном расстоянии от берега, связана с опреде!
ленными трудностями, например, возможно операто!
ру будет экономически невыгодно размещение пла!
вучей буровой установки или наоборот, добыча на
месторождении может продолжаться в течение не!
скольких десятилетий, что значительно выше срока
эксплуатации плавучей буровой установки.
Поэтому проектами разработки крупных газовых
месторождений (1–3 трлн фут3), расположенных на
достаточном расстоянии от берега и рынка сбыта, не!
обходимо предусматривать строительство трубопро!
водов для транспортировки СПГ. Во многих странах
(Анголе, Нигерии) требования к сжиганию природ!
ного газа ужесточаются. Многие операторы, осуще!
ствляющие операции на море, разрабатывают совме!
стные проекты строительства морских мощностей
для сжижения природного газа с производительнос!
тью 4 млн т/год, что значительно выгоднее, чем раз!
мещать мощности для нагнетания газа обратно в сква!
жину.
Сжижение природного газа на морских место!
рождениях становится все более выгодно, посколь!
ку спрос на СПГ растет. При строительстве крупных
18
плавучих систем добычи, хранения и отгрузки не!
фти (floating, production, storage and offloading –
FPSO) и сжижения природного газа необходимо
предусматривать системы транспортировки СПГ.
Плавучие системы регазификации СПГ, такие как
Energy Bridge, уже построены. Кроме того, строит!
ся несколько плавучих систем для хранения и рега!
зификации (floating storage regasification units –
FSRU) для размещения их в Мексиканском заливе и
шельфе Италии. Несмотря на то, что регазификация
является достаточно простой технологией, она по!
требует модернизации для реализации в морских
условиях.
Постепенно все проблемы, и не только технологи!
ческие, решаются. Одним из наиболее существенных
препятствий является геополитика. Страны, в водах
которых реализуются проекты сооружения морских
мощностей по сжижению природного газа, например,
Нигерия, настаивают на значительном налоге с дохо!
дов, что почти невозможно.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКЕ
ПРОБЛЕМЫ
Возможность сооружения морских мощностей по
сжижению природного газа рассматривается ведущи!
ми международными отраслевыми компаниями еще
с 1980!х гг. Давид Вуд также занимается этой пробле!
мой для компании Mobil. Цель его работы – разме!
щение этих мощностей в Персидском заливе и на
шельфе Папуа Новой Гвинеи. Компания Shell с нача!
ла 1990!х гг. вкладывает значительные инвестиции в
исследования и разработку таких проектов. Однако ни
один из проектов не был реализован по причине слиш!
ком высоких товарных цен на СПГ и высокого техно!
логического риска. К основным проблемам можно от!
нести.
• Требования к весу и размеру. Пространство на
плавучих установках ограничено. Чтобы разместить
оборудование как можно компактнее необходимо про!
вести тщательный анализ.
• Простота начала и завершения операций. В слу!
чае плохих погодных условий на морской установке
№ 8 • ав ст 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
может понадобиться быстрое отключение оборудова!
ния. Однако следует учитывать, что сжижение проис!
ходит наиболее эффективно при постоянно продолжа!
ющемся процессе, с медленным прерыванием опера!
ций.
• Гибкость и эффективность. Поскольку такой за!
вод будет обслуживать несколько месторождений,
свойства газа, поступающего на установку, будут
различны. Это может в значительной степени повли!
ять на срок эксплуатации оборудования, поэтому
производственное оборудование следует модерни!
зировать.
• Безопасность. Безопасность отгрузки СПГ на тан!
кер и соблюдение норм безопасности окружающей
среды потребуют разработки надежной системы зая!
коривания и управления отгрузкой. Перекачка СПГ
на танкер должна осуществляться при криогенных
температурах, что является достаточно проблематич!
ным. Для морских условий потребуется специальная
разработка систем контроля.
• Контроль движения судна. Необходимо предус!
мотреть возможность пролива СПГ при чрезвычайном
наполнении емкостей для транспортировки. Для это!
го следует точно рассчитать все возможные ситуации,
которые могут возникнуть при движении судна с мес!
торождения до места отгрузки.
• Системы химического процесса. Сложность сис!
тем охлаждения представляет собой наиболее важную
проблему.
Требования к морским и наземным установкам по
сжижению природного газа различны. Если для назем!
ных заводов ключевыми требованиями являются тер!
модинамическая эффективность, то для морских ус!
тановок основополагающим требованием станет бе!
зопасность
ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ
МОРСКИХ УСТАНОВОК
Первые испытания морских заводов по сжиже!
нию природного газа проводились еще в середине
1990!х гг. Компании Shell, Floating LNG (FLNG) и
Floating Oil and Natural Gas (FONG) совместно раз!
работали концепцию переработки природного и по!
путного газа и стали пионерами в этой области. Ком!
пания Foster Wheeler стала одной из первых изучать
возможность сооружения установок СПГ в морских
условиях и продемонстрировала свою готовность
принять участие в таком проекте.
Производительность наземных заводов составляет
4–8 млн т/год. Такие заводы занимают значительные
производственные площади. Производительная мощ!
ность морских установок не может превысить 1–
3 трлн фут3, что крупные компании заинтересовать не
может.
Существуют и другие проблемы. Для осуществле!
ния процесса сжижения необходимо большое коли!
чество электроэнергии (50 МВт на производство про!
дукта в объеме 1 млн т/год). Кроме того, перекачка
СПГ из хранилищ на транспортный танкер также свя!
зана с определенными трудностями.
Компания BHP Billiton рассмотрела возможность
сооружения завода по сжижению природного газа на
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 8 • ав ст 2007
Первая «межс довая» пере ач а СПГ с обычно о транспортно о с дна Excalibur на ре азифи ационное с дно Energy Bridge
была ос ществлена в феврале 2007 .
газоконденсатном месторождении Вай!Ундан в Ти!
морском море. Совместные разведочные работы мар!
гинальных месторождений, проводимые компанией
Chevron и другими, показали, что компактный завод
по сжижению природного газа может быть установ!
лен.
В конце 1990!х гг. компания Mobil разработала про!
ект плавучего завода по сжижению природного газа.
В 2000 г. европейский консорциум, представленный в
основном французскими компаниями, разработал
проект Azure R&D. Основное внимание было сфоку!
сировано на анализе и экспериментальных работах.
Для строительства завода было разработано два сце!
нария.
1. Строительство завода с производительной мощ!
ностью3 млн т/год в Юго!Восточной Азии.
2. Строительство завода с производительной мощ!
ностью 1 млн т/год в Западной Африке.
В настоящее время в некоторых регионах приме!
няют метод перекачки СПГ с одного судна на другое.
Например, после ввода в эксплуатацию проекта
Teeside GasPort в Великобритании этот метод. СПГ
перекачивался с обычного танкера на регазификаци!
онное судно Energy Bridge. Оба судно были соедине!
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ны в параллельную конфигурацию, что значительно
облегчило перекачку СПГ (см. рис.).
Национальная лаборатория в Лос!Аламос разрабо!
тала метод термоакустического охлаждения для заво!
дов по сжижению СПГ с небольшой производитель!
ностью. В 2001 г. компания Shell также разработала
несколько технологий сжижения СПГ в морских ус!
ловиях. Наиболее эффективной оказалась технология,
примененная в проекте Sunrise, реализующемся на
шельфе Австралии. Выход готового продукта состав!
лял 5 млн т/год.
Усовершенствованный вариант концепции был
применен на месторождении Куду в Намибии. Ком!
пания Aker Kvaerener также занималась разработка!
ми в этой области для месторождения Сноувит.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС
Технологический процесс сжижения природного
газа в морских условиях аналогичен процессу, разра!
ботанному для наземных заводов. Последние разра!
ботки основаны на использовании циклической тех!
нологию смешанного охладителя, включая цикл пред!
варительного охлаждения пропана. Однако как уже
обсуждалось ранее выбор критериев морской и назем!
ной технологии сжижения различен. Итак, если завод
размещается на палубе FPSO остается только выбрать
подходящую технологию.
УСУГУБЛЕНИЕ
ПРОБЛЕМ
В процессе сжижения природного газа в морских
условиях операторы сталкиваются с некоторыми про!
блемами.
Хранение СПГ. Транспортировка СПГ танкерами
осуществляется давно, и этот процесс налажен дос!
таточно хорошо. Перекачка СПГ на транспортное
судно всегда связана с некоторыми проблемами. Все!
гда есть незначительный риск проливания СПГ. Но в
этом случае речь идет о проливании незначительно!
го объема жидкости. Но хранение СПГ связано с
большими трудностями. На суше СПГ хранится в бе!
тонных резервуарах, чтобы предотвратить контакт
криогенных флюидов с металлом. Но сооружение
таких хранилищ на борту судна невозможно. Любая
утечка СПГ из хранилищ связана с серьезным по!
вреждением корпуса судна и возможностью проли!
вания огромного количества СПГ в море. Устранение
этих рисков и обеспечение надежности и безопасно!
сти является основной задачей при разработке кон!
струкций.
Отгрузка. Для осуществления отгрузки СПГ в мор!
ских условиях потребуется большое число танкеров.
При отгрузке любое перемещение судов недопусти!
мо, поэтому необходимо разработать системы контро!
ля. Для осуществления отгрузки на суда с традицион!
ными системами заякоривания используется принцип
соединения двух судов. При моделировании процес!
са отгрузки следует учитывать и еще один немаловаж!
ный фактор: погодные условия.
Управление операциями. Для управления операци!
ями потребуется большое число квалифицированно!
20
го персонала. В некоторых случаях численность пер!
сонала может достигнуть 250 чел. Обеспечение быто!
вых условий, безопасности и выплата заработной пла!
ты такому многочисленному персоналу в морских ус!
ловиях связано с достаточно высокими затратами.
Оборудование. Сжижение природного газа в мор!
ских условиях потребует специального оборудования,
обеспечивающего техническую поддержку процесса.
Для размещения такого оборудования могут понадо!
биться дополнительные площади и специально обучен!
ный персонал.
ВЫВОДЫ
Сектор СПГ продолжает ставить рекорды в облас!
ти надежности и безопасности. Отраслевые специа!
листы продолжают усовершенствовать технологии, и
в настоящее время им принадлежит разработка мно!
гих инновационных решений для сектора СПГ.
Однако все еще выявляются проблемы, связанные
с расширением технологии сжижения природного
газа в морских условиях. Наиболее серьезную пробле!
му представляют мощности для хранения СПГ в мор!
ских условиях. Эта технология требует разработки
специальных конструкций хранилищ, которые были
достаточно надежны, чтобы избежать проливания
СПГ в море.
Снижение производственных затрат также явля!
ется ключевым фактором. Установившиеся в настоя!
щее время цены на природный газ могут стать силь!
ным стимулирующим фактором для развития секто!
ра. Себестоимость природного газа, сжиженного в
морских условиях, значительно ниже, чем полученно!
го на наземных заводах СПГ. Поэтому специалисты
отрасли будут стремиться развивать эти технологии и
усовершенствовать существующие методики.
Перевел Г. Кочет ов
S. Mokhatab (С. Мохатаб), является сотрудни!
ком кафедры нефтехимических технологий
университета Вайоминга. М!р Мохатаб оказы!
вает консультационные услуги в процессе реа!
лизации проектов для газового сектора отрасли.
М!р Мохатаб сотрудничает с международной
ассоциацией David Wood & Associates. Он опуб!
ликовал более 50 трудов и книг.
D. Wood (Д. Вуд), консультант. М!р Вуд ока!
зывает консультационные услуги в области
интеграционных технологий, экономики, рас!
чета рисков и проблем управления. М!р Вуд
защитил докторскую степень в Imperial
College в Лондоне. Связаться с м!ром Вудом
можно по адресу: wood@compuserve.com.
№ 8 • ав ст 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
254 Кб
Теги
16910
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа