Що таке скраплений природний газ (ЗПГ)?

Зріджений природний газ або скорочено СПГ, Як прийнято називати його в енергетичній галузі (англ. соотв. Liquefied Natural Gas, скор. LNG) є звичайним природним газом, охолодженим до температури –162°С (так звана температура зрідження) для зберігання та транспортування в рідкому вигляді. Зберігається скраплений газ в ізотермічних резервуарах при температурі кипіння, яка підтримується внаслідок випаровування ЗПГ. Даний спосіб зберігання ЗПГ пов'язаний з тим, що для метану, основною складовою ЗПГ, критична температура –83°С, що набагато нижче температури навколишнього середовища, і не дозволяє зберігати зріджений природний газ у резервуарах високого тиску (для довідки: критична температура для етану становить +32°С, для пропану +97°С). Для використання ЗПГ випаровується до вихідного стану без присутності повітря. При регазифікації (повернення газу у вихідний пароподібний стан) з одного кубометра зрідженого газу утворюється близько 600 кубометрів звичайного газу.

Температура зрідженого газу

Надзвичайно низька температура ЗПГ робить його кріогенною рідиною. Як правило, речовини, температура яких становить -100 ° С (-48 ° F) або ще нижче, вважаються кріогенними та вимагають спеціальних технологій для обробки. Для порівняння, найнижча зареєстрована температура на Землі становить –89,2°С (Антарктика), а населеному пункті –77,8°С (селище Оймякон, Якутія).Кріогенна температура зрідженого природного газу означає, що контакт із ЗПГ може викликати зміну властивостей контактуючих матеріалів, які згодом стануть ламкими та втратять свою міцність та функціональність. Тому в галузі ЗПГ використовують спеціальні матеріали та технології.

Хімічний склад ЗПГ

Сира нафта та природний газ є викопними видами палива, відомими як «вуглеводні», тому що містять хімічні комбінації атомів вуглецю та водню. Хімічний склад газу залежить від місця видобутку газу та його обробки. Зріджений природний газ є суміш метану, етану, пропану та бутану з невеликою кількістю важчих вуглеводнів та деяких домішок, зокрема азотних та комплексних сполук сірки, води, вуглекислого газу та сірководню, які можуть існувати у вихідному газі, але повинні бути видалені перед зрідженням. Метан є найголовнішим компонентом, зазвичай, хоч і не завжди, більш ніж на 85% за обсягом.

Щільність зрідженого газу

Оскільки СПГ є якоюсь суміш, щільність зрідженого газу змінюється трохи з її фактичним складом. Щільність зрідженого газу, Як правило, знаходиться в діапазоні 430-470 кілограмів на кубічний метр, а його обсяг становить приблизно 1/600 обсягу газу в атмосферних умовах. Це робить його приблизно на третину легшим, ніж повітря. Іншим наслідком цих фактів є те, що ЗПГ має меншу щільність, ніж вода, що дозволяє йому знаходитися на поверхні у разі розливу та повернутися до пароподібного стану досить швидко.

Інші властивості ЗПГ

Зріджений природний газ не має запаху, безбарвний, не викликає корозії, не є горючим і не токсичним. ЗПГ зберігається та транспортується при наднизьких температурах при атмосферному тиску (відсутність високих тисків). При дії на довкілля ЗПГ швидко випаровується, не залишаючи слідів на воді чи ґрунті.

У своїй рідкій формі зріджений природний газ не має здатності вибухати або спалахувати. При випаровуванні природний газ може спалахнути у разі контакту з джерелом горіння, і якщо концентрація випарів у повітрі становитиме від 5 до 15 відсотків. Якщо концентрація парів газу менше 5 відсотків, то для початку загоряння випарів недостатньо, а якщо понад 15 відсотків, то у навколишньому середовищі буде нестача кисню.

Переваги зрідженого газу

1. У процесі зрідження щільність газу збільшується в сотні разів, що підвищує ефективність та зручність зберігання, а також транспортування та споживання енергоносія.
2. Зріджений природний газ – нетоксична кріогенна рідина, Зберігання якої здійснюється в теплоізольованій ємності при температурі -162°С. Великі обсяги ЗПГ можна зберігати у спеціальних наземних резервуарах при атмосферному тиску.
3. Можливість міжконтинентальних перевезень ЗПГ спеціальними танкерами-газовозами, а також перевезення залізничним та автомобільним видами транспорту у цистернах.
4. Зріджений природний газ дає можливість газифікації об'єктів, віддалених від магістральних трубопроводів на великі відстані шляхом створення резерву ЗПГ безпосередньо у споживача, уникаючи будівництва дорогих трубопровідних систем.

З погляду споживача, переваги зрідженого природного газу, виходячи з його складу та фізичних властивостей, полягають ще й у тому, що ЗПГ є не лише джерелом сухого природного газу, що транспортується газопроводами, а також джерелом ШФЛУ (широка фракція легких вуглеводнів – етану, пропану, бутанів і пентанів), що входять до складу ЗПГ та виділяються з ЗПГ при регазифікації. Ці вуглеводні використовуються як нафтохімічна сировина і як джерело екологічно чистого палива для різних видів транспорту (а також у побуті). У процесі регазифікації на терміналі ЗПГ відбуватиметься виділення фракції С₂+ або С₃+. Можливість перевозити ШФЛУ у складі зрідженого природного газу виступає не тільки на користь споживача, але також вирішує проблеми виробника з транспортування. ШФЛУ із газового родовища.

Зріджений природний газ є безпечним, екологічно чистий вид палива з високими енергетичними характеристиками та октановим числом. Ціна ЗПГ за вартістю у споживача нижче за ціну зрідженого нафтового газу, мазуту і тим більше дизельного палива.