Вектор Инноваций. СПГ.

Михаил Шиляковский, ведущий инженер производственного комплекса «Пригородное» (завод СПГ), «Сахалин Энерджи»

Благодаря СПГ производители имеют возможность диверсифицировать географию поставок газа, выйти на те рынки, куда доставить голубое топливо трубопроводом было бы невозможно.

Технология СПГ не стоит на месте - недавно «Шелл» приступил к разработке первого в мире плавучего завода по сжижению газа.

Ниже вы можете познакомиться с ответами на вопросы о технологиях СПГ, которые были заданы в рамках проекта «Вектор инноваций».

Анатолий: Преимущества получения СПГ, известны: мобильность, относительная независимость от транспорной инфрастуктуры и т.д. Но скажем в условиях арктики при ограниченном времени навигации, насколько бесперебойно работоспособной окажется логистическая схема поставки СПГ?

К тому же на арктическом шельфе ещё довольно мало проектов по добыче углеводородного сырья, в основном разведка. А на побережье, где мало подходов в береговой линии для танкеров примлемой грузовместимости, и нет причальной инфраструктуры, присутствует необходимость монтажа газопроводов от местрождения к терминалу сжижения и погрузки, что тоже выражается в немалых расстояниях. Может быть все же на материке предпочтиетельней трубопроводный транспорт, как более надёжный и более дешёвый в эксплуатации?

Михаил Шиляковский: Доставка СПГ на дальние расстояния газовозами более выгодна чем транспортировка через трубопроводную систему. По сравнению с газом, подаваемым только по определенному маршруту, транспортируемый морем СПГ обеспечивает гибкость поставок в любую точку мира.

Что касается проекта «Сахалин-2»,  то производственный комплекс «Пригородное» компании «Сахалин Энерджи» расположен на берегу залива Анива на юге острова Сахалина. Акватория залива зимой не замерзает.

Кстати, специально для перевозки СПГ «Сахалина-2» были построены три судна перевозчика СПГ. Их владельцами являются два российско-японских консорциума, в состав которых входят российские судоходные компании «Приморское  морское параходство» и «Совкомфлот». Таким образом было дано начало новому сегменту росийского судоходного рынка – транспортировке СПГ.

В настоящее время в мире и в России активно совершенствуются технологии танкеров-газовозов СПГ ледового класса. Партнёр «Шелл» на российском рынке крупнейшая российская  судоходная компания «Совкомфлот» участвует в масштабных проектах по транспортировке энергоносителей, в том числе в тяжелых ледовых условиях. В июне 2011 года «Шелл», «Совкомфлот» и «Объединенная судостроительная корпорация» подписали соглашение о стратегическом партнерстве для организации в России производства судов-газовозов СПГ с учетом международного опты «Шелл» и «Совкомфлота». Вы можете более подробно ознакомиться с этоим вопросом на сайте «Совкомфлота»:  http://www.scf-group.com/ - открывается в новом окне

Константин: Сколько у компании заводов СПГ?

Михаил Шиляковский: В настоящее время концерн «Шелл» располагает семью действующими заводами СПГ, еще четыре новых проекта находятся на стадии строительства. В 2010 году на долю проектов с участием «Шелл» пришлось 30% глобального производства СПГ.

В России «Шелл» участвует в проекте по производству СПГ «Сахалин-2». Оператор проекта - компания «Сахалин Энерджи» (другие акционеры – «Газпром», «Мицуи» и «Мицубиши»»).  Это один из крупнейших в мире проектов комплексной добычи нефти и газа. Инфраструктура проекта включает в себя три морские платформы, объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК), транссахалинскую трубопроводную систему, завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) и терминал отгрузки нефти (ТОН).

Юлия: Каковы конкретные решения для защиты завода и безопасности сотрудников будут предприниматься в случае насильственного захвата и террористических угроз, а также профилактике подобных сценариев?

Михаил Шиляковский: В компании «Сахалин Энерджи» разработан  и действует план взаимодействия структурного охранного подразделения с федеральными и правоохранительными органами. Документ согласован с антитеррористическим комитетом Сахалинской области. Целью плана  является проведение совместных мероприятий по обеспечению надежной охраны объектов и персонала компании, а также предупреждение и локализация ЧС и ликвидация  последствий.

Система охраны непосредственно ПК «Пригородное»  находится на надлежащем уровне и постоянно совершенствуется и модернизируется.

Андрей: Какое давление в ёмкостях для хранения и перевозки газа? Из чего сделаны эти ёмкости? Какова толщина стенок?

Михаил Шиляковский: СПГ хранится и перевозится при давлении, близком к атмосферному и представляет собой жидкость, с плотностью, равной 45% плотности воды.

Резервуары для хранения СПГ производственного комплекса  «Пригородное» напоминают куклу  матрешку: они состоят из трех отдельных емкостей. Внешний резервуар – бетонный (толщина от 1 до 1.5 метров), средний – изоляционный материал (терморасширенный перлит) и внутренняя емкость - «стакан» из 9-процентной никелевой стали.

В настоящее время испоьзуются два основных типа грузовых резервуаров, в которых перевозится СПГ: вкладные сферические (система Kvaerner-Moss) и встроенные призматические мембранные (система Gas Transport - Technigas). Вкладные сферические резервуары имеют толщину 30-70 мм (экваториальный пояс - 200 мм) и изготавливаются из алюминиевых сплавов. Они устанавливаются («вкладываются») в корпус газовоза без соединения с корпусными конструкциями, опираясь на днище корабля через специальные опорные цилиндры.

Призматические мембранные резервуары  имеют форму, близкую к прямоугольной. Мембраны изготавливаются из тонкого (0.5-1.2 мм) листа легированной стали либо инвара (сплав железо-никель) и являются лишь оболочкой, в которую загружается сжиженный газ. Все статические и динамические нагрузки через слой теплоизоляции передаются на корпус судна.

Безопасность требует наличия основной и вторичной мембраны, обеспечивающей сохранность СПГ на случай повреждения основной, а также двойного слоя теплоизоляции - между мембранами и между вторичной мембраной и корпусом судна.

Олег: Добрый день!
Известно, что природа Сахалина уникальна и задача нашего поколения сохранить ее в нетронутом виде для наших потомков. Также известно, что требования Шелл по охране окружающей среды достаточно высоки и являются примером для многих компаний. Применяются ли высокие стандарты компании «Шелл» к охране лесов и рек Сахалина в проекте "Сахалин-2" даже после того, как доля Шелл в этом проекте уменьшилась? Или вы уже не можете влиять на процессы бережного отношения к природе Сахалина в его нефте-газовых разработках?

Михаил Шиляковский: Охрана окружающей среды - один из главных приоритетов компании «Сахалин Энерджи».

На производственном комплексе «Пригородное» (завод СПГ) для охраны окружающей среды разработана система производственного контроля и локального мониторинга. Проводятся наблюдения за качеством атмосферного воздуха и воды, мониторинг водных обьектов, мониторинг почв, флоры и фауны на территории и в районе комплекса.

В настоящее время не выявлено каких-либо заметных отклонений от нормы, что говорит о кратковременности и незначительности антропогенного воздействия в данном районе. Экологический мониторинг речных сообществ является составной частью комплексного экологического мониторинга водотоков, находящихся в зоне потенциального влияния. Целями данного исследования является мониторинг тихоокеанского лосося, а также водных сообществ для оценки возможного влияния деятельности производственного комплекса.

Одна из уникальных особенностей производственного комплекса «Пригородное» компании «Сахалин Энерджи» -  это нерестовый ручей, протекающий по территории комплекса и разделяющий его части зеленой полосой охранной зоны. Согласно данным экологического мониторинга, воздействие ПК «Пригородное» на биоту водоемов признано несущественным.

Потенциальное воздействие на морское побережье в районе комплекса контролируется с помощью системы производственного экологического контроля и локального мониторинга.

Александр: Для чего важно знать состав газа при транспортировке на судах? Зачем состав газа замеряют на судах и почему не на всех?

Михаил Шиляковский: Состав газа необходимо знать в связи  с условиями контрактов, заключенных с тем или иным покупателем СПГ.
Состав газа не измеряется на судах – газовозах. Отбор производится на берегу, в процессе отгрузки и при получении, на терминалах покупателей. В лаборатории компании «Сахалин Энерджи»  определяется состав СПГ перед каждой отгрузкой.

Александр: Что это за явление Rolling up и чем оно опасно для сжиженного натурального газа? В чем разница между кипением и испарением?

Михаил Шиляковский: Скорее всего вы имеете в виду процесс, который называется  - roll over.
Существенной проблемой, с которой может столкнуться танкер для перевозки СПГ, является перемешивание фаз жидкости внутри резервуара. Когда жидкости с различной плотностью загружаются (без смешивания) в один резервуар, существует вероятность возникновения расслоения. Перемещение фаз жидкости внутри емкости представляет собой процесс самопроизвольного смешивания. Такое перемещение фаз жидкости внутри емкости может привести к 10-кратному увеличению скорости выпаривания СПГ по сравнению с нормальными значениями, что повлечет превышение допустимого давления, подъем предохранительных клапанов и выпуск в атмосферу значительного количества паров газа.

Александр: Возможно ли сжижать метан только посредством давления, и если нет, то почему?

Михаил Шиляковский: Нет, потому что критическое давление и температура для метана 46 бар и -83С соответственно. Это его критическая точка. То есть  при температуре выше -83С метан нельзя сконденсировать ни при каком давлении.

Василий: Как вы используете тепловую энергию, которая выделяется при сжатии природного газа на платформе танкера?

Михаил Шиляковский: Тепловая энергия выделяется на криогенных установках технологических линий завода СПГ. 
На газовозах не происходит выделение энергии. Сжиженный газ испаряется и может использоваться в качестве топлива для приведения в движение судна.
 
Василий: Как компании «Шелл» удалось в конце 80-х начале 90-х заключить такой "вкусный" контракт, как «Сахалин-2»? Или это было до «Шелл»? 

Михаил Шиляковский: Право на освоение проекта «Сахалин-2» было получено консорциумом компаний «Марафон», «МакДермот» и «Мицуи» в 1991 году. Концерн «Шелл» - один из акционеров компании «Сахалин Энерджи», оператора проекта «Сахалин-2» с 1994 года. В настоящее время акционерами «Сахалин Энерджи» являются ОАО «Газпром» (50%+1 акция), «Шелл» (27,5% - 1 акция), «Мицуи» (12,5%) и «Мицубиси» (10%).

Алексей: Какие современные инновации применяют для обеспечения экологической безопасности при транспортировке природного сжиженного газа? Интересна технология предотвращения утечек газа, как в трубопроводах, так и цистернах.

И вообще, если есть некрупномасштабные утечки газа, то как они влияют на экологию, кроме опасности возгорания и взрыва? И конечно же кроме резкого охлаждения окружающей среды при прорыве? Интересует вопрос отравления или удушения газом рыб и других организмов. На суше зверей и т.д. Так же интересны методы обнаружения утечек - это же газ. Какие датчики? надежны ли? Спасибо.

Михаил Шиляковский: Для обнаружения утечек сжиженного газа на газовозах применяются такие же датчики газа, как и в трубопроводах. Подобные датчики широко используются в мировой газовой промышленности.  Утечки определяются автоматическими газоанализаторами. В случае возникновения  утечки, сигнал автоматически поступит на центральный пункт управления и меры будут приняты незамедлительно группой реагирования на чрезвычайные ситуации.

Фактов отравления газом не было зарегистрировано, воздействие на рыб и другие организмы газом отсутствует полностью.

СПГ – это нетоксичное, неканцерогенное и химически неактивное вещество. Это невоспламеняющаяся жидкость.  Плотность СПГ меньше плотности воды, поэтому при разливе во время транспортировки он останется на поверхности воды и немедленно испарится. Таким образом, он не загрязняет морскую среду и не причиняет вред морской флоре и фауне.

При попадании в атмосферу облака природного газа быстро рассеются, поэтому вероятность образования взрывоопасной смеси топлива (газа) и кислорода (воздуха) крайне низка.

Алексей: Используются ли первичные (сразу после выхода из скважины) промежуточные накопители газа под давлением в местах добычи газа с охлаждением окружающей средой? Газ может естественным способом охлаждаться в ожидании танкера.
Используется ли рекуперация тепла при сжатии газа для отопления производства и привода комперссоров?

Михаил Шиляковский: Нет, не используются.
В процессе производства СПГ от платформы до завода единственным буферным объемом является трубопровод. Рекуперация тепла не используется.

Алексей: Как устроена система пожаротушения на газовозах?

Михаил Шиляковский: Газы, испаряющиеся из СПГ, нельзя тушить ни пеной ни водой, поэтому на танкерах используется стационарная порошковая система пожаротушения.*

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Месторождения природного газа зачастую находятся далеко от потребителей, что требует для его транспортировки строительства дорогостоящих трубопроводов.

Превращение природного газа в жидкость происходит за счет его охлаждения до температуры -162ºC. Это  позволяет уменьшить его объем более чем в 600 раз (!), что делает возможным его транспортировку судами для перевозки СПГ. Танкеры-газовозы оборудованы специальной термоизоляцией, которая сохраняет газ в охлажденном и сжиженном состоянии.

После доставки СПГ в пункт назначения он снова превращается в газ на устновках регазификации путем повышения температуры. После этого газ можно закачивать в трубопроводы для доставки потребителям.

«Шелл» является пионером в производстве и транспортировке СПГ.  Мы принимали участие в строительстве первого в истории завода по производству СПГ в Алжире в 1964 г.

«Шелл» является крупнейшим производителем СПГ в мире и обладает внушительным диверсифицированным  портфелем проектов по поставкам СПГ, доля которого постоянно растет. Кроме того, «Шелл» принадлежит больше всего заводов по производству СПГ среди международных нефтяных компаний.

Производственные мощности, которые принадлежат «Шелл» сегодня, рассчитаны примерно на 20,5 миллионов тонн СПГ в год. Производство возрастет почти до 26 миллионов тонн в год после того, как вступят в строй проекты, по которым уже приняты окончательные инвестиционные решения.

Специально для проекта «Сахалин-2» «Шелл» разработал технологию производства СПГ с применением двойного смешанного хладагента. Эта технология позволяет использовать очень низкие температуры внешней среды для охлаждения природного газа, а также  особую охлаждающую смесь и воздушное охлаждение. Состав смеси может быть изменен специально для работы в зимних условиях.

Благодаря таким новаторским инженерным решениям проект «Сахалин-2» потребляет на 6% меньше энергии, чем аналогичный завод «Шелл» на Ближнем Востоке. Сэкономленный таким образом газ идет на производство СПГ. Кроме того, эта технология значительно уменьшает выбросы двуокиси углерода.

Сегодня «Шелл» работает над концепцией плавучих заводов СПГ.  Эта технология произведет переворот в промышленности и позволит вывести на рынок новые источники энергии. Плавучие заводы СПГ позволят наладить производство, сжижение и хранение СПГ на море и обеспечивать его последующую транспортировку.

Плавучие заводы СПГ создаются как средство для добычи так называемого труднодоступного газа, т.е. запасов, которые находятся слишком далеко от рынков сбыта, незначительны по объемам, или добыча которых  экономически невыгодна, если для сжижения используются  заводы СПГ на суше.

Плавучие заводы представляют собой технологию, которая оказывает минимальное воздействие на окружающую среду, в отличие от традиционных методов производства СПГ, которые требуют прокладки подводных трубопроводов и строительства терминалов, создавая тем самым высокую экологическую нагрузку для морской и береговой среды. Мы уверены, что строительство плавучих заводов СПГ является хорошим дополнением к производству СПГ на суше и видим перспективы использования новой технологии по всему миру.