Flüssigerdgas (LNG): Produktion, Lagerung, Transport

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der moderne globale Energiemarkt ist extrem volatil. Es bringt eine Menge Neuigkeiten und Überraschungen. Der "überraschendste" Teil sind natürlich neue Technologien. Dazu gehören vor allem die Schieferrevolution und alles rund um verflüssigtes Erdgas (LNG).

Die Technologien und Prozesse des LNG-Sektors werden von Wirtschaft und Politik auf der ganzen Welt genau beobachtet. Tektonische Verschiebungen in der großen Weltpolitik sind manchmal auf die technologische Entwicklung der Energieerzeugung und -logistik zurückzuführen.

LNG-Technologie

Flüssiggas wird aus Erdgas durch zwei physikalische Prozesse gewonnen: Kompression und Kühlung. Am Ende wird verflüssigtes Gas um das 600-fache verkleinert.

Der technologische Prozess ist mehrstufig. Jede Stufe ist eine 5- bis 10-fache Kompression, gefolgt von Abkühlung und Transfer zur nächsten Stufe. Beim Übergang von der ersten zur vorletzten Stufe bleibt das Gas ein Gas. Erst zum Schluss wird es flüssigSchritte. Um eine Tonne LNG-Gas zu produzieren, werden etwa anderthalbtausend Kubikmeter Erdgas benötigt.

Technologische Stufen mit Verdichtung und Kühlung erfordern erhebliche Energiekosten, bis zu 25 % der Gesamtmenge an Flüssiggas.

Fertigungsnuancen

LNG-Anlagen unterscheiden sich in der Art der physikalischen Prozesse, mit denen sie betrieben werden:

• gas;
• Turbo-Expander;
• Turbinenwirbel usw.

Heute werden weltweit zwei Verarbeitungsverfahren verwendet:

1. Kondensation oder Kompression von Gas vor einem Hintergrund mit konstantem Druck. Diese Methode gehört aufgrund der hohen Energiekosten nicht mehr zu den effektiven.
2. Wärmeaustauschverfahren mit Kühlschränken oder Drosseln basierend auf Änderungen der Gastemperatur.

Eine der wichtigsten technologischen Voraussetzungen für die Herstellung von LNG-Gas ist die hohe Qualität der Wärmedämmung und der Wärmetauscherausrüstung.

Wenn wir über den gesamten Prozess der Herstellung von Flüssiggas sprechen, besteht er aus vier obligatorischen und aufeinanderfolgenden Phasen:

1. Gasproduktion von Bohrtürmen, Pipeline-Lieferung zur Verflüssigungsanlage.
2. Gasverflüssigung, Lagerung von LNG in speziellen Anlagen.
3. Verschiffung von LNG zu Tankschiffen mit Transport auf dem Wasserweg.
4. LNG-Entladung an Terminals, Lagerung, Wiederverdampfung und Lieferung an den Verbraucher.

Eigenschaften von LNG-Gas

Die physikalischen Eigenschaften von Flüssiggas sind einzigartig. Er führtsich sehr demütig: In seiner reinen Form brennt es nicht und explodiert nicht. Wenn es bei normaler Temperatur an einem offenen Ort aufgestellt wird, beginnt LNG leise zu verdampfen und vermischt sich mit Luft.

Zündung ist möglich, aber nur bei einer bestimmten Gaskonzentration in der Luft: von 4,4 bis 17 %. Wenn der LNG-Geh alt in der Luft unter 4,4 % liegt, ist die zu entzündende Gasmenge zu gering. Wenn die Gaskonzentration in der Luft 17 % übersteigt, ist nicht genügend Sauerstoff für die Flamme vorhanden. Dies ist die Grundlage des Regasifizierungsprozesses. Die Verdampfung erfolgt einfach ohne Sauerstoff, also ohne Luft.

LPG-Logistik

LNG-Bereitstellungstechnologien stehen den Verfahren zu seiner Herstellung in ihrer Dynamik und Weiterentwicklung in nichts nach. Wenn wir beispielsweise moderne Marineschiffe hinsichtlich Ästhetik und Design bewerten, werden Kreuzfahrtschiffe überhaupt nicht gewinnen. Schneeweiße Flüssiggastanker werden gewinnen, die durch ihre Größe, Vielf alt und ihr einzigartiges Design auffallen.

Flüssigerdgasanlagen befinden sich normalerweise in der Nähe ihrer Produktionsstätte. In dieser Phase ist das wichtigste Element die Speicherung von LNG mit den strengsten technologischen Anforderungen mit ihrer obligatorischen Umsetzung. Cryo-Tanks sind nach dem Prinzip von Dewar-Gefäßen aufgebaut, um Substanzen mit einer von der Norm altemperatur abweichenden Temperatur zu lagern. Das Hauptelement in solchen Gefäßen sind Doppelwände. Kryotanks für die Lagerung und den Transport von LNG können sich auf Seetankern oder Spezialfahrzeugen befinden. Für den Schienentransport werden spezielle Waggons in Form verwendetKryotank.

Falls LNG bereits regasifiziert wurde, wird es über eine klassische Gaspipeline zum Verbraucher geleitet.

Was ist besser?

Es wurde lange berechnet, dass LNG-Transporttechnologien über lange Distanzen von mehreren tausend Kilometern rentabler sind als eine herkömmliche Pipeline.

In Russland ist Gazprom am meisten besorgt über die LNG-Produktion. Laut führenden Experten hat russisches LNG bereits begonnen, eine unnötige Konkurrenz zur Pipeline-Methode zu sein. Eines der Argumente ist das Fehlen eines Ausfuhrzolls und einer Steuer auf die Gewinnung von Mineralien mit demselben Yamal-LNG. Diese Situation wird als „Verlust der Budgeteffizienz“bezeichnet.

Es scheint, dass Präsident Wladimir Putin eine Kompromisslösung gefunden hat. Auch im Wettbewerb zwischen den beiden russischen Erdgasarten sieht er nichts Gutes. Gleichzeitig müssen LNG-Technologien auf dem heimischen Markt des Landes gefördert werden, um den öffentlichen Verkehr auf einen neuen Kraftstofftyp – Erdgas – umzustellen. Neben Bussen gibt es in Russland viele LNG-Verbraucher, hauptsächlich Bewohner abgelegener Gebiete, in denen es keine Gasleitungen gibt und es auch keine geben wird.

Russisches LNG

Sakhalin-2 und Yamal LNG sind zwei in Betrieb befindliche Gasverflüssigungsanlagen in Russland im Jahr 2018. Das erste und älteste Unternehmen ist das Werk Sachalin, das sich im Besitz von Shell, Mitsubishi und Mitsui befindet und eine Mehrheitsbeteiligung von Gazprom besitzt.

Förderung von Öl und Begleitgas undDie LNG-Produktion erfolgt auch im Rahmen einer speziellen Produktionsteilungsvereinbarung. Die LNG-Anlage wurde 2009 in Betrieb genommen und war das erste russische Unternehmen dieses Profils.

Der jüngere Bruder ist das zweite Werk von Novatek. Das ist das LNG-Projekt Yamal, das sich von Anfang an auf den Export von Flüssiggas konzentrierte. In seinem Rahmen werden fünf Verladeterminals mit einer gew altigen jährlichen Gesamtkapazität von bis zu 58 Millionen Tonnen gebaut und in Betrieb genommen.

US Gas

Die USA sind nicht nur die Heimat der reduzierten Gastechnologie, sondern auch der größte Produzent von LNG aus eigenem Rohstoff. Als die Regierung von Donald Trump den ehrgeizigen America First Energy Plan auf den Weg brachte, um das Land zur wichtigsten Energiemacht der Welt zu machen, sollte dies daher von allen Akteuren auf der globalen Gasplattform beherzigt werden.

Diese Art von politischer Wende in den USA war keine große Überraschung. Die Position der US-Republikaner zu Kohlenwasserstoffen ist klar und einfach. Das ist billige Energie.

Prognosen für US-LNG-Exporte sind sehr unterschiedlich. Die größte Intrige bei Entscheidungen über den Handel mit „Gas“entwickelt sich in den EU-Ländern. Vor uns entf altet sich ein Bild der stärksten Konkurrenz zwischen russischem „klassischem“Gas über Nord Stream 2 und amerikanischem importiertem LNG. Viele europäische Länder, darunter Frankreich und Deutschland, sehen in der aktuellen Situation eine hervorragende Gelegenheit, die Gasquellen in Europa zu diversifizieren.

Auf dem asiatischen Markt hat der Handelskrieg zwischen den USA und China dazu geführt, dass chinesische Energieingenieure den Import von amerikanischem LNG vollständig verweigern. Dieser Schritt eröffnet enorme Möglichkeiten, russisches Gas über lange Zeit und in großen Mengen über Pipelines nach China zu liefern.

Sicherheit bei der Verwendung von LNG

Sicherheit ist in vielen Branchen zur langweiligen Routine geworden. Diese Einstellung gilt in keiner Weise für die Produktion von Flüssiggas sowie für alles, was mit dem Wort „Gas“zusammenhängt.

Die Hauptrisiken sind mit der allgemeinen Entflammbarkeit des Gases als Ganzem verbunden. Die Entflammbarkeit von LNG ist natürlich um eine Größenordnung geringer. LNG-Sicherheitsvorschriften konzentrieren sich auf das Verschütten und Verdampfen von LPG. Wenn zum Beispiel ein neues Gas mit einer anderen Dichte in einen LNG-Tanker gefüllt wird (das passiert), können sich die Flüssigkeiten trennen, ohne sich zu vermischen. In diesem Fall setzt sich das dichtere Gas unter Bildung von zwei Hohlräumen mit unabhängiger Flüssigkeitszirkulation am Boden ab. Flüssigkeiten werden schließlich während des konvektiven Austauschs gemischt. Geschieht dies schnell, beginnt die Schichtung: LNG verdunstet schnell und reichlich. Um dies zu verhindern, werden spezielle Geräte zum kontrollierten Mischen und spezielle Methoden zum Befüllen von Tanks verwendet.

Vorteile von LNG: Zusammenfassung

Beginnen Sie mit den Vorteilen der Verwendung von LNG auf dem heimischen Markt. Der Einsatz von Flüssiggas in Kesselhäusern ist die optimalste Art von Brennstoff: der höchste Heizwert, maximale Effizienz und sehr moderate Kosten, die letztendlicherweist sich sogar als sparsamer als Heizöl.

LNG-Logistik lässt sich dank der gut entwickelten Produktion von LNG-Transportmitteln in Form von Kryotanks verschiedener Konfigurationen leicht an Kesselhäuser jeder Lokalität, einschließlich der entferntesten Punkte, binden.

Weil LNG effizienter verbrennt als Kohle oder Heizöl, sind die schädlichen Emissionen in die Atmosphäre minimal: Rauchgase enth alten weder Feinstaub noch Schwefelverbindungen.

Aus Sicht der LNG-Exporte und der Entwicklung des globalen Energiemarktes werden LNG und seine Produktion zu einem immer wichtigeren Faktor für die größten Volkswirtschaften der Welt, darunter Frankreich, Südkorea, Spanien usw. Die wichtigsten Weltabnehmer von Flüssiggas ist Japan, dessen Gasimporte zu 100 % aus LNG bestehen.