Течни природни гас

Највећи светски извозници (црвена боја) и увозници (плава боја) ТПГ-а

Течни земни гас или течни природни гас, је један од облика у које се, ради лакшег транспорта, претвара земни гас. Осим ТПГ користи се и ознака ЛНГ, према енглеском називу лиqуефиед натурал гас („течни природни гас”).

Својства

Осим параметара који су контролисани (температура је испод -160 °Ц, притисак мора бити мањи од 2,5 бара, густина се креће у распону 410÷500 кг/м³ - у зависности од притиска, температуре и састава), остала својства су иста као код земног гаса.

Пошто се процесом чишћења одстрањују разне примесе, састав ТПГ је хомогенији него обичног, па тако метан чини 90÷100% ТПГ.

Утечњавање

Да би био утечњен (доведен у течно стање), он се пречишћава (одстрањују се механичке нечистоће, хелијум и компоненте које могу изазвати проблеме на ниским температурама - нпр. вода и тешки угљоводоници), а затим се на приближно атмосферском притиску расхлађује на око -163 °Ц и тиме кондензује. Његовим претварањем у течност запремина му се смањује 614 пута у односу на запремину при нормалним условима.

Превођење у течно стање је релативно опасан и енергетски врло захтеван процес. Земни гас, који после нафте садржи највише енергије и има највећу топлотну моћ, превођењем у течно стање губи ову предност и његов укупни енергетски биланс знатно опада.

Складиштење

Температура ТПГ-а се мора одржавати на температурама испод његове тачке кључања (-161,5 °Ц), тако да ја за његово складиштење потребна инфраструктура која обезбеђује потребно хлађење резервоарима. Максимални транспортни притисак је 250kPa (2,5бар).

Примена

ТПГ се у том облику 'користи' углавном само за транспорт (и то специјалним хлађеним ТПГ танкерима, евентуално друмским аутоцистернама) и складиштење (такође у хлађеним резервоарима). Практично, он омогућава транспорт земног гаса (ТПГ танкерима, као заменом за гасоводе), тамо где гасовода нема (или би били неисплативи).

Изузетно се ТПГ користи и за покретање аутомобила (по правилу тешких возила), мада се због низа техничких предности природни гас на возилима далеко најчешће користи у компримованом стању. (За примену земног гаса на возилима -> КПГ).

Највећи увозник ЛНГ-а у ЕУ је Шпанија, где се ЛНГ довози ЛНГ танкерима - тзв. метанизерима.

ТПГ-терминал

ЛНГ-терминал је погон (терминал) за хлађење земног плина у течном стању, односно његово утечњавање и обратно.

Земни гас се хлади на температуру испод -161,5 °Ц, тј. испод његове тачке кључања, када он прелази у течност. Тако охлађен, превози се (у течном стању) метанизерима (бродовима-хладњачама) до пријемних ТПГ-терминала, гдје га се опет претвара у гас.

Од највећих ТПГ-терминала на свету, треба споменути 3 терминала у Шпанији, а у Италији, у Бриндисију се гради ТПГ-терминал капацитета 8 млрд кубика годишње. Градња би требало да буде довршена 2008. године.

ТПГ-танкер

ТПГ танкер мембранског типа - танкер „Боннy”: носивост 132 588 m³, газ 11,3 m (у власништву мултинационалне компаније Шел, плови под нигеријском заставом)

ТПГ-танкер (метанизер) је врста трговачког брода намењеног за превоз КПГ, односно метана. Саобраћа између ТПГ-терминала.

Брод метанизер средње величине има 125 000 кубних метара текућег гаса, односно носи око 52.500 тона (уз густину од 422 kg/m³).

Историја

Први ТПГ танкер Метхане Принцесс је почео с радом 1964. године, а исечен је у 1998. До краја 2005. године направљена су укупно 203 ТПГ брода, а од свих њих само 10 је исечено у старо гвожђе.

Подела ТПГ-танкера према конструкцији

ТПГ танкер са самоносећим резервоарима

• самоносећа конструкција – резервоари нису део бродског трупа, не преносе силе на њега и не утичу на његову чврстоћу.
• конструкција са мембраном – резервоари нису самоносећи и оптерећењем утичу на чврстоћу бродског трупа. Вишеструке мембране компензују топлотне дилатације настале превозом терета.

Данас су се у експлоатацији задржале следеће четири конструкције резервоара:

1. конструкције са самоносећим сферичним резервоарима (Мосс Росенберг )
2. Газ Транспорт мембрански конструкције
3. Технигаз мембранске конструкције
4. конструкције са самоносећим призматичним резервоарима

Поређење мембранске и самоносеће конструкције

Код мембранског система је боље искоришћен простор, па за исти капацитет има мање димензије. Сферични систем, због мање површине, има мање изолације, али је укупна тежина већа због тежине цилиндричних носача. Због посредног споја са оплатом заштићени су од судара и насукавања. Највећа предност сферичних и призматичних спремника је што се израђују независно од трупа брода, на одвојеној локацији и уграђују код високе готовости брода, чиме се осигурава бољи надзор квалитета израде и краће рокове испоруке.

Предности самоносећих сферичних резервоара:

мањи ризик код судара и насукавања

боља могућност контроле и бољи услови израде

пуњење без ограничења висине

боља могућност сакупљања испареног гаса

Предности мембранских резервоара:

мање димензије за исти капацитет

мања пропулзијска снага

мање надвође

Самоносећи системи са призматичним резервоарима имају све споменуте предности.

Материјали у ЛНГ индустрији

Материјали за израду делова система

Материјали који се користе за израду ТПГ постројења бирају се на основу своје постојаности на температурама од -162 °Ц. Челик се због своје кртости обогаћује са елементима који му побољшавају својства, као што су алуминијум, бакар, аустенитно гвожђе, хром, никл, кобалт... Материјали са уделом алуминијума, бакра и никла су:

монел (Ни 70, Цу 30 )

инцонел (НИ 78, Цр 15, Фе 7 )

алуминијум (Ал 99,8 )

АГ4МЦ (Ал 95, Мг 4, Мн 0,4, Цр 0,2 )

бакар-алуминијум (Цу 91, Ал 9 )

бакар-никл (Цу 70, Ни 30 )

Аустенитни челици који се користе на инсталацијама криогенских расхладних система су:

инокс 18/8 (Цр 18, Ни 8 )

инвар (Ни 36 )

9 постотни никл челик

Изолациони материјали

Основни задатак изолације код ТПГ постројења је да спречи ниске температуре на двострукој оплати брода и да смањи испаравање терета. Материјали који се користе на ТПГ постројењима су:

минерални (азбест, стаклена вуна, минерална вуна и перлит)

органски (вуна, памук, плуто и филц)

синтетички (ПВЦ, полистирол, експандирана полиуретанска пена)

Операције руковања теретом

Операције које се изводе на ТПГ танкерима су:

инертирање резервоара

тлачење резервоара гасом

хлађење цевовода и резервоара

утовар терета

развод плина према котловима или дизел моторима и турбинама, или сагоревање у атмосфери или поновно утечњавање

истовар

грејање резервоара

вентилација гаса у ваздух

развод азота

Реликвефакција (поновно утечњавање испареног гаса)

Систем реликвефакције или поновног утечњавања заснива се на криогенском расхладном принципу где се користи азот (Н) за постизање температура испод тачке кључања метана (-161,5 °Ц). Криогеничка температура утечњавања метана постиже се затвореним циклусима компресије и експанзије азота у гасовитом стању (температура тачке кључања азота је око -190 °Ц).

Предвиђања

Пораст ЛНГ флоте је сталан и можемо је слободно назвати флотом ближе будућности. Пресудним фактором за ту тврдњу биће цена нафте која ће незаустављиво расти. Други разлог је еколошки прихватљив састав издувних гасова, због мање емисије ЦО2 у атмосферу. Промениће се и психолошки приступ према гасу и бродовима таквог типа као опасном терету. Чињеница је да су ТПГ танкери квалитетно израђени и одржавани. Можемо и данас видети танкере поринуте 70-их година прошлог века. Уместо данашњих 150.000 m³ капацитета, планира се изградња танкера од 250.000 m³, што се може упоредити са Афрамаx танкерима и са Цапе сизе бродовима за превоз расутог терета, али са већом економичном брзином (20 чв. ). Такви бродови захтевају поривну снагу од 30-50 МW, што још више говори у прилог дизелског поривног постројења.

Види још

• Компримовани природни гас
• Течни нафтни гас

Спољашње везе

• ЛНГ царриерс он ордер ор ундер цонструцтион