1. Ожижение природного газа Введение

Сжиженный природный газ (СПГ) относится к числу жидких криопродуктов, так как температура его кипения при атмосферном давлении составляет 111,66 К. За рубежом производство и потребление СПГ ежегодно интенсивно возрастает. Это объясняется тем, что диапазон использования СПГ в различных отраслях промышленности и техники чрезвычайно высок. Основные направления его использования показаны на рисунке в соответствии с данными, приведенными в статье [1].

								СПГ
Системы транспорта, распределения и хранения									Энергоноситель									Холод при регазификации
Водный транспорт									Автотракторное топливо									Технологические процессы
Трубопроводный транспорт									Ракетное и авиационное топливо									Преобразование в электроэнергию
Наземный транспорт									Топливо для рефрижераторных судов									Разделение воздуха
Регулирование неравномерности газопотребления									Топливо для МГД-генераторов									Хранение пищевых продуктов
Снабжение потребителей, удаленных от магистральных газопроводов

Основные области использования СПГ

Однако при этом необходимо иметь в виду, что наряду с областями использования СПГ надо учитывать и те области, где он используется после газификации. К ним относятся: химия и нефтехимия, черная и цветная металлургия, нефтяная и газовая промышленность, энергостанции, коммунально-бытовое хозяйство и некоторые другие области.

Как отмечено в работе [2], СПГ производят в 13 странах мира, включая Россию. Основными экспортерами СПГ являются Индонезия, Алжир, Малайзия и Австралия. На долю этих стран приходится 85 % мирового производства СПГ. При этом США одновременно являются как экспортерами, так и импортерами СПГ. Они экспортируют СПГ, получаемый с месторождений Аляски, в Японию и импортируют егоиз Тринидада, Тобаго, с Ближнего Востока, а также из Австралии и Малайзии. На долю Японии приходится более 50 % мирового импорта СПГ. Вторым импортером СПГ является Южная Корея, которая по данным на 2000 год импортировала его около 14 %.

В настоящее время наиболее успешно СПГ используют в странах, которые имеют достаточно крупные заводы и комплексы по получению СПГ, или в странах, являющихся экспортерами значительных объемов СПГ. Из числа этих стран наибольшие успехи достигнуты вСША, Японии и ряде стран Западной Европы.

Как отмечено в работе [3], в США на СПГ переведено до 25 % муниципального автотранспорта. На СПГ работают автобусы, грузопогрузчики, корабли, тепловозы. Это в значительной степени объясняется более низкой стоимостью использования СПГ по сравнению с нефтепродуктами и большей безопасностью продуктов сгорания.

Целый ряд европейских автомобилестроительных фирм изготавливают легковые и грузовые автомобили, а также автобусы, работающие на СПГ.

В большинстве случаев предусматривается использование двухтопливной системы, т. е. автомобили имеют резервную систему питания двигателя традиционным топливом.

В статье [1], где рассматриваются конструктивные схемы автомобильных систем хранения и подачи СПГ, приводятся технические характеристики криогенных топливных баков для автомобилей ряда зарубежных фирм. Объем топливных баков, рассчитанных на заполнение СПГ у этих автомобилей, составляет от 72 до 260 л. При этом запас хода у автомобиля «Kaiser Brencar», имеющего бак вместимостью 72 л СПГ, составляет 290 км.

Значительные объемы СПГ в зарубежных странах используются в комплексах типа «Пик-шевинг», предназначенных для регулирования пиковых нагрузок газопотребителей, которые могут быть вызваны резким понижением температуры воздуха и кратковременным снижением, а иногда и прекращением поставок газа из магистрального трубопровода.

В России и целом ряде государств исследуются иреализуются и другие различные направления использования СПГ, о которых приводятся сведения в работах [1, 4–15].

Япония является основным импортером СПГ, поставляемого различными странами. В этой стране достигнуты значительные успехи в использовании холода, получаемого при регазификации СПГ ввоздухоразделительных установках (ВРУ), в установках по переработке вторичного сырья, в стационарных холодильниках, в рефрижераторном транспорте и ряде других областей.

К сожалению, в России и в бывшем СССР несмотря на целый ряд успешно выполненных научных и практических исследований повозможности и целесообразности использования СПГ в качестве топлива результаты этих работ не нашли практического применения. Это во многом объяснялось наличием мощной сырьевой базы для производства бензина и его низкой стоимости.

В связи с изменившейся в настоящее время энергетической ситуацией и учитывая положительные результаты, полученные в предыдущие годы при использовании СПГ в качестве топлива, можно предположить, что в России в ближайшие годы можно ожидать возобновления и широкого развития работ по использованию СПГ.

По получению СПГ в последние годы уже сделаны первые реальные шаги, связанные с разработкой и созданием ожижителей ПГ небольшой производительности (ЗАО «Сигма-газ») с использованием перепада давления на газораспределительных станциях (ГРС), установленных на магистральных газопроводах ПГ. Благодаря таким установкам решается задача снабжения газом населенных пунктов, находящихся на значительном удалении от магистральных трубопроводов путем доставки в них СПГ с последующей его газификацией на месте потребления и дальнейшего использования ПГ для коммунально-бытовых нужд.

В связи с этим можно предположить, что в ближайшие годы работы, связанные с разработкой и созданием ожижителей ПГ различной производительности, получат более широкое развитие, а СПГ начнут использовать в значительных объемах в перспективных различных технологиях, основные этапы которых приведены в работах [1, 16].