CC BY
36
вопросом остается их работоспособность при качке из-за возможных проблем с равномерным распределением двухфазных потоков [15]. Кроме того, эти циклы чувствительны к составу сжижаемого ПГ. Состав смесевого хладагента должен быть адаптирован к месторождению, что может быть проблемой при работе на различных месторождениях.
В ближайшие годы описанные технологии будут впервые внедрены на ряде морских месторождений. Ожидаемый экономический эффект от их внедрения для разработки неперспективных, но многочисленных малых и средних морских месторождений, может быть соизмерим с эффектом от разработки больших месторождений.
Создание ПЗ СПГ может быть очень привлекательно и для России, имеющей большое число морских газовых месторождений. При этом можно было бы задействовать мощности отечественных верфей и предприятий криогенной промышленности.
Литература
1. Pastoor, W. Developing the world's first floating LNG production vessels. FPSO 2009 conference, Oslo, Norway, Flex-L-PDF-Flex-LNG.pdf.
2. The FLEX LNG Producer Concept. Sea Asia 2009, Singapure, 23 April 2009, http:// www.flexlng.com/?page=194&news=10&history=archive.
3. FLEX LNG LTD («FLEX LNG») and Mitsubishi Corporation («MC») Provide Update on Progress LNG and Strategic Discussions. Flex LNG Press release. December 2008.
4. SHI to Construct as Many as 10 LNG-FPSO for Royal Dutch Shell PLC over Next 15 Years. http://www.shi.samsung.co.kr/Eng/pr/news_view.aspx?Seq=752&mac= ea6912116359 d3a8922e73985d8f7077.
5. Linde LNG. http://www.linde-process-engineering.com/documents/05LNGFPS0 flyer_Final_Nov2007.pdf.
6. The LNG FPSO Project. http://www.hoegh.com/lng/project/fpso_project.
7. INPEX Business Strategy and Two LNG Projects: Ichthys and Abadi. INPEX CORPORATION, July 3, 2009, http://www.inpex.co.jp/english/ir/library/pdf/presentation/e-Presenta-tion20090703-a.pdf.
8. NicheLNG (SM) Floating Production. http://www.cbi.com/technologies-services/ nichelngsm-floating-production.
9. Finn A., Johnson G., Tomlinson T. LNG technology for offshore and mid-scale plants, 79th Annual GPA Convention, Atlanta, March 2000.
10. SHI to Construct as Many as 10 LNG-FPSO for Royal Dutch Shell PLC over Next 15 Years. http://www.shi.samsung.co.kr/Eng/pr/news_view.aspx?Seq=752&mac= ea6912116359 d3a8922e73985d8f7077
11. Double mixed refrigerant process for liquefying natural gas. USA Patent specification 6370910.
12. Floating LNG Plant. http://www.airproducts.com/LNG/ProductsandServices/Float-ingLNGPlant.htm
13. Barclay, M., Shukri, T. Enhanced single mixed refrigerant process for stranded gas liquefaction. Fosters Wheeler Energy Limited, http://www.fwc.com/publications/tech_pa-pers/files/ LNG15 SMR LNG Process_0703200760743.pdf.
14. Finn, A. Effective LNG production offshore. GPA LNG 2002, Costain Oil, Gas & Process Ltd. www.costain-floating-lng.com/.../GPALNG2002V2-0.pdf.
15. Waldie, B. Effect of Tilt and Motion on LNG and GTL Process Equipment for Floating Production, GPA Europe Annual Conference, Rome, Italy, Sept. 2002.
//////////////////////ш^^^
Сжижение природного газа и его регазификация в море*
С. Робертсон, Л. Миллер,
компания Douglas-Weswood Ltd.
В настоящей статье проанализированы ключевые рыночные стимулы для разработки проектов получения СПГ на FLNG-терминалах и выполнен краткий обзор некоторых из основных технологий, позволяющих их реализовать. Данные взяты из отчета The World FLNG Marketr Report 2009-2015, опубликованного компанией Douglas-Weswood.
Поскольку спрос на природный газ остается высоким, а строительство заводов СПГ на суше происходит со значительными задержками и увеличением затрат, больше внимания стало уделяться новым потенциальным возможностям получения СПГ на плавучих
* Журнал «Нефтегазовые технологии», 2009, №9
терминалах. В последние годы построено несколько крупных высокопрофильных плавучих терминалов для ре-газификации сжиженного природного газа (СПГ), особенно в США. Уже стали применяться плавучие терминалы ре-газификации СПГ и импорта природного газа. Ожидается, что капитальные затраты на создание таких терминалов
СПГ (floating liquid natural gas - FLNG) вырастут с 695 млн долл. США в 2008 г. почти до 8,5 млрд долл. США в 2015 г.
Стимулы для FLNG-проектов
Существует несколько проблем, с которыми сталкивается сектор СПГ, включая заметно увеличивающиеся затраты на разработку проекта, поставку оборудования и строительство, местную оппозицию строительству на суше СПГ-заводов и геополитические проблемы. Несмотря на значительный спрос на природный газ, эти проблемы приводят к задержке принятия многих окончательных решений по финансированию строительства СПГ-заводов на суше, что ограничивает потребление газа, а значит и темпы развития промышленности. В частности, ужесточение мер по охране и безопасности зон вокруг СПГ-заво-дов, требуемое местными органами управления в Северной Америке и
«Транспорт на альтернативном топливе» № 5 (17) сентябрь 2010 г.
щ
Сжиженный природный газ
Западной Европе, способствовало росту числа предлагаемых FLNG-проектов. Например, использование судов для регазификации СПГ (regasification vessels - RV) становится общепринятой практикой. Проект с RV-судами может быть разработан значительно быстрее в сравнении с проектом СПГ-завода на суше. Существует несколько главных стимулов для разработки FLNG-проектов.
Возрастающий спрос на природный газ Наблюдается устойчивое увеличение спроса на природный газ в развивающихся странах, обусловленное стремительным ростом потребления энергии для экономического развития. Все более широкое использование вместо угля природного газа и возобновляемых источников для генерирования электроэнергии также увеличило спрос на природный газ.
Монетизация Значительное количество газовых ресурсов не используется эффективно. Добываемый попутный газ либо сжигается в факелах, либо закачивается снова в скважины. FLNG-сжижение представляет собой жизнеспособную альтернативу строительству на суше новой инфраструктуры для превращения в деньги этих газовых ресурсов.
ЕРС-затраты на терминалы на суше
Рост затрат труда и материалов и недостаточно развитый рынок предложений подрядчиков для строительства СПГ-заводов привели к значительному увеличению стоимости новых ЕРС-контрактов, особенно для строительства СПГ-заводов на суше.
Обеспечение безопасности Осознаваемая уязвимость СПГ-заводов на суше, особенно в политически сложных регионах, заставляет энергетические компании серьезно задумываться об использовании морских СПГ-терминалов.
Оппозиция строительству СПГ-заводов на суше Позиция «только не на моей земле» привела к расширению использования морских технологий, особенной в США.
Экология FLNG-терминалы для получения СПГ позволят избежать сжигания в факелах попутного нефтяного газа. В большинстве случаев FLNG-термина-лы будут более экологичными, чем СПГ-заводы на суше.
Существующие технологии
Разработка оборудования для получения СПГ и его регазификации на морских терминалах имеет ряд конструктивных проблем, особенно это касается уменьшения размеров (занимаемой площади) необходимого технологического оборудования для сжижения или регазифика-ции СПГ.
Системы резервуаров Качка при движении судна представляет собой большую проблему для хранения СПГ и усугубляется при неполной загрузке судна. Системы резервуаров мембранного типа, которые используются более чем на половине существующего флота СПГ-судов, особенно уязвимы и склонны к повреждениям из-за сильной качки. По этой причине они не подходят для судов, большую часть своего времени находящихся в частично загруженном состоянии, как это имеет место в FLNG-терми-налах для сжижения и регазифи-кации СПГ. Система сферических резервуаров Kvaerner-Moss также не подходит для FLNG-терминалов, поскольку она занимает все важное палубное пространство.
Проектировщикам FLNG-терми-налов нужно перейти от использования существующих систем, упомянутых выше, к новым системам призматических резервуаров, разработанных специально для применения на плавучих FLNG-терминалах, таких как двойные алюминиевые резервуары компании Aker и резервуары для СПГ компании Sevan Marine, используемые на плавучей системе добычи, хранения, разгрузки и транспортировки продукции (floating production, storage and offloading system - FPSO). Эти резервуары устойчивы к качке и могут размещаться на палубе.
Системы разгрузки Перегрузка с судна на судно является одной из наименее отработанных технологий в СПГ-отрасли, поэтому ведутся широкие исследования, разработки и испытания в этой области.
На СПГ-заводах на суше для перегрузки СПГ и/или природного газа на транспортное судно (или с него) используются морские загрузочные рукава, которые могут также использоваться на морских плавучих терминалах. При этом необходимо, чтобы два судна находились близко друг к другу (либо борт к борту, либо корма к носу), что опасно при большом волнении на море и при плохой погоде.
Альтернативой разгрузочным рукавам является гибкий шланг для криогенных жидкостей. Такая технология перегрузки и транспортировки СПГ является развивающейся и еще нешироко распространена.
При этом в феврале 2007 г. была выполнена успешная перегрузка СПГ с судна на судно (находящихся борт к борту) с использованием криогенного шланга в порту Тиссайда (Великобритания). Разработана система перегрузки СПГ при высоких волнах, которая является еще одним примером решения тандемной схемы расположения судов.
В системе перегрузки СПГ может использоваться гибкий криогенный шланг, разработанный компанией ТесИгф. Ожидается, что эта тандемная схема позволит значительно улучшить диапазон рабочих характеристик загрузки и разгрузки СПГ в открытом море. Однако решение, которое, в конечном счете, обеспечит наибольшую гибкость для FLNG-бизнеса и значительно уменьшит необходимость внедрения и использования дорогостоящих модификаций существующих транспортных СПГ-судов, заключается в использовании плавучего варианта системы погрузки и разгрузки. Такая система позволит присоединять шланг к манифольду в средней части СПГ-суд-на или к специально разработанному манифольду в носовой его части.
FLNG-терминалы импорта (регазификации) Без сомнения приемные терминалы представляют собой самые
ЮЕ Ф* ¿Ф И Л <
«Транспорт на альтернативном топливе» № 5 (17) сентябрь 2010 г.
инновационные разработки в FLNG-области. Первый FLNG-терминал импорта Gulf Gateway компании Excel-erare Energy в Мексиканском заливе был введен в эксплуатацию в США в 2005 г. В настоящее время эксплуатируются еще четыре FLNG-терминала импорта в следующих географических точках мира: Бахия Бланка (Аргентина), Песем (Бразилия), на шельфе Бостона (северо-западный терминал США) и терминал Тиссайда (Великобритания). В отличие от других действующих FLNG-терминалов в Песеме СПГ хранится на борту, для чего служит плавучая платформа для хранения СПГ и его регазификации, а не RV-судно. По прогнозам авторов, в следующем десятилетии будет наблюдаться значительный рост числа FLNG-терминалов импорта, главным образом в Северной Америке и Западной Европе. Ожидается, что первые FLNG-терминалы импорта появятся в Африке (ЮАР), Азии (Пакистан), на Ближнем Востоке (ОАЭ, Дубай) в течение 2009-2015 гг.
FLNG-терминалы сжижения
Ожидается, что первая в мире плавучая FPSO-платформа для сжижения природного газа будет одним из четырех универсальных судов для получения СПГ, которые строятся в настоящее время. Два этих судна предназначены для использования на месторождениях: одно - на месторождении Билабри компании Peak Petroleum на морском шельфе Нигерии, другое будет направлено в Папуа Новую Гвинею, где компания Rift Oil собирается его использовать для сжижения природного газа, добываемого на своем находящемся на суше месторождении Пук Пук.
Ожидается, что эти FLNG/FPSO-суда начнут давать продукцию в 2011 -2012 гг. Они являются единственными заказанными в настоящее время судами для сжижения природного газа. Однако наблюдается все возрастающий интерес к таким проектам, и многие крупные компании (такие как BP Offshore, Shel, Sevan Marine, SBM Offshore, Inpex and Höegh LNG) проявляют интерес к разработке проектов плавучих FPSO-платформ для сжижения природного газа.
2004 20(6 2006 2007 2008 2009 20 Ю 2011 2012 2013 2014 2015
Глобальный рынок FLNG-терминалов по регионам за период 2004-2015 гг.
На рисунке показана динамика изменений капиталовложений в оба типа FLNG-cудов для сжижения природного газа и его импорта. Существует прогноз, что годовые капиталовложения достигнут 8,5 млрд долл. США к 2015 г., а суммарные капиталовложения за 2009-2015 гг. достигнут 26,8 млрд долл. США. Ожидается, что Африка и Азия станут крупными экспортерами FLNG-судов и будут претендовать на самую большую долю глобального рынка в этой технологии. Азия станет претендентом на самую большую долю из 27 млрд долл. США глобального рынка, которая по прогнозам составит 32 %. Африка будет следующим самым большим регионом с долей, равной 5,3 млрд долл. США или 20 % от глобального рынка. Северная Америка, несмотря на то, что в ней разрабатывается самое большое число FLNG-проектов, тем не менее, претендует только на 12 % глобального рынка, что составит около 3,3 млрд долл. США.
Этот прогноз глобального рынка базируется на модели, построенной на основе анализа перспектив разработки FLNG-проектов с распределением капиталовложений по срокам и стадиям их выполнения для учета возможной структуры каждого проекта. Эта модель разработана на основе консультаций с экспертами в этой отрасли, кроме того, проверена ее зависимость от внешних факторов, таких как ограничения, связанные с наличием целой цепи поставщиков.
Прогнозы сегментированы по следующим сферам деятельности: лицензирование технологий;
предварительное инженерное проектирование и расчеты; менеджмент проекта и рабочее инженерное проектирование; технология строительства сооружений на месторождениях; строительство и монтаж оборудования, ввод в эксплуатацию.
Если разделить капиталовложения между терминалами импорта и экспорта, то капиталовложения в терминалы импорта составляют 27 % всех капиталовложений за период 2009-2015 гг., хотя эта пропорция значительно изменяется в течение какого-то конкретного периода. Ключевые сферы деятельности включают строительство с суммарными затратами почти в 19 млрд долл. США, рабочее инженерное проектирование и менеджмент проекта с суммарными затратами более 3 млрд долл. США до 2015 г.
С ввода в эксплуатацию первого в мире плавучего FLNG-терминала в 2005 г. FLNG-отрасль быстро развивается, и главными ее задачами являются разработка проектов, исследования и получение инвестиций. Задержки проектов строительства СПГ-заводов на суше, рост ЕРС-затрат, экологические и политические проблемы - все это можно рассматривать в качестве главных стимулов развития этого сектора. Технология сжижения природного газа на FLNG-тер-миналах хотя еще не в полной мере апробирована, но, тем не менее, обладает большим потенциалом получения прибыли от газа, не нашедшего полезного применения в экономике, сжигаемого в факелах, закачиваемого обратно в скважины или вовсе не разрабатываемого.
«Транспорт на альтернативном топливе» № 5 (17) сентябрь 2010 г.
Щ чт* те ПШ ЧИНШ
