Gás natural liquefeito (GNL): produção, armazenamento, transporte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O mercado de energia global moderno é extremamente volátil. Traz uma enorme quantidade de novidades e surpresas. A parte mais "surpresa" é, claro, as novas tecnologias. Estes incluem principalmente a revolução do xisto e tudo relacionado ao gás natural liquefeito (GNL).

As tecnologias e processos do setor de GNL são observados de perto por empresas e comunidades políticas em todo o mundo. As mudanças tectônicas na grande política mundial às vezes se devem ao desenvolvimento tecnológico da produção e logística de energia.

tecnologia GNL

O gás liquefeito é obtido a partir do gás natural por meio de dois processos físicos: compressão e resfriamento. No final, o gás liquefeito é reduzido em volume seiscentas vezes.

O processo tecnológico é multi-estágio. Cada estágio é uma compressão de 5 a 10 vezes, seguida de resfriamento e transferência para o próximo estágio. Ao passar do primeiro para o penúltimo estágio, o gás permanece um gás. Ele se transforma em um líquido apenas no últimodegraus. Para produzir uma tonelada de gás GNL, são necessários cerca de mil e quinhentos metros cúbicos de gás natural.

Estágios tecnológicos com compressão e resfriamento exigem custos energéticos significativos, até 25% da quantidade total de gás liquefeito.

Nudes de produção

As plantas de GNL diferem na natureza dos processos físicos nos quais operam:

• acelerador;
• turbo-expansor;
• turbina-vórtice, etc.

Hoje, dois métodos de processamento são usados no mundo:

1. Condensação ou compressão de gás contra um fundo de pressão constante. Este método não está mais entre os eficazes devido aos altos custos de energia.
2. Métodos de troca de calor usando refrigeradores ou aceleradores com base nas mudanças na temperatura do gás.

Um dos requisitos tecnológicos mais importantes para a produção de GNL é a alta qualidade dos equipamentos de isolamento térmico e troca de calor.

Se falarmos do processo de produção de gás liquefeito como um todo, então ele é composto por quatro etapas obrigatórias e sequenciais:

1. Produção de gás a partir de sondas de perfuração, entrega de dutos para a planta de liquefação.
2. Liquefação de gás, armazenamento de GNL em instalações especiais.
3. Remessa de GNL para navios-tanque com transporte aquaviário.
4. Descarregamento de GNL nos terminais, armazenamento, regaseificação e entrega ao consumidor.

Propriedades do gás GNL

As propriedades físicas do gás liquefeito são únicas. Ele lideraele mesmo muito mansamente: em sua forma pura, não queima e não explode. Se for colocado em um espaço aberto em temperatura normal, o GNL começará a evaporar silenciosamente, misturando-se com o ar.

A ignição é possível, mas apenas em uma concentração específica de gás no ar: de 4,4 a 17%. Se o teor de GNL no ar estiver abaixo de 4,4%, a quantidade de gás a inflamar será muito pequena. Se a concentração de gás no ar exceder 17%, não haverá oxigênio suficiente para a chama. Esta é a base do processo de regaseificação. A evaporação é feita simplesmente sem oxigênio, ou seja, sem ar.

logística do GLP

As tecnologias de entrega de GNL não são inferiores aos métodos de sua produção em termos de dinamismo e avanço. Se realizarmos, por exemplo, uma classificação de embarcações marítimas modernas em termos de estética e design, os navios de cruzeiro não vencerão. Os navios-tanque de gás liquefeito branco como a neve vencerão, impressionantes em seu tamanho, variedade e designs exclusivos.

As usinas de gás natural liquefeito geralmente estão localizadas perto de onde são produzidas. Nesta fase, o elemento mais importante é o armazenamento de GNL com os mais graves requisitos tecnológicos com a sua implementação obrigatória. Os tanques criogênicos são construídos com base no princípio dos vasos Dewar, projetados para armazenar substâncias com temperatura diferente da normal. O principal elemento em tais vasos são as paredes duplas. Os criotanques para armazenamento e transporte de GNL podem ser localizados em navios-tanque ou veículos especiais. Para o transporte ferroviário, são utilizados vagões especiais na formacriotanque.

Caso o GNL já tenha passado por regaseificação, ele é enviado ao consumidor através de um gasoduto clássico.

Qual é melhor?

Há muito se calcula que as tecnologias de transporte de GNL são mais lucrativas do que um duto convencional em longas distâncias superiores a vários milhares de quilômetros.

Na Rússia, a Gazprom é a mais preocupada com a produção de GNL. De acordo com seus principais especialistas, o GNL russo já começou a ser uma competição desnecessária para o método de gasoduto. Um dos argumentos é a ausência de uma taxa de exportação e um imposto sobre a extração de minerais no mesmo Yamal LNG. Essa situação é chamada de “perda de eficiência orçamentária.”

Parece que o presidente Vladimir Putin encontrou uma solução de compromisso. Ele também não vê nada de bom na competição entre os dois tipos de gás natural russo. Ao mesmo tempo, as tecnologias de GNL precisam ser promovidas no mercado interno do país, a fim de reconstruir o transporte público para um novo tipo de combustível - o gás natural. Além dos ônibus, há muitos consumidores de GNL na Rússia, principalmente moradores de áreas remotas onde não há gasodutos e não haverá.

LNG russo

Sakhalin-2 e Yamal LNG são duas plantas de liquefação de gás em operação na Rússia em 2018. O primeiro e mais antigo empreendimento é a fábrica de Sakhalin, de propriedade da Shell, Mitsubishi e Mitsui, e o controle acionário pertence à Gazprom.

Produção de petróleo e gás associado, eA produção de GNL também ocorre sob os termos de um acordo especial de partilha de produção. A planta de GNL entrou em operação em 2009, tornando-se a primeira empresa russa deste perfil.

O irmão mais novo é a segunda fábrica de propriedade da Novatek. Este é o projeto Yamal LNG, que desde o início foi focado na exportação de gás liquefeito. Dentro de sua estrutura, cinco terminais de carregamento com uma enorme capacidade total anual de até 58 milhões de toneladas serão construídos e colocados em operação.

US Gás

Os EUA não são apenas o lar da tecnologia de gás reduzido, mas também o maior produtor de GNL de sua própria matéria-prima. Portanto, quando o governo Donald Trump lançou o ambicioso Plano America First Energy para tornar o país a principal potência energética do mundo, isso deveria ser atendido por todos os atores da plataforma global de gás.

Esse tipo de virada política nos EUA não foi uma grande surpresa. A posição republicana dos EUA sobre os hidrocarbonetos é clara e simples. Isso é energia barata.

As previsões para as exportações de GNL dos EUA são muito diferentes. A maior intriga nas decisões de comércio de "gás" está se desenvolvendo nos países da UE. Diante de nós está se revelando uma imagem da competição mais forte entre o gás “clássico” russo via Nord Stream 2 e o GNL importado dos EUA. Muitos países europeus, incluindo França e Alemanha, veem a situação atual como uma excelente oportunidade para diversificar as fontes de gás na Europa.

Quanto ao mercado asiático, a guerra comercial entre os EUA e a China levou a uma recusa completa dos engenheiros de energia chineses do GNL americano importado. Este movimento abre enormes oportunidades para o fornecimento de gás russo através de gasodutos para a China por um longo tempo e em grandes volumes.

Segurança ao usar GNL

Segurança em muitas indústrias tornou-se uma rotina chata. Esta atitude não se aplica de forma alguma à produção de gás liquefeito, bem como a tudo relacionado com a palavra "gás".

Os principais riscos estão associados à inflamabilidade geral do gás como um todo. A inflamabilidade do GNL é uma ordem de magnitude menor, é claro. As regulamentações de segurança de GNL concentram-se no derramamento e vaporização de GLP. Se, por exemplo, um novo gás com densidade diferente for despejado em um navio-tanque de GNL (isso acontece), os líquidos podem se separar sem se misturar. Neste caso, o gás mais denso se depositará no fundo com a formação de duas cavidades com circulação independente de líquidos. Os líquidos são eventualmente misturados durante a troca convectiva. Se ocorrer rapidamente, começa a estratificação: o GNL evapora rápida e abundantemente. Para evitar isso, são usados dispositivos especiais para mistura controlada e métodos especiais de enchimento de tanques.

Vantagens do GNL: Resumo

Comece com os benefícios do uso de GNL no mercado doméstico. A utilização de gás liquefeito nas caldeiras é o tipo de combustível mais óptimo: o maior poder calorífico, a máxima eficiência e um custo muito moderado, o que acaba poracaba sendo ainda mais econômico que o óleo combustível.

A logística de GNL está facilmente atrelada a caldeiras de qualquer localização, incluindo os pontos mais remotos, graças à produção bem desenvolvida de meios de transporte de GNL na forma de crio-tanques de várias configurações.

Como o GNL queima com mais eficiência do que carvão ou óleo combustível, as emissões nocivas para a atmosfera são mínimas: os gases de combustão não contêm partículas ou compostos de enxofre.

Do ponto de vista das exportações de GNL e do desenvolvimento do mercado global de energia, o GNL e sua produção estão se tornando um fator cada vez mais prioritário para as maiores economias do mundo, incluindo França, Coréia do Sul, Espanha, etc. consumidor global de gás liquefeito é o Japão, cujas importações de gás são 100% GNL.