Диссертация (Разработка модели управления производственной мощностью промышленного комплекса по сжижению природного газа), страница 2

Основные положения работы докладывались иобсуждались на Юбилейной 70-ой Международной молодежной научнойконференции «Нефть и газ 2016», Москва, 2016; на VI Всероссийской научнойконференции по организации производства (ШЕСТЫЕ ЧАРНОВСКИЕ ЧТЕНИЯ),Москва, 2016; на научно-технических совещаниях в компании ОАО «Ямал СПГ»,Москва, 2013-2016; на заседаниях кафедры оборудования нефтегазопереработкиРГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, Москва, 2015-2017; на заседании кафедрыпромышленной логистики МГТУ имени Н.Э.

Баумана, Москва, 2017.9Публикации. Основное содержание работы отражено в 7 научных работах,общим объемом 4,32 п.л., из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ – 3.Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,четырех глав, выводов, списка сокращений, приложения и списка литературы из86 наименований. Диссертация содержит 126 страниц основного текста, 37рисунков, 3 таблицы.10ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОРГАНИАЦИИПРОИЗВОДСТВ ПО СЖИЖЕНИЮ ПРИРОДНОГО ГАЗА1.1.Обзор развития производств по сжижению природного газаПриродный газ является очень значимым источником энергии.

Наиболееэкономически целесообразный способ транспортировки природного газа набольшие расстояния – это его перевозка в сжиженном состоянии.Наибольшие месторождения природного газа находятся в России и в Иране.РоссияэкспортируетосновнойобъемдобываемогогазавЕвропупотрубопроводам.

Другие месторождения располагаются в Алжире, Малайзии иИндонезии на значительных расстояниях от стран-потребителей природного газа.В связи с невозможностью трубопроводной транспортировки природного газа набольшие расстояния, на сегодняшний день единственным экономическивыгодным способом его транспортировки морем является перевозка газа всжиженном состоянии с использованием специализированных танкеров.Одной из ключевых проблем в 21 веке является проблема энергетическойбезопасности.Восновееёрешениялежитдиверсификацияторговлиэнергоресурсами.По имеющимся оценкам, с 2000 года суммарный мировой спрос наприродный газ рос на 2,7% ежегодно.

Мировой спрос на сжиженный природныйгаз за данный период увеличивался на 7,6% в год. Устойчивый рост спроса наСПГ обеспечивается перспективными и долговременными вопросами. Это:• Энергетическая безопасность — диверсификация поставок энергоресурсов игибкость предложения;• Создание дополнительной энергетической инфраструктуры для увеличенияустойчивости системы к скачкам спроса и предложения;• Экологичность природного газа, замещение природным газом угля;• Рост негативного отношения к ядерной энергетике.11По оценкам экспертов, мировой спрос на газ продолжит уверенно расти.Международное энергетическое агентство (МЭА) спрогнозировало повышениедоли природного газа в мировой экономике, с увеличением его доли с 21% в 2010году до 25% в 2035 году.

Агентство предсказывает ежегодный рост спроса в мирена природный газ на 1,6% вплоть до 2035 года. Этот показатель более чем в двараза превышает ожидаемые темпы роста для нефти.Также ожидается, что рост спроса на СПГ будет еще существеннее вперспективе до 2020 года. Несмотря на значительный разброс в оценках,большинство отраслевых экспертов сходятся в том, что ежегодный рост составитоколо 5-6%. Ожидается, что спрос на СПГ будет увеличиваться и после 2020 года,но более медленными темпами (около 2-3% в год).Природный газ подвергается сжижению для последующей транспортировкив специальных танкерах с последующим переводом в газообразную форму(регазификацией) в пунктах потребления.Первая экспериментальная установка по сжижению природного газа былапостроена в 1940 г. в США.

На основании ее успешной работы былизапроектированы промышленные установки. В 1941 г. была запущена перваяустановка производительностью 83,8 т/сут в г. Кливленде. Вместимостьрезервуаров для хранения СПГ составляла 3140 тонн, производительность блокарегазификации была 900 000 м3/сут. В 1944 г. этот резервуар для хранения СПГразрушился в связи с хрупким изломом внутренней оболочки. В качествематериала внутренней оболочки была применена низкоуглеродистая сталь. Последанной аварии развитие технологий по сжижению природного газа былоприостановлено почти на 20 лет.В 1959 году был совершен первый рейс с 5000 м3 груза из США вВеликобританию.

Для транспортировки СПГ использовался сухогруз «MarlinHitch». В качестве резервуаров использовались танки из алюминия, для внешнейтеплоизоляции была применена бальса. Судно переименовали в «MethanePioneer».В 1964 г. Великобритания начала импортировать СПГ из Алжира.12Рисунок 1.1. «Methane Pioneer», 1959 г.В 1969 году в Великобритании было построено специализированное суднодля транспортировки СПГ - «Methane Princess». В качестве резервуаров такжеиспользовались алюминиевые танки. Судно имело паровую турбину и имеловозможность утилизации выкипевшего метана.Технические характеристики газовоза «Methane Princess»:· длина – 189 м;· ширина – 29 м;· силовая установка - паровая турбина, мощность 12 500 л.с.;· скорость на испытаниях – 18,5 узлов;· эксплуатационная скорость – 17,25 узлов;· количество грузовых танков – 9;· грузовместимость – 28 300 м3 метана;· суточный расход испаряющегося газа (boil-off rate) – 0,33%.В 1969 году также начались первые поставки СПГ из Аляски в Японию.

В70-е годы на рынке СПГ появляются Бруней и Ливия. В 80-е годы СПГ начинаютэкспортировать из Австралии и Малайзии. В 1997 году запускают завод в Катаре.В 90-е годы на рынке появляются новые производители СПГ по всему миру.Россия существенно отстала от всего мира в части СПГ, ориентируясьисключительно на развитие газотранспортных систем как внутри страны, так и вэкспортных поставках.13Сейчасвгазовойотраслипроисходитформированиетрансконтинентального рынка. К 2030 году ожидается, что доли СПГ итрубопроводного газа сравняются.За прошедшие полвека характеристики газовозов значительно изменились.За первые 10 лет развития морской транспортировки СПГ грузовместимостьсудов увеличилась с 27500 м3 до 125000 м3. В настоящее время грузовместимостьгазовозов достигает 266000 м3.Развитие морской транспортировки СПГ качественно может быть показанов виде S-кривой, представляющей из себя синусоиду и показывающей отношениемежду затраченным усилием по улучшению эффективности продукта идостигнутыми результатами (см.

Рисунок 1.2).Изначально, большие инвестиции на развитие технологии сжиженияприродногогазаприносилинезначительныйрезультат.Первыйэкспериментальный завод был построен в 1912 году, прошло более 50 лет до того,как СПГ начали перевозить морем. Когда технологии сжижения и перевозкиприродного газа стали общедоступными и опробованными, экспериментальныетанкера в течение 20 лет трансформировались в огромный флот. На сегодняшнийдень, большее количество усилий на развитие транспортировки СПГ не даетожидаемогоэффекта.Развитиюфлотапрепятствуютэкономические,географические и технологические факторы.В соответствии с теорией S-кривой, когда достигается некий пределразвития, дальнейший прогресс возможен при появлении абсолютно новыхтехнологических решений.

Такое решение сдвигает синусоиду вправо и вверх,таким образом, будут открыты новые возможности для инновационного прорывав морской транспортировке СПГ.В настоящее время производство сжиженного природного газа являетсяодной из основных тенденций развития мировой газовой отрасли. В этой связивозрастает актуальность проектов по созданию предприятий, производящих СПГ.В данном контексте большие перспективы видятся в освоении газовыхместорождений России, расположенных в Арктике. Затраты, относящиеся к14объектам технологии сжижения и хранения газа, для арктических регионов будутсущественно ниже по сравнению со странами с жарким климатом, аиспользование Северного морского пути значительно снизит расходы натранспортировку СПГ.Рисунок 1.2.

S-кривая развития СПГ-транспортировки1.2.Российские проекты по созданию производств СПГВ настоящее время в России реализуются следующие проекты по созданиюпроизводств СПГ - «Сахалин-2», «Ямал СПГ», «Владивосток СПГ», «БалтийскийСПГ», «Дальневосточный СПГ», «Печора СПГ», регазификационный терминалСПГ в Калининградской области.В 2009 году компанией «Сахалин Энерджи» был введен в эксплуатациюпервый в России завод по производству СПГ. Единственный на сегодняшний денькомплекс по сжижению природного газа располагается на юге Сахалина, напобережье залива Анива, который не замерзает зимой, что значительно упрощает15процесс отгрузки СПГ. Комплекс состоит из двух технологических линий, накоторых происходитподготовка и сжижение газа. Для производства СПГприменяется технология двойного смешанного хладагента концерна «Shell».Производительность завода составляет 9,6 млн.

тонн СПГ в год.После сжижения газ поступает в два резервуара хранения. Объем каждогоиз резервуаров – 100 тыс. м3.Причал по отгрузке СПГ способен принимать танкеры различнойгрузовместимости (от 18000 до 145000 м3). Производимый СПГ транспортируетсяв Японию, Корею, Китай, Тайвань и Таиланд.Реализация проектов «Дальневосточный СПГ», «Владивосток СПГ»выглядит перспективной из-за небольшого транспортного плеча в страныимпортеры СПГ в Азиатско-тихоокеанском регионе (Япония, Южная Корея) ибольших по сравнению с европейскими ценами на газ.Основными конкурентами России на рынке СПГ в АТР являютсяАвстралия, Катар, Канада и США. При избыточном предложении СПГ на рынке,цены на него могут снизиться. Поэтому очень важным драйвером для российскихдальневосточных проектов будет заключение долгосрочных контрактов напоставку СПГ.Более подробно рассматривается проект создания комплекса по сжижениюгаза на полуострове Ямал.На Ямале и в прилегающих акваториях открыты месторождения,предварительные запасы которых составляют порядка 15 трлн.

м3.Южно-Тамбейское газоконденсатное месторождение (ЮТГКМ) являетсяодним из крупнейших месторождений на полуострове, что служит гарантией егодолговременной и бесперебойной эксплуатации. Месторождение имеет запасы,оцениваемые в 1,3 трлн. м3 газа.Врезультатереализациипроектапредполагаетсястроительствопроизводства по сжижению природного газа (СПГ), хранилища СПГ и газовогоконденсата (ГК), морского терминала отгрузки СПГ и ГК, портовых сооружений.16В качестве целевого рынка сбыта СПГ рассматриваются страны Европы иАзиатско-тихоокеанского региона.