Instalacja LNG – budowa i zastosowanie

LNG podbija polski rynek. Skroplony gaz ziemny jest stosowany przez polskie firmy na potrzeby procesów produkcji oraz do tankowania samochodów ciężarowych i bunkrowania statków. Jak wygląda użycie LNG na co dzień? To bardzo proste. Centralnym punktem jest stacja LNG, której nie musisz budować i w którą nie musisz inwestować. Wystarczy, że wydzierżawisz ją od DUON. Schemat stacji LNG prezentujemy poniżej. Zobacz, jak to działa.

LNG to skroplony gaz ziemny przechowywany w temperaturze –163 °C. Składa się z 95% z metanu. Z 1 kg LNG można uzyskać nawet 15,26 kWh energii. Dla porównania, aby osiągnąć ten sam wynik, potrzeba ok. 1,08 kg LPG, 1,19 kg lekkiego oleju opałowego (przy sprawności urządzeń 90%) lub 3,5 kg węgla (sprawność 70%). Dowiedz się więcej o zaletach skroplonego gazu ziemnego.

Po regazyfikacji z 1 m3 LNG uzyskuje się 600 m3 gazu ziemnego. I właśnie do tego procesu, czyli zamiany fazy ciekłej na gazową, służy stacja regazyfikacji LNG.

Budowa stacji LNG

Cysterna kriogeniczna

LNG transportowany jest do stacji regazyfikacji LNG za pomocą cysterny kriogenicznej utrzymującej niską temperaturę paliwa w czasie transportu. Cysterny używane przez DUON konstruowane są specjalnie na nasze potrzeby. Stawiamy na duży tonaż i szybki rozładunek gazu. Dzięki specjalnej konstrukcji cysterna o pojemność 18 ton, z których w wyniku procesu regazyfikacji można uzyskać ok. 24 800 m3 gazu ziemnego, może zostać rozładowana w czasie poniżej dwóch godzin.

Zbiorniki kriogeniczne

Paliwo z cysterny kriogenicznej przepompowywane jest do dwupłaszczowych zbiorników LNG stanowiących największy i najbardziej widoczny element każdej stacji regazyfikacji. LNG przechowywane jest w nich pod ciśnieniem roboczym 4–5 bar i temperaturze pomiędzy -–163 a –140°C.

Zbiorniki kriogeniczne dostępne są w wersjach pionowych i poziomych oraz w rozmiarach zależnych od wymagań klienta, tj. dobowej wydajności i rocznych poziomów zużycia. W standardzie oferujemy zbiorniki o pojemności od 20–60 m3. Zbiornik o pojemności 60 m3 mieści 23 tony LNG, z którego po regazyfikacji można otrzymać 30 777 Nm3 gazu ziemnego w postaci lotnej i uzyskać 351 MWh energii. W przypadku specjalnych potrzeb możliwe jest wykonanie zbiorników na zamówienia lub zestawienie kilku zbiorników standardowych.

Zestawienie rozmiarów i pojemności zbiorników LNG w zależności od rocznego zużycia i wydajności dobowej stacji LNG.

Stacja redukcyjna lub redukcyjno-pomiarowa

Metan poprzez rurociąg fazy gazowej przepływa do stacji redukcyjnej lub redukcyjno-pomiarowej, gdzie następuje dalsze przygotowanie paliwa. W tym segmencie instalacji dokonuje się redukcji jego ciśnienia oraz ewentualnie pomiarów parametrów technicznych gazu. Następuje tu także nawanianie gazu, aby umożliwić wyczucie potencjalnego rozszczelnienia bez użycia specjalistycznej aparatury. LNG łączy się z tetrahydrotiofenem (THT), który nadaje mu charakterystyczny zapach. W lokalizacjach, gdzie standardowo wykorzystuje się detektory gazu połączone z systemami bezpieczeństwa, czasami rezygnuje się z nawaniania. DUON stawia jednak na nawanianie gazu ziemnego niezależnie od innych systemów.

W zależności od konkretnych potrzeb technicznych w danej lokalizacji, stację redukcyjną pierwszego stopnia można uzupełnić o dodatkowe urządzenia, w postaci małej kotłowni gazowej lub podgrzewaczy elektrycznych. Zapewniają one dodatnią temperaturę gazu ziemnego trafiającego do odbiorników takich jak np. jednostki kogeneracji, czyli skojarzonej produkcji energii cieplnej i gazowej, które są coraz częściej stosowane w przemyśle. Możliwa jest również redukcja ciśnienia drugiego stopnia, w kolejnych segmentach instalacji LNG jeszcze przed odbiornikiem gazu. Zależy to od założeń projektu.

Odbiorniki gazu

Po ostatecznej obróbce gaz ziemny trafia do odbiorników gazu, zależnych od rodzaju prowadzonej działalności.

Zastosowanie LNG

Najczęstsze zastosowanie LNG to:

• produkcja ciepła technologicznego (wypalanie, topienie, pieczenie itd.);
• produkcja pary wodnej (pasteryzacja, napędy turbin, ogrzewanie);
• produkcja ciepłej wody (mycie, dezynfekcja, ogrzewanie);
• kogeneracja gazowa (skojarzona produkcja energii cieplnej i elektrycznej).

Więcej o zastosowaniu LNG w przemyśle.

Inne zastosowania instalacji LNG:

• tankowanie ciężarówek (wymagana instalacja stacji tankowania LNG lub LCNG),
• bunkrowanie statków (z cysterny, z bunkierki – tzn. barki do bunkrowania lub stałej instalacji LNG zbudowanej na lądzie).

Otoczenie instalacji LNG

Dzięki rozwojowi technologii stacje LNG są bardzo wygodne i bezpieczne. Zbiorniki kriogeniczne stawia się na stopach fundamentowych.

Cała instalacja, wraz z parownicami i stacją redukcyjno-pomiarową, powinna być ogrodzona, aby ograniczyć ryzyko ingerencji w stację przez osoby nieuprawnione. Ponadto wokół zbiorników należy wyznaczyć strefę bezpieczeństwa. Rozmiar terenu, jaki należy ogrodzić oraz rozmiar strefy bezpieczeństwa, zależy od wydajności instalacji LNG, rodzaju zbiornika (pionowy czy poziomy) oraz terenu, na którym stacja jest zbudowana.

Warto też dodać, że przy spalaniu LNG nie powstaje sadza, a podczas spalania gaz emituje znacznie mniej zanieczyszczeń niż inne paliwa. Dzięki temu spełnione są dość rygorystyczne normy środowiskowe UE, a to z kolei wpływa obniżenie opłat za emisję szkodliwych substancji do atmosfery.

W przypadku najbardziej typowej instalacji o mocy do 10 MW wykorzystujących pionowy zbiornik o pojemności 60 m3, znajdujących się w terenie z budownictwem mieszkaniowym – strefa bezpieczeństwa powinna mieć promień 7,6 m, licząc od wanny awaryjnej, a ogrodzenie wymiary 22 × 13,5 m. W przypadkach nietypowego ukształtowania terenu, dobieramy urządzenia tak, aby wpasowały się w indywidualne potrzeby naszych klientów.