V. ДОЛГОСРОЧНАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Современные комплексы по производству сжиженного природного газа являются высокотехнологичными производствами, поэтому достижение целей, заявленных в Энергетической стратегии Российской Федерации, невозможно без одновременного развития отечественных технологий, инжиниринговых компетенций, производственной базы.

В Российской Федерации уже осуществлен значительный объем инвестиций в производственные объекты в рамках долгосрочной программы развития производства сжиженного природного газа. Для обеспечения серийного ввода крупнотоннажных проектов по производству сжиженного природного газа публичное акционерное общество "НОВАТЭК" завершает создание центра строительства крупнотоннажных морских сооружений в с. Белокаменка Мурманской области. Центр возьмет на себя функции интегратора оборудования, строительства отдельных модулей и окончательной сборки линий сжижения на основаниях гравитационного типа. Центр рассчитан на выпуск одной линии сжижения мощностью 6,6 млн. тонн сжиженного природного газа за 18 месяцев.

Правительством Российской Федерации принято решение о создании испытательного стенда криогенного оборудования.

Технологии российского производства для реализации проектов по производству сжиженного природного газа и основные технологии и оборудование для производства сжиженного природного газа в России приведены в приложениях N 5 и 6 соответственно.

Вместе с тем на сегодняшний день на всех реализованных на территории Российской Федерации проектах используются технологии сжижения зарубежных компаний - APCI (Соединенные Штаты Америки), Linde (Германия), Shell (Нидерланды), Air Liquide (Франция). Однако использование этих технологий подразумевает обязательное применение специализированного лицензионного оборудования, что вносит определенные ограничения в процессе его локализации.

Принципиальное отличие каждой технологии сжижения заключается в выборе предварительного охлаждения, а также в выборе приводов для компрессорного оборудования (газотурбинный или электрический).

Перечень технологического оборудования для производства сжиженного природного газа, востребованного организациями топливно-энергетического комплекса Российской Федерации, создание или локализация производства которого необходимы на территории Российской Федерации, приведены в приложении N 7.

По состоянию на январь 2020 г. в Российской Федерации заявлено около 42 проектов по созданию среднетоннажных производств сжиженного природного газа общей производительностью около 6,2 млн. тонн сжиженного природного газа в год, из них:

14 проектов общей производительностью около 4,8 млн. тонн в год находятся в стадии реализации (проектирование и строительство, в том числе расширение действующего производства и изыскания);

28 - в предпроектной стадии (предложение, согласование намерений, технико-экономическое обоснование).

Ключевые заказчики и владельцы создаваемых объектов - публичное акционерное общество "Газпром", публичное акционерное общество "НОВАТЭК", акционерное общество "Криогаз" (группа Газпромбанка).

Лицензиары и поставщики комплектного технологического оборудования - Linde, Air Liquide, общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод Газовые технологии", акционерное общество "Криогенмаш" (группа Газпромбанка), акционерное общество "РЭП Холдинг" (группа Газпромбанка), открытое акционерное общество "НПО "Гелиймаш".

Первым среднетоннажным проектом стал проект "Высоцк СПГ" мощностью 660 тыс. тонн.

В основу технологического процесса легла технология сжижения газа Smartfin компании Air Liquide. В данной технологии для сжижения сырьевого газа используется один замкнутый цикл смешанного хладагента, состоящего из метана, этана, пропана, бутана и этилена. Смешанный хладагент сжимается, частично конденсируется и расширяется в несколько этапов.

Производимый при расширении частей хладагента холод передается через алюминиевые паяные теплообменники природному газу, что делает возможным его сжижение.

Особенностью этой технологии является, как и в случае применения технологии Shell DMR на заводе проекта "Сахалин-2", ограниченный опыт промышленного использования - на терминале в Высоцке технология реализована впервые и о технологических особенностях с практической точки зрения можно будет судить в ближайшем будущем.

Еще один среднетоннажный проект, находящийся на завершающей стадии реализации, осуществляет публичное акционерное общество "Газпром". В 2016 году в рамках проекта начато строительство комплекса по производству, хранению и отгрузке сжиженного природного газа в районе компрессорной станции "Портовая", расположенного в Выборгском районе Ленинградской области на северо-восточном побережье Финского залива.

Проектная производительность комплекса составит 1,5 млн. тонн сжиженного природного газа в год. Оператором проекта является общество с ограниченной ответственностью "Газпром СПГ Портовая", а лицензиаром технологии - Linde AG. В процессе сжижения используется процесс LIMUM3 с одним циклом смешанного хладагента на базе спиральновитых теплообменников.

К преимуществам данной технологии можно отнести небольшое количество оборудования, простоту схемы, высокую эффективность для различных условий эксплуатации за счет подбора оптимального состава смешанного хладагента, а также гибкость производительности как в большую, так и в меньшую стороны.

5. "Ямал СПГ" четвертая линия

В 2018 году публичное акционерное общество "НОВАТЭК" запатентовало технологию сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном и переохлаждением азотом "Арктический каскад" и в том же году приступило к строительству четвертой опытно-промышленной линии в рамках проекта "Ямал СПГ". Производительность этой линии составит порядка 0,9 млн. тонн сжиженного природного газа в год.

Производителем рекуперативного многосекционного спиральновитого теплообменника является акционерное общество "Криогенмаш", испарителей этана - публичное акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск".

На четвертой линии применяется основное оборудование российского производства, что позволяет развить компетенции отечественного промышленного сектора сжиженного природного газа. Отличительной особенностью технологии "Арктический каскад" является применение в первом контуре ожижения чистого этана. Такое решение должно значительно упростить процесс сжижения за счет применения простых испарителей вместо сложных многопоточных теплообменников для смешанных хладагентов. Однако количество применяемого оборудования и протяженность обвязок, судя по схеме, будут достаточно велики.

6. "Владивосток СПГ"

Одним из перспективных проектов по производству сжиженного природного газа для публичного акционерного общества "Газпром" является проект "Владивосток СПГ". Возможной технологией для проекта может стать технология LIMUM3 или собственная, но пока не апробированная, технология публичного акционерного общества "Газпром" GMR, которая включает в себя два контура: контур смешанного хладагента и контур азотного хладагента.

Недостатком данной технологии является сложная схема управления контуром предварительного охлаждения. Наличие жидкой фазы после каждой ступени сжатия приводит к труднопрогнозируемым изменениям в работе первичного контура охлаждения газа при изменении любого из параметров - температуры воздуха, степени сжатия хладагента, снижения или повышения производительности.

Технология GMR схожа с технологией "Арктический каскад", только в первом контуре ожижения применяется смешанный хладагент вместо чистого этана. Такое решение усложняет процесс сжижения за счет необходимости использования сложных многопоточных теплообменников для смешанного хладагента вместо простых испарителей. Это приведет к увеличению капитальных затрат на установку фракционирования хладагента, склада-хранилища и узла смешения чистых хладагентов для приготовления смешанного. Однако в этой технологии прослеживается желание авторов добиться возможности применения российского оборудования за счет уменьшения единичной мощности приводов и компрессоров.

Малотоннажное производство сжиженного природного газа занимает все более значительное место в структуре производства сжиженного природного газа. Связано это с расширением областей применения как природного газа, так и сжиженного природного газа. Сегодня спрос на сжиженный природный газ постоянно повышается. Развитие малотоннажного производства сжиженного природного газа в России имеет большое значение как в социальном, так и в экономическом плане. Изначально малотоннажное производство сжиженного природного газа возникло в форме установок для покрытия пикового спроса на природный газ, но в наши дни предназначение малотоннажных установок не только в этом. Применение малотоннажных установок позволяет на локальном социальном и промышленном уровнях обеспечивать энергоресурсами удаленные города и поселки. Кроме того, перспективным направлением развития отрасли является применение сжиженного природного газа в качестве моторного топлива. Однако в России отсутствует сеть криогенных автозаправочных станций. Увеличить их число можно благодаря развитию малотоннажных производств сжиженного природного газа. Применение природного газа в качестве моторного топлива приведет к уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу, повышению энергоэффективности и экономичности транспорта.

Проекты малотоннажного производства сжиженного природного газа в условиях падения цен на нефть и природный газ становятся все более привлекательными. Для этого существует несколько причин:

капитальные вложения в малотоннажное производство сжиженного природного газа значительно меньше, чем в крупнотоннажный завод. Строительство большого числа малотоннажных установок в Китае продемонстрировало снижение значения удельных капитальных затрат: 500 долларов США за тонну мощности в год производимого сжиженного природного газа по сравнению с 1500 долларов США за тонну мощности в год сжиженного природного газа, производимого на крупнотоннажных заводах;

срок строительства малотоннажного завода составляет от одного до трех лет, в то время как средний срок строительства крупнотоннажных заводов составляет 5 лет;

срок окупаемости малотоннажных проектов меньше, чем крупнотоннажных.

Существующие отечественные и зарубежные технологии малотоннажного производства сжиженного природного газа не позволяют обеспечить эффективность проекта при текущих экономических показателях (перечень технологий, применяемых для малотоннажного производства сжиженного природного газа, представлен в приложении N 8 к настоящей программе). Для развития использования сжиженного природного газа в качестве газомоторного топлива представляется целесообразным осуществить разработку отечественной технологии, которая позволит производить сжиженный природный газ без привязки к местоположению производства и по своим экономическим и эксплуатационным показателям превзойдет существующие.