Жидкости природного газа

Жидкости природного газа (ЖПГ) - это группа углеводородов, которые извлекаются из природного газа на заводах по переработке природного газа и нефтеперерабатывающих заводах. ЖПГ включают этан, пропан, бутаны (нормальный бутан и изобутан) и природный бензин (пентаны и более тяжелые углеводороды). Эти углеводороды могут служить ценным сырьем для различных применений, от топлива для отопления и приготовления пищи до сырья для нефтехимических заводов, производящих пластмассы и другие синтетические материалы.

Типы жидкостей природного газа

1. Этан

Этан (C2H6) - простейший алкан после метана и значительный компонент природного газа. В газовой фазе это бесцветный газ без запаха. Этан в основном используется в качестве сырья для производства этилена в нефтехимической промышленности. Этилен является одним из наиболее важных строительных блоков для широкого спектра химических веществ и пластмасс, особенно полиэтилена.

2. Пропан

Пропан (C3H8) - еще одна значительная ЖПГ, которая обычно используется в качестве топлива для отопления, приготовления пищи и в качестве топлива для транспортных средств. Он хранится в жидком состоянии под умеренным давлением и может легко транспортироваться в сжатых баллонах. Пропан также используется в качестве нефтехимического сырья для производства пропилена, который является еще одним важным строительным блоком для различных химических веществ и полимеров.

3. Бутаны

Бутаны включают как нормальный бутан (н-бутан), так и изобутан (и-бутан). Оба химиката необходимы в различных промышленных применениях. Бутаны используются в качестве сырья для производства различных типов бензина и синтетического каучука. Изобутан является важным нефтехимическим сырьем и используется в процессе алкилирования для производства высокооктанового бензина.

4. Природный бензин

Природный бензин, также называемый пентанами плюс (C5+), состоит из пентана и более тяжелых углеводородов. Он смешивается непосредственно с бензином или используется в качестве сырья для получения других высокооктановых топлив. Природный бензин также служит в производстве этилена и других нефтехимических продуктов.

Переработка ЖПГ

Заводы по переработке газа

Извлечение ЖПГ начинается на заводах по переработке природного газа, где природный газ проходит несколько этапов обработки для отделения примесей и извлечения ценных жидкостей.

  1. Первичное разделение: Природный газ сначала отделяется от нефти, свободной воды и свободного жидкого конденсата.

  2. Удаление загрязнений: Следующий этап включает удаление примесей, таких как серные соединения, двуокись углерода и водяной пар.

  3. Осушение и очистка: Газ осушается для удаления любой оставшейся воды, а процессы очистки удаляют вредные серные соединения.

  4. Извлечение ЖПГ: Заключительный этап отделяет ЖПГ от сухого газа трубопроводного качества посредством таких процессов, как криогенные экспандерные установки, абсорбция тощим маслом или фракционирование.

Фракционирование

Фракционирование - это процесс преобразования смешанного потока ЖПГ в его отдельные компоненты. Это включает последовательность этапов дистилляции, где каждая ЖПГ постепенно разделяется на чистый этан, пропан, бутан и природный бензин. Фракционаторы представляют собой большие колонноподобные структуры, которые используют различия в точках кипения для разделения отдельных углеводородов.

Применение ЖПГ

Жидкости природного газа универсальны и имеют широкий спектр применений:

  1. Энергия и топливо: Пропан и бутан широко используются для отопления, приготовления пищи и в качестве топлива для транспортных средств.

  2. Нефтехимия: ЖПГ являются ключевым сырьем в нефтехимической промышленности для производства этилена, пропилена и других химических веществ, используемых в пластмассах, смолах и синтетическом каучуке.

  3. Хладагенты: Изобутан и пропан используются в качестве природных хладагентов в системах охлаждения из-за их низкого воздействия на окружающую среду по сравнению с традиционными ХФУ.

  4. Растворители и аэрозоли: Н-бутан и изобутан используются в производстве аэрозолей и в качестве растворителей в различных химических процессах.

  5. Смешивание бензина: Природный бензин часто смешивается непосредственно с коммерческим бензином для улучшения его октанового числа.

Рыночная динамика и торговля

Рынок ЖПГ зависит от различных экономических, геополитических и технологических факторов. Цены на ЖПГ обычно отслеживают цены на нефть и природный газ, но могут расходиться из-за сдвигов в динамике спроса и предложения:

  1. Сезонный спрос: Спрос на топливо для отопления, такое как пропан, возрастает в холодные месяцы, влияя на цены.

  2. Геополитические напряженности: Политическая нестабильность в основных регионах добычи нефти и газа может привести к колебаниям цен на ЖПГ.

  3. Технологические достижения: Инновации в технологиях добычи и переработки могут влиять на предложение и ценообразование ЖПГ.

  4. Заводы по переработке газа в жидкости: Специализированные заводы по переработке газа в жидкости (GTL) могут преобразовывать природный газ в жидкие углеводороды, влияя на доступность и цены ЖПГ.

Торговля ЖПГ обычно включает крупные контракты, и цены иногда привязываются к индексным ориентирам, таким как цены Mont Belvieu или Conway в Соединенных Штатах.

Компании, занимающиеся производством и торговлей ЖПГ

Несколько крупных игроков в энергетической отрасли вовлечены в производство, переработку и торговлю ЖПГ:

  1. ExxonMobil: Крупный игрок в глобальной энергетической отрасли, который занимается

  2. Royal Dutch Shell: Еще один глобальный энергетический гигант, который инвестирует

  3. Enterprise Products Partners L.P.: Базирующаяся в США компания по трубопроводам природного газа и сырой нефти. Они управляют

  4. ConocoPhillips: Интегрированная энергетическая

  5. Chevron: Транснациональная корпорация, вовлеченная

Экологические и регулятивные соображения

Производство и использование ЖПГ сопряжено с экологическими и регулятивными последствиями. Регулирование обычно сосредоточено на следующих аспектах:

  1. Контроль выбросов: Регулирование устанавливает лимиты на выбросы летучих органических соединений (ЛОС) и других загрязнителей с перерабатывающих заводов и во время транспортировки.

  2. Правила безопасности: Учитывая легковоспламеняющийся характер ЖПГ, различные протоколы безопасности регулируют хранение, транспортировку и переработку этих жидкостей для предотвращения аварий.

  3. Воздействие на окружающую среду: Методы гидроразрыва, используемые для извлечения природного газа, могут иметь экологические последствия, такие как загрязнение грунтовых вод и повышенная сейсмическая активность.

  4. Инициативы по устойчивости: Компании все больше инвестируют в технологии для снижения экологического следа производства ЖПГ, такие как улавливание и хранение углерода (CCS) и интеграция возобновляемых источников энергии.

Заключение

Жидкости природного газа занимают значительную нишу в энергетическом и нефтехимическом секторах. Продолжающиеся достижения в технологиях добычи и переработки продолжают повышать их эффективность и применение. Хотя они вносят значительный вклад в глобальное энергоснабжение и производство различных химических веществ, их воздействие на окружающую среду требует строгого регулятивного надзора. Понимание сложностей, окружающих ЖПГ, от их типов и процессов извлечения до рыночной динамики и регулятивных соображений, необходимо для заинтересованных сторон в энергетическом секторе.